Jurnal bindo fix (repaired)

RANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN GERAK LURUS BERATURAN (GLB) BERBASIS MIKROKONTROLER UNTUK MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA DI

SMK

Suwandi Alumni 2012, Angkatan 096 Jurusan Teknik Elektro

Moch. SukardjoDosen Pembimbing I Universitas Negeri Jakarta Progam studi Pendidikan Teknik

ElektonikaPitoyo Yuliatmojo

Dosen Pembimbing II Universitas Negeri Jakarta Progam studi Pendidikan TeknikRahma Amalia

Mahasiswa Universitas Negeri Jakarta

Abstract

This uniform rectilinear motion speed measuring instrument plan maker aim to can boaster tool creation brainchild as physics study media at SMK so that student be helped in realize uniform rectilinear motion concept. This watchfulness is carried out at Electronics Technique Laboratory, Electro Technique Direction, UNJ and SMKN 2 Tanjungpandan regency Belitung from December 2010 until June 2011. Microcontroller that used in this tool can run instruction among others restrain a module LCD 4x20 to display font or number as according to program that putted into in microcontroller , with function ADC ( analog to digital converter ) that has by microcontroller ATmega 8535 analog tension changes from ruler shifts made from composition series 100 resistor as variable resistor converting in the from of digital and furthermore conversation result displayed in LCD as measurement of distance result , microcontroller also be programminged as timer that can activate and stopped with instruction from infra-red censor and the time counting result displayeds in LCD as time goes , furthermore from measurement of distance result and time is done mathematics calculation as according to speed from thing movement that measuresed and calculation result displayed in LCD.

Kata kunci : kecepatan mengukur alat, mikrokontroler AVR ATmega 8535, media pembelajaran

RANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN GERAK LURUS BERATURAN (GLB) BERBASIS MIKROKONTROLER UNTUK MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA DI SMK (SUWANDI)

21

Latar Belakang Penelitian

Anggapan belajar fisika itu sulit memang

dirasakan oleh sebagaian siswa dalam

semua jenjang pendidikan. Untuk

membangkitkan minat siswa dalam

belajar fisika dibutuhkan beberapa media

yang menarik perhatian siswa,

diantaranya dengan media pembelajaran

yang dapat memberikan simulasi atau

peraga dari konsep fisika yang dipelajari.

Salah satu konsep fisika yang akan

penulis rencana alatnya adalah konsep

pengukuran kecepatan gerak lurus

beraturan dari sebuah benda, yaitu gerak

benda dengan kecepatan konstan pada

bidang datar. Hal ini banyak di temukan

dalam kehidupan sehari-hari seperti

kecepatan seorang berlari, kecepatan

kendaraan, dimana jika ingin mengetahui

berapa kecepatan gerak benda tersebut,

maka diperlukan alat ukur untuk

mengukur kecepatan gerak tersebut.

Dalam pengukuran kecepatan gerak

benda terjadi beberapa kesalahan

pembacaan alat ukur, untuk dapat

memperoleh hasil pengukuran yang

memiliki tingkat kesalahan yang relatif

rendah, maka proses pengukuran

sebaiknya dilakukan secara otomatis

sehingga kesalahan baca skala ukuran dan

ketepatan pengukuran waktu karena

dilakukan secara manual dapat diperkecil.

Otomatisasi kerja alat dapat dibangun

dengan menggunakan mikrokontroler

yaitu sebuah komponen elektronika yang

merupakan single chip computer yang

memiliki kemampuan dapat diprogram

dan digunakan untuk tugas-tugas

berorientasi kendali (control) yang

berfungsi untuk mengendalikan sebuah

pekerjan tertentu terprogram.

Perkembangan teknologi pada akhir tahun

2010 telah berkembang begitu pesat

terutama pada aplikasi perangkat lunak.

Dimulai dari aplikasi perangkat lunak

yang hanya berjalan pada satu komputer

atau berbasis desktop. Hingga perangkat

lunak yang dapat berjalan pada banyak

komputer dengan menggunakan jaringan

atau disebut berbasis web. Aplikasi

perangkat lunak berbasis web kini

HAELKA, VOL. 096 NO. 3, APRIL 2012 : 21-3022

menjadi sumber data yang terbesar dan

sangat berharga untuk setiap pengguna

karena didalamnya terdapat kumpulan

dokumen-dokumen yang saling

terhubung dan dapat diakses melalui

koneksi internet. Yang melatar belakangi

penulisan untuk membuat rencana

membuat alat pengukuran kecepatan pada

gerak lurus beraturan dimana peruses

pengukuran jarak, waktu dan penghitung

besar kecepatan hasil pengukuran di

lakukan secara otomatis, rencana alat

pengukuran kecepatan ini berbentuk alat

simulasi dan sangat sesuai dipergunakan

salah satu media pembelajaran fisika di

SMK.

