E- Journal Teknik Elektro dan Komputer (2014) ISSN : 2301 - 8402

## Perancangan Sistem Monitoring Mengajar Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535
V.D. Manengal     A. S. M. Lumenta,     A. M. Rumagit, Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115, Email: vicky_4jc@yahoo.com
Abstrak -  Perkembangan  teknologi  yang  sangat cepat    menjadikan  teknologi  sebagai    sebuah  kebutuhan yang  penting  untuk  manusia.  Dunia  pendidikan  adalah salah  satu  yang  perlu  menggunakan  perkembangan teknologi untuk memajukan kualitas pendidikan.
Dunia  pendidikan  selalu  berhubungan  dengan namanya  kegiatan  belajar  mengajar  dan  apabila  kegiatan belajar  mengajar  mengalami  gangguan  hanya  karena pengajar  atau  dosen  tidak  masuk  mengajar,  kekurangan tempat  kulia  atau  kurangnya  info  tentang  tempat berlangsungnya  kuliah  maka  diperlukan  suatu  alat  untuk memonitor  kegiatan  belajar  mengajar  solusi  bagi  masalah yang disebut diatas.
Mikrokontroler  ATmega  8535  merupakan  pusat pengontrol  dari  alat  ini  yang  dihubungkan  dengan  keypad sebagai  input  untuk  memasukan  kode  mata  kuliah kemudian  melalui  hubungan  serial  yang  menghubungkan mikrokontroler dengan komputer, informasi yang dibutuhkan akan ditampilkan ke monitor komputer.
Tampilan  yang  ditampilkan  pada  monitor  di desain  dengan  menggunakan  Visual  Basic  6.0.  Data  yang ditampilkan  pada  monitor  yaitu  dosen  pengajar,mata kuliah, jam masuk dan jam kuliah.
Kata Kunci : Monitoring kuliah, mikrokontroler,
pendidikan, teknologi.
Abstract  -  Technologi  developments  make  the technology  as  an  essential  requirement  for  human  beings  . Education  is  one  that  needs  to  use  technology  to  advance education quality.
Education is always associated with the name of teaching and learning  and  when  learning  activities  impaired  because teachers  or  lecturers  do  not  enter  for  teaching  ,  no  place  to teaching , or no  information about the place of teaching . we need  a  tool  to monitor  the  activities  of  teaching  and  learning as  a solutions for the problem described earlier .
Microcontroller ATmega 8535 is the center of this device. The device is connected to the keypad as a input to enter the code. This  system  uses  a  serial  connection  to  connect  the microcontroller  to  the  computer  ,and  than  the  required information will be displayed to a computer monitor . This system uses microcontroller as a center for control. And uses keypad as a input and uses a serial connection to connect the  microcontroller  to  the  computer.  Views  are  displayed  on the  monitor  in  the  design  by  Visual  Basic  6.0  .  Data  is displayed  on  the  monitor  is    lecturers  ,  courses  ,  time  of course.
Keywords  :    education,  monitoring  college,  microcontroller, technology.

## I. PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi yang begitu cepat telah mempengaruhi  segala  aspek  kehidupan  baik  di  bidang sosial, politik dan ekonomi dan juga di dunia pendidikan. Perkembangan  teknologi  adalah  sesuatu  yang  tidak  bisa kita  hindari  dalam  kehidupan  ini,  karena  kemajuan teknologi  akan  berjalan  sesuai  dengan  perkembangan ilmu  pengetahuan.  Setiap  inovasi  diciptakan  untuk memberikan  manfaat  positif  bagi  kehidupan  manusia. Memberikan  banyak  kemudahan,  serta  sebagai  cara  baru dalam  melakukan  aktifitas  manusia.Seiring  dengan perkembangan  teknonologi  yang  begitu  pesatnya  maka perlu memandang perkembangan teknologi ini sebagai hal yang  sangat  penting  sehingga  harus  diaplikasikan  dalam segala aspek aktifitas kampus, baik untuk mengolah data, termasuk memproses, mendapatkan,menyusun, dan menyimpan data universitas, absensi dan lain sebagainya.
Untuk  meningkatkan  mutu  pendidikan  di universitas yang merupakan salah satu instansi pendidikan  yang  penting  maka  perlu  adanya  fasilitas pendukung  untuk  peningkatan  mutu  pendidikan  di universitas  salah  satunya  alat  yang  dapat  memonitoring tempat dan waktu kuliah yang dapat membantu dosen dan mahasiswa mengetahui tempat dan waktu kegiatan belajar mengajar  diadakan..Kehadiran  dosen  yang  tepat  waktu dalam  mengajar  juga  dapat  meningkatkan  kualitas mahasiswa.  Berbicara  tentang  tempat  dan  waktu  kuliah sangat penting dalam kegiatan belajar mengajar dan yang sering terjadi adalah adanya perubahan tempat dan waktu kuliah  dan  itu  menyebabkan  dosen  perlu  tempat  untuk kulia  dan  dengan  adanya  alat  ini  dapat  membantu  dosen untuk  mencari  tempat  kuliah  yang  kosong  dan  juga  bisa membantu  mahasiswa  untuk  mengetahui  tempat  dan waktu  dosen  mengajar.  Secara  langsung  alat  ini  dapat membantu dalam dunia pendidikan di tingkat Universitas.
Mikrokontroler sebagai semikonduktor kehadirannya  sangat  membantu  perkembangan  dunia teknologi.  Mikrokontroler  dapat  diproduksi  secara  masal sehingga harganya lebih murah dibandingkan mikroprosesor,  tetapi  tetap  memiliki  kemampuan  yang bisa  diandalkan.  Mikrokontroler  dapat  digunakan  untuk berbagai aplikasi atau alat untuk pengendalian, perhitungan dan lainnya yang dapat memenuhi kebutuhan manusia. Salah satu menjadi keunggulan  mikrokontroler yaitu harganya  murah dan dapat diprogram berulang kali sesuai kebutuhan .
Menyadari  fakta  ini,  maka  dirancang  penggunaan mikrokontroler  khususnya  mikrokontroler  Atmega  8535 untuk  memonitoring  kehadiran  dosen  dalam  mengajar bisa  menjadi  solusi  dalam  mengatasi  masalah  yang  telah kita bicarakan tadi.
Oleh  karena  perlu  adanya  “Perancangan  sistem monitoring  mengajar  berbasis  mikrokontroler  Atmega 8535”  yang  diharapkan  dapat  mengatasi  permasalahan tersebut  &  meningkatkan  kinerja  dosen  dan  kualitas mahasiswa.

