PEMBUATAN TRAINER INPUT OUTPUT MIKROPROSESOR SEBAGAI

PENGAJARAN PRAKTIK PENERAPAN DASAR TEKNIK MIKROPROSESOR

(PDTM) SISWA TINGKAT II SMKN 56

Hanto Sujatmiko

Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro FT UNJ

5215072374

ABSTRACT

This research aims to create a microprocessor trainer input output system

as a medium of teaching practice students PDTM smkn 56 level II electronic

communication skills program. Trainer input output system is a microprocessor

trainer collection of three models of electronic circuits as inputs and outputs

consisting of advertising lamp, stepper motors and detection of goods, which are

controlled by the system in this mikroporsesor MPF scheme using a

microcomputer-I. The hope is students can apply computer-I MPF scheme as a

control or controller electronic circuit. These trainers can be used as a medium of

teaching, because teaching will attract more students, teaching materials will be

more clearly its meaning, labih varied teaching methods, students do learn more.

Keywords = Trainer, learning and media

BAB I

PENDAHULUAN

Perkembangan ilmu dan

teknologi khususnya teknik

elektronika semakin meningkat,

mulai dari peralatan rumah tangga

sampai dunia industri seperti kompor

listrik, penanak nasi otomatis,

pengendalian mesin-mesin produksi,

pengendali berbagai jenis

tampilan/display di jalan-jalan raya,

pengendali lampu lalu liontas dan

sebagainya.

Dalam sistem pengendali

mikroprosesor, memegang peranan

penting, maka telah timbul berbagai

pengendalian terprogram produk-

produk elektronika, dimana

dijalankan program yang telah dibuat

dalam sistem mikroprosesor

tersebut. Dalam sistem

mikroprosesor terdapat komp[onen

terpenting yang mampu mengolah

data dan menjalankanprogram yang

telah dibuat, komponen tersebuat

adalah mikroprosesor. Dengan

kemampuan dapat menangani fungsi

kontrol atau pengendali.

Seiring dengan kemajuan

tersebut, dunia pendidikan pun ikut

terkait untuk mengimbangi kemajuan

ilmu dan teknologi itu dengan

menghasilkan sumber daya manusia

berkualitas yang mampu

memanfaatkan dan

mengembangkan teknologi

khususnya pengembangan dalam

sistem mikroprosesor.

Tujuan pengajaran yang

dapat diperoleh siswa melalui proses

belajar, menurut Bloom terbagi

dalam tiga ranah hasul belajar yaitu

ranah kognitif, afektif dan

psikomotorik. Sekolah Menengah

Kejuruan (SMK) merupakan salah

satu bentuk satuan pendidikan

menengah terbentuk menghasilkan

tenaga-tenaga terampil dan cerdas

yang siap menerjuni dunia kerja.

Dalam pengajaran praktik

PDTM pada pokok bahasan

rangkaian kontrol elektronik sub

pokok bahasan pengendalian

pheripheral mikroprosesor dengan

menggunakan mikrokomputer MPF-I

hanya sebatas output yang terdapat

pada MPF-I yaitu tampilan display

(seven segment) dan loud speaker.

Hal ini membuat siswa kurang

termotivasi untuk lebih mendalami

sistem mikroprosesor yang

merupakan konsep dasar kontrol

atau pengendalian berbagai

rangkaian elektronik.

BAB II

KAJIAN TEORITIS DAN

KERANGKA BERFIKIR

A. Deskripsi Teori

1. Hakikat Mikroprosesor

a. Sistem Mikroprosesor

Mikroprosesor merupakan

suatu komponen LSI (Large Scale

Integration) dengan kepadatn

rangkaian yang tinggi, yang mampu

melaksanakan fungsi suatu

pemroses sentral CPU (Central

Processing Unit) seperti aritmatika,

logika dan kontrol. Suatu sistem

yang menggunakan mikroprosesor

sebagai komponen utama disebuat

sistem mikroprosesor. Pada

umumnya, sistem mikroprosesor

terdiri dari Central Processing Unit

(CPU), memori (ROM dan RAM) dan

piranti Input Output (I/O) termasuk

imterface.