Identifikasi masalah

Dari latar belakang masalah yang telah

dikemukakan sebelumnya peneliti dapat

mengidentifikasi masalah-masalah dalam

pembuatan alat pengukur kecepatan gerak

lurus beraturan sebagai berikut:

1. Bagaimana prinsip kerja alat

pengukur kecepatan gerak lurus

beraturan?

2. Apakah mikrokontroler dapat

digunakan untuk membuat alat

pengukur kecepatan gerak lurus

beraturan yang dapat bekerja

secara otomatis?

3. Bagaimanakah proses

pengukuran panjang atau jarak

dengan system digital dilakukan?

4. Bagaimana pegaturan waktu

dengan proses awal dan proses

akhir penghitungan waktu yang

dilakukan secara otomatis?

5. Bagaimanakah proses perhitungan

kecepatan hasil pengukuran gerak

benda dilakukan?

Pembatasan masalah

Untuk memperjelas luang lingkup

pembahasan, maka masalah yang akan

dibahas dibatasi pada:


23

1. Perancangan alat men ggunakan

mikrokontroler ATMega8535

dengan model LCD 4x20 untuk

menampilkan angka hasil

pengukuran.

2. Pengukuran jarak menggunakan

system digital dengan kemampuan

pengukuran maksimal 100 cm dan

skala ukuran terkecil dalam satuan

sentimeter.

3. Pengukuran waktu menggunakan

pengatur waktu digital yang

menghitung waktu dalam suatu

millisecond (ms) dan bekerja

otomatis yang dikendalikan oleh

sensor start dan sensor stop.

4. Hasil pengukuran ditampilkan

pada layar LCD 4 baris x 20

karakter dalam satuan cm/s dan

satuan m/s.

perumusan masalah

Berdasarkan latar belakang dan

pembatasan masalah tersebut, masalah-

masalah yang akan dibahas akan

dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana proses

perencanaan pengukuran jarak

sistem digital dan alat

pengukuran waktu otomatis

dilakukan?

2. Bagaimana proses

perencanaan alat dan cara

mengoperasikan alat pengukur

kecepatan gerak lurus

beraturan yang bekerja secara

otomatis?

Pembahasan

Kata media berasal dari bahasa latin yaitu

jamak dari kata medium yang secara

harfiah berarti perantara atau pengantar.

Media adalah perantara atau pengantar

pesan dari pengirim ke penerima pesan

(Sadiman, 2002;6). Secara umum media

pembelajaran dalam pendidikan disebut

media, yaitu berbagai jenis komponen

dalam lingkungan siswa yang dapat

merangsang untuk berpikir, menurut

gagne ( dalam Sadiman, 2002;6).

Sedangkan menurut Brigs ( dalam

Sadiman, 2002;6) media adalah segala


alat fisik yang dapat menyajikan pesan

serta merangsang siswa untuk belajar.

Jadi, media merupakan segala sesuatu

yang dapat digunakan untuk menyalurkan

pesan dari pengirim dan penerima

sehingga dapat merangsang pikiran,

perasaan, minat dan perhatian sedemikian

rupa sehingga proses belajar terjadi

(Sadiman, 2002;6).

Menurut Latuheru (dalam Hamdani,

2005; menyatakan bahwa media

pembelajaran adalah bahan, alat untuk

teknik yang digunakan dalam kegiatan

belajar mengajar dengan maksud agar

proses interaksi komunikasi edukasi

antara guru dan siswa dapat berlangsung

secara tepat guna dan berdayaguna.

Berdasarkan pengertian – pengertian yang

telah diberikan, maka media

pembelajaran merupakan segala sesuatu

yang digunakan dalam kegiatan

pembelajaran agar dapat merangsang

pikiran, perasaan, minat dan perhatian

siswa sehingga proses interaksi

komunikasi edukasi antar guru (atau

pembuat media) dan siswa dapat

berlangsung secara tepat guna dan

berdayaguna.