Perkembangan mikroprosesor

dimulai sejak tahun 1970 LSI

pertama dari intel, mikroprosesor 4

bit pertama dari Intel 4004 dengan

mengalamatkan 4096 lokasi memori

4 bit dan kecepatan 50 KIPs (Kilo

Instruction Per Second). Tidak lama

kemudian Intel mengeluarkan 4040

dengan kecepatan lebih tinggi

walaupun tak ada kemajuan dalam

lebar word dan ukuran memori.

Tahun 1971 dengan 8 bit Intel

mengeluarkan 8008, enam bulan

setelah itu 8080 yang 10 kali lebih

cepat dari 8008. Tidak lama

perusahaan-perusahaan lain mulai

memproduksi salah satunya Zilog

dengan Z-80. Perkembangan

mikroprosesor terus meningkat

seiring perkembangan teknologi,

Intel mengeluarkan Pentium.

b. Mikrokomputer MPF-I

Mikrokomputer MPF-I adalah

merupakan system mikroprosesor

dimana piranti-pirantinya dirangkai

dalam suatu unit terpadu dalam

papan rangkaian tercetak (PRT)

dengan komponen utama sebuah

mikroprosesor Z-80. MPF-I

merupakan suatu mikrokomputer

yang diproduksi oleh perusahaan

Multitech Industrial Corporation,

Hsinchu Taiwan. Blok system

mikroprosesor MPF-I sesuai blok

system standar.

Proses yang dilakukan

perhitungan aritmatik dan logika

serta control menjemput atau

mengambil instruksi yang disimpan

pada memori dan melaksanakan

program tersebut. Pada MPF-I, CPU

yang digunakan CPU Z-80.

c. Arsitektur MPF-I

Arsitektur dari mikroprosesor

Z-80, didalamnya terbagi dalam tiga

bagian utama, yaitu :

1. Register-register dalam (storage

register) CPU

2. Unit Aritmatika dan Logika (ALU)

3. Register Instruksi dan kendali

(CPU)

1. Register-register dalam

(storage register) CPU Register

dapat dimisalkan sebagai

persinggahan. Register berfungsi

sebagai tempat singgahnya data

(sementara waktu) sebelum data

tersebut diolah lebih lanjut lagi.

Pengolahan itu dapat berupa

pengolahan aritmatik (operasi

aritmatik) ataupun pengolahan

secara operasi logika. Jumlah

register dalam yang terdapat di

dalam CPU Z-80 terdiri dari 16 buah

register 8 bit dan 4 buah register 16

bit. Menurut fungsinya register-

register tersebuat dapat digolongkan

menjadi 3 kelompok, yaitu :

a. Register serba guna (General

purpose register)

b. Register perangkat khusus

(Special Purpose register)

c. Register Akumulator dan

Bendera (Accumulator and Flag

Register).

2. Unit Aritmatika logika (ALU)

Instruksi ilmu hitung dan logika 6 bit

CPU dilaksanakan di dalam ALU,

misalnya operasi penjmlahan,

pengurangan, perbandingan, AND,

OR, NOT, dan lain-lain. Hasil

tersebut dikirim ke akumulator untuk

disimpan. Macam-macam instruksi

yang dapat dilaksanakan oleh ALU

antara lain :

ADD (Penjumlahan)

SUB/SBC (Pengurangan)

AND, OR, XOR

SET atau RESET bit

DEC (Pengurangan satu bit)

INC (Penambahan satu bit)

d. Memori

Memori adalah sebuah piranti

yang sangat penting karena memori

merupakan piranti yang mampu

menyimpan program-program yang

akan diproses oleh mikroprosesor.

Memori menyimpan dalam bentuk

bit, bilangin biner yang membentuk

harga numeric (data), alamat

ataupun instruksi-instruksi computer.

Sebuah memori dalam computer

dapat berbentuk dalam berbagai

macam media misalnya : dalam

bentuk pita magnetic, floopy disk,

hard disk, dan lain-lain. Memori yang

sangat penting adalah ROM dan

RAM yang dibangun dalam bentuk

sebuah chip.

e. Piranti Masukan/Keluaran

(Input Output)

Sebuah mikroprosesor selain

mampu memproses seluruh instruksi

dan data dalam lingkup sendiri,

mikroprosesor juga dilengkapi

dengan peralatan yang mampu

menghubungkan dengan dunia luar.

Piranti ini disebut piranti I/O

(Input/Output). Pada MPF-I memiliki

dua buah piranti keluaran.masukan

yang memiliki fungsi yang berlainan

yaitu :

1. Programmable Pherpheral

Interface (PPI) 8255

2. Programmable Paralel

Input/Output (PIO) Z-80

f. Bahasa Mesin dan Assembler

1. Operasi Instruksi

komputer merupakan suatu

mesin yang menerima masukan

berupa instruksi-instruksi, dengan

instruksi tersebut akan melakukan

fungsi tertentu. Kumpulan instruksi-

instruksi yang lengkap dan

membentuk fungsi tertentu disebut

program.Himpunan instruksi adalah

kumpulan instruksi yang dikenal oleh

suatu komputer. CPU Z-80 dapat

melaksanakan 158 instruksi, yang

dikelompokan ke dalam 8 kelompok.

a. Kelompok instruksi pengisian

dan pertukaran data

b. Kelompok instruksi

perpindahan blok data dan

perbandingan

c. Kelompok instruksi aritmatika

dan logika

d. Kelompok instruksi putar

geser

e. Kelompok instruksi manipulasi

bit

f. Kelompok instruksi lompat,

panggil dan kembali

g. Kelompok instruksi

masuk/keluar

h. Kelompok instruksi dasar

kendali CPU

Tabel

Control

3. Teknik Pengalamatan

Pengalamatan adalah cara

menyatakan operand asal dan

operand tujuan didalam suatu

instruksi. Sebagian instruksi dari Z-

80 berhubungan dengan proses

penyimpanan data ke dalam

register-register dari CPU, memori

luar atau gerbang masukan atau

keluaran. Agar instruksi-instruksi

tersebut menggunakan tempat

memori dan waktu yang sedikit

mungkin, maka dibentuklah teknik

pengalamatan.

a. Pengalamatan Seketika

b. Pengalamatan Relatif

c. Pengalamatan modifikasi nol

d. Pengalamatan Berindeks

e. Pengalamatan Implisit

f. Pengalamatan Langsung

g. Pengalamatan tak langsung

g. Pemrograman

Program yang digunakan oleh

mikrokomputer MPF-I adalah berupa

bahasa mesin, dalam bentuk

bilangan heksa decimal. Bentuk

bahasa mesin dirasakan menyulitkan

dalam menyusun program, oleh

Karen aitu ditulis dalam bahasa

Asembler (rakitan). Karena bahasa

rakitan ditulis dalam bentuk

singkatan kata (Mnemonic),

sehingga dapat mempermudah

pengguna dalam menulis program.

3. Hakikat Praktik Penerapan

Dasar Teknik Mikroprosesor

(PDTM)

SMK sebagai bagian dari

pendidikan menengah bertujuan

menyiapkan lulusannya memasuki

lapangan kerja dan industry, yang

duharapkan dapat menghasilkan

lulusan terampil dan siap pakai.

Dalam proses belajar mengajar, agar

sasaran belajar tercapai dibutuhkan

strategi pengajaran guru agar

penyajian isi pelajaran dapat

mencapai sasaran belajar dan dapat

dipahami oleh siswa.

Belajar merupakan usaha

memperoleh sejumlah ilmu

pengetahuan dan proses perubahan

tingkah laku berkat interaksi dengan

lingkungan.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. tujuan Operasional

Penelitian

Tujuan dari penelitian ini

adalah ingin membuat trainer input-

output sistem mikroprosesor dengan

menggunakan mikrokomputer MPF-I

yang dapat mengendalikan lampu

iklan, motor steper.dll.

B. Tempat dan Waktu

Penelitian

Pembuatan trainer ini

dilaksanakan dilaboratorium jurusan

Teknik Elektro Fakultas Teknik UNJ

pada bulan April sampai dengan juni

2005.

C. Metode Penelitian

Metode yang digunakan

adalah metode eksperimen

laboratorium.