Fisika adalah ilmu tentang zat dan energy

seperti panas, cahaya dan bunyi. Cabang

utama fisika adalah mekanika (suatu

cabang ilmu yang mempelajari kerja gaya

terhadap benda, kesetimbangan dan

gerakan), optika, kelisrikan, magnetism,

akustika (hal-hal yang berhuungan

dengan pendengaran), ilmu kalor (ilmu

yang mempelajari tentang bentuk energy

yang berhubungan dengan panas), fisika

atom dan fisika inti. Cabang-cabang ini

dihubungkan oleh gagasan seperti energy

massa (ukuran kelambanan benda yaitu

keengganan benda diam untuk bergerak,

dan keengganna benda yang bergerak

lurus dari konstan untuk berubah arah dan

kecepatanya), gaya (salah satu konsep

yang palling berguna yang menyatakan

kuantitas, oleh karena itu harus bisa di

ukur dan diyatakan dalam satuan),

percepatan (laju perkembangan kecepatan

suatu benda), dan muata listrik.

Gerak lurus beraturan (GLB)


25

Gerak lurus beraturan adalah gerak

dengan lintasan lurus serta kecepatannya

selalu tepat. Kecepatan (v) adalah

besaran vector yang besarnya

sesuai dengan perubahan lintasan tiap

satuan waktu. Kelajuan adalah besaran

saklar yang besarnya sesuai dengan

perubahan lintasan tiap satuan waktu.

Dalam hal gerak lurus kelajuan sama

dengan kecepatan, karena partikel

bergerak satu arah saja.

Mobil Simulator

Mobil simulator dirancang dengan

menggunakan mobil mainan yang

digerakkan dengan menggunakan tenaga

baterai yang dimodifikasi dan dapat diatur

kecepatan geraknya dengan beberapa

variasi kecepatan yang dilakukan dengan

memutar saklar selector yang berfungsi

mengubah kecepatan putaran motor dan

mobil mainan tesebut. Mobil simulator in

digunakan sebagai alat simulasi benda

yang bergerak lurus beraturan (GLB).

Pemrograman untuk mikrokontroler AVR

Ada dua cara untuk memprogram

mikrokontroler ini, menggunakan

software AVR assembler yang berbasis

pada bahasa assembly dan menggunakan

software CodeVision AVR (CVAVR)

yaitu program berbasis bahasa C.

Software Code Vision AVR merupakan

pemrograman yang lebih mudah Karena

tidak diperlukan pengetahuan tentang

bahasa pemrograman assembly, tetapi

cukup dengan bahasa C dimana bahasa C

lebih mudah dipahami karena mempunyai

struktur bahasa tingka tinggi, sederhana

karena tidak perlu menguasai seluruh

sintax yang ada dalam bahassa C.

Untuk dapat menyimpan program yang

telah dibuat ke memori mikrokontroler

dibutuhkan perangkat tambahan yang

menghubungkan antara PC dan

mikrokontroler. Perangkat interface ini

disebut isp_dongle yang menghubungkan

port parallel PC dan port SPI (serial

peripheral interface) mikrokontroler atau


menggunakan USB downloader yang

menghubungkan USB computer ke

mikrokontroler.

Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah piranti elektronik

berupa IC (integrated circuit) yang

memiliki kemampuan memanipulasi data

(informasi) berdasarkan suatu urutan

istruksi (pogram). Dalam sebuah struktur

mikrokontroler akan kita temukan juga

komponen- komponen seperti: processor,

memory, clock dll. Mikrokontroler yang

digunakan dalam rancangan alat ini

adalah ATmega 8535L yang memiliki

konfigurasi seperti blok diagram pada

gambar berikut ;

Blok diagram mikrokontroler

ATmega8535L

LED infra red dan photodiode sebagai

sensor

Prinsip utama dari rangkaian sensor ini

seperti layaknya sebuah saklar yang

memberikan perubahan lgenda apabila


27

terdapat penghalang atau transceiver dan

receiver. Sensor ini memiliki dua buah

piranti yaitu rangkaian pembangkit/

pengirim sinar inframerah (LED

inframerah) dan rangkaian penerimaan

sinar inframerah (photodiode). Rangkaian

pembangkit/ pengirim memancarkan sinar

inframerah, kemudian pancarannya

diterima oleh penerima (fotodioda)

sehingga fotodioda brsifat ground (0).

Dan sebaliknya apabila tidak mendapat

pancaran sinar inframerah maka akan

menghasilkan tegangan.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk membuat

alat pengukur kecepatan gerak lurus

beraturan yang dapat digunakan sebagai

salah satu media pembelajaran fisika dan

diharapkan dapat memberikan kemudian

bagi siswa yang sedang mempelajari

konsep gerak lurus beraturan guna

melakukan eksperimen untuk

membuktikan hubungan antara jarak dan

waktu terhadap kecepatan gerak suatu

benda.