D. Instrumen Penelitian

Instrumen Alat, digunakan

untuk menguji trainer apakah

berfungsi atau tidaknya alat tersebut.

Alat yang digunakan berupa : AVO

meter, Stop Watch dan Instrumen

dalam Pendidikan.

E. Pelaksanaan Penelitian

1. Pembuatan Trainer Input

Output Sistem Mikroprosesor.

2. Menggambar Trainer Input

Output Sistem Mikroprosesor.

3. Menggambar Rangkaian Input

Output Sistem Mikroprosesor.

4. Prinsip Kerja Trainer Input

Output Sistem Mikroprosesor.

5. Kriteria Pengujian Alat.

6. Kriteria Pengujian

Pengajaran.

BAB IV

HASIL PENELITIAN

penelitian pada pengajaran

diadakan Pada SMKN 56, dengan

cara uji

coba penggunaan trainer

kuisioner untuk siswa. Pengujian

pada pengajaran dilakukan untuk

mengetahui pengggunaan trainer I/O

sebagai media pengajaran praktik

Penerapan Dasar Teknik

Mikroprosesor (PDTM), khususnya

pada bidang keahlian Teknik Elektro.

Luisioner diberikan setelah siswa

melakukan uji coba penggunaan

trainer kepada 20 siswa kelas HE1

dan IIE2. Hasil pengujian adalah

sebagai berikut :

No Pernyataan Setuju Tidak Setuju

Siswa Prosentase Siswa Prosentase

1.

Kenudahan dalam

memahami prinsip

kerja dan fungsi

perantara I/O

20 100% - 0%

2. Kemudahan dalam 19 95%

1 5%

memahami

pengaturan dan

pengendalian

model

3.

Pemahaman

terhadap mata

diklat

18 90%

2 10%

4. Susunan belajar

tidak bosan 20

100% -

0%

5.

Ketertarikan siswa

menggunakan

trainer

20 100%

- 0%

6. Metode mengajar

yang bervariasi 20

100% -

0%

7. Keinginan siswa

untuk belajar 20

100% -

0%

8.

Kreatif dalam

membuat variasi

gerak dan waktu

lampu iklan

15 75%

5 25%

9.

Kreatif dalam

membuat variasi

gerak dan waktu

6 300%

14 70%

motor stepper

10.

Kreatif dalam

membuat variasi

gerak dan waktu

deteksi barang

9 45%

11 55%

Data hasil pengujian keseluruhan,

penggunaan trainer input output

sisitem mikroprosesor sebagai

media pengajaran praktik Penerapan

Dasar Teknik Mikroprosesor (PDTM)

siswa tingkat II SMKN 56 :

BAB V

KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN

SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian,

dapat disimpulkan bahwa :

Mikrokomputer MPF-I dapat

mengendalikan ketiga rangkaian

elektronik yaitu lampu iklan, motor

stepper dan deteksi barang.

Penggunaan media pengajaran

trainer input output sistem

mikroprosesor, siswa dapat

memahami pemograman dan

pengendalian rangkaian elektronik

dengan menggunakan

mikrokomputer MPF-I.

B. Implikasi

1. Implikasi dalam bidang

keteknikan Memegang peranana

yang penting dalam berbagai bidang

khususnya industry, sehingga

sekarang ini telah banya berbagai

%68,794

75,318

pengendalian terprogram rangkaian

elektronik.

2. Implikasi dalam bidang

pendidikan

Trainer ini dapat digunakan

sebagai media pengajaran praktik

PDTM siswa tingkat II SMKN 56.

C. Saran

Penulis menyarankan pada

penelitian selanjutnya dapat

menggunakan mikroprosesor

lainnya, tetapi interface perlu

disesuaiakan I/O.

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto, Suharsimi. Dasar-dasar

Evaluasi Pendidikan. Jakarta : Bumi

Aksara, 2003.

Roestiyah, NK. Strategi Belajar

Mengajar. Jakarta : Rineka Cipta,

1997.

Widiatmo, Arianto dkk. Belajar

Mikroprosesor-mikrokontroler Melalui

Komputer PC. Jakarta : PT Elex

Media Gramedia, 1994.

-