Kegunaan Penelitian

Hasil dari penelitian rancangan alat ini

diharapkan dapat digunakan sebagai salah

satu media pembelajaran mata pelajaran

fisika biologi guru dalam upaya

membantu siswa untuk menguasai konsep

dan penerapan tentang gerak lurus

beraturan pada pelajaran fisika khususnya

siswa SMK bidang teknologi.

Kesimpulan

Dari serangkaian proses pembuatan alat

pengukur kecepatan gerak lurus beraturan

ini dapat ditarik kesimpulan bahwa:

1. Rancangan alat pengukur

kecepatan gerak lurus beraturan

ini dapat digunakan untuk

membantu proses pemahaman

siswa SMK yang sedang

mempelajari konsep gerak lurus

pada pelajaran fisika dikarenakan

pada proses pengukuran kecepatan

gerak, siswa hanya melakukan


pengaturan jarak tempuh yang

dikehendaki, gerak benda yang

akan diukur kecepatannya hanya

dilewatkan dari sensor t0 sampai

ke t1 maka perhitungannya waktu

tempuh akan dilakukan secara

otomatis, sehingga alat ini lebih

praktis dan menarik.

2. Dengan menggunakan alat ini

akan diperoleh hasil pengukuran

lebih baik karena factor kesalahan

yang disebabkan kesalahan

membaca skala alat ukur sudah

tidak terjadi lagi, hal ini

dikarenakan dengan menggunakan

alat ini pengukuran jarak dan

perhitungan waktu dilakukan

secara otomatis.

Saran

Saran dari peneliti yang dapat diberikan:

Dalam memberikan metode pembelajaran

, sebaiknya guru menggunakan media

yang sesuai dalam pembelajaran

danmengikuti perkembangan zaman.

Piranti input menyediakan informasi

kepada sistem komputer dari dunia luar.

Dalam sistem komputer pribadi, piranti

input yang paling umum adalah keyboard.

Komputer mainframe menggunakan

keyboard dan pembaca kartu berlubang

sebagai piranti inputnya. Sistem dengan

mikrokontroler umumnya menggunakan

piranti input yang jauh lebih kecil seperti

saklar atau keypad kecil.

Hampir semua input mikrokontroler

hanya dapat memproses sinyal input

digital dengan tegangan yang sama

dengan tegangan logika dari sumber.

Level nol disebut dengan VSS dan

tegangan positif sumber (VDD)

umumnya adalah 5 volt. Padahal dalam

dunia nyata terdapat banyak sinyal analog

atau sinyal dengan tegangan level yang

bervariasi. Karena itu ada piranti input

yang mengkonversikan sinyal analog

menjadi sinyal digital sehingga komputer

bisa mengerti dan menggunakannya. Ada

beberapa mikrokontroler yang dilengkapi

dengan piranti konversi ini, yang disebut

dengan ADC, dalam satu rangkaian

terpadu.


29

Daftar pustaka

- kustadi, cecep, sucipto, 2011,

media pembelajaran normal

dan digital, Bogor: GHALIA

INDONESIA.

- Wardana, lingga, 2006, blajar

sendiri mikrokontroler AVR

seri ATmega8535,

Yogyakarta : ANDI

- Heryanto, M Ary, 2008,

pemrograman bahasa C unntuk

mikrokontrole ATmega8535,

Yogyakarta: ANDI

- Malvino, Albert Paul, 1995,

Prinsip-Prinsip Elektronik,

Jakarta: Erlangga

- Tim Pustaka Phoenix, 2008,

Kamus bahasa Indonesia

dengan EYD, Jakarta: Pustaka

Phoenix

- Endarko, dkk, 2008, Fisika

Jilid 1 untuk SMK Teknologi,

Jakarta: Direktorat Pembinaan

Sekolah Menengah Kejuruan

Depdiknas

- Nyoman Keisa, dkk, 1984,

Fisika SMK Teknologi,

Jakarta: PN Balai Pustaka

- Sutrisno, 1983, Fisika Teknik,

Bandung: ITB

- Alonso finn, 1982, physics,

New York: Addison- Wesley

Publishing Company.

- Straley J.W., 1984, Basic

Physics, New Jerssey

- Suwandi, 2012, rancangan alat

ukur kecepatan gerak lurus

beraturan (glb) berbasis

mikrokontroler untuk media

pembelajaran fisika di smk,

Jakarta: Universitas Negeri

Jakarta


Jurnal bindo fix (repaired)

Documents

Transcript of Jurnal bindo fix (repaired)