## II. LANDASAN TEORI

## A. Mikrokontroler
Mikrokontroler  adalah  sebuah  sistem  komputer fungsional  dalam  sebuah  chip.  Di  dalamnya  terkandung sebuah  inti  prosesor,  memori  (sejumlah  kecil  RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output.  Mikrokontroler  tersusun  dalam  satu  chip  dimana prosesor,  memori,  dan  I/O  terintegrasi  menjadi  satu kesatuan  kontrol  sistem  dapat  bekerja  sesuai  dengan kebutuhan  sistem.  Mikrokontroler  merupakan  komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik,  yang  menekankan  efisiensi  dan  efektifitas biaya.  Secara  harfiahnya  bisa  disebut  “pengendali  kecil” dimana  sebuah  sistem  elektronik  yang  sebelumnya banyak  memerlukan  komponen-komponen  pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya  terpusat  serta  dikendalikan  oleh  mikrokontroler ini.  Agar  sebuah  mikrokontroler  dapat  berfungsi,  maka mikrokontroler tersebut memerlukan komponen eksternal yang  kemudian  disebut  dengan  sistem  minimum.  Untuk membuat  sistem  minimal  paling  tidak  dibutuhkan  sistem clock dan reset ,  walaupun  pada  beberapa  mikrokontroler sudah menyediakan sistem c lock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.
Secara  umum Central  Processing  Unit (CPU), memori  data  dan  memori  program,  serta interface Input/Output (I/O)  merupakan  tiga  komponen  utama dalam mikrokontroler .

## Central Processing Unit
CPU terdiri atas dua bagian, yaitu unit pengendali ( control  unit )  serta  unit  aritmetika  dan  logika  (ALU).
Fungsi  utama  unit  pengendali  adalah  mengambil, mengkode,  dan  melaksanakan  urutan  instruksi  sebuah program yang tersimpan dalam memori.
Unit  pengendali  menghasilkan  dan  mengatur sinyal pengendali
yang
diperlukan
untuk menyerempakkan  operasi,  aliran,  dan  instrusi  program. Unit  aritmetika  dan  logika  berfungsi  untuk  melakukan proses  perhitungan  yang  diperlukan  selama  program dijalankan  serta  mempertimbangkan  suatu  kondisi  dan mengambil  keputusan  yang  diperlukan  untuk  instruksi- instruksi berikutnya.

## Memory
Di  dalam  sebuah  mikrokontroler  terdapat  suatu memori  yang  berfungsi  untuk  menyimpan  data  atau
program. Ada beberapa jenis memori, diantaranya adalah RAM dan ROM.
RAM merupakan memori yang dapat dibaca dan ditulis. RAM biasanya digunakan untuk menyimpan data atau  sering  disebut  dengan  memori  data  saat  program bekerja.  Data  yang  ada  pada  RAM  akan  hilang  bila  catu daya  RAM  dimatikan  sehingga  RAM  hanya  dapat digunakan untuk menyimpan data sementara.
Teknologi RAM dapat dibagi menjadi dua, yaitu statik  dan  dinamik.  Ram  dinamik  tersusun  oleh  sel-sel yang  menyimpan  data  sebagai  muatan  listrik  pada kapasitor.  Ada  tidaknya  muatan  yang  ada  pada  kapasitor dijadikan  acuan  oleh  RAM  dinamik  sebagai  bilangan biner  1  atau  0.  Oleh  karena  kapasitor  memiliki kecendrungan  alami  untuk  mengosongkan  muatan  maka RAM  dinamik  memerlukan  pengisian  muatan  secara periodik  untuk  memelihara  penyimpanan  data.  Pada RAM statik, nilai biner disimpan dengan konfigurasi gate logic flip-flop . RAM statik akan  menyimpan data selama pasokan daya diberikan padanya.
ROM  merupakan  memori  yang  hanya  dapat dibaca.  Data  yang  disimpan  di  ROM  tidak  akan  hilang meskipun  catu  dimatikan.  Dari  sifatnya  itu  maka  ROM sering dipakai  untuk  menyimpan program.  Ada beberapa jenis  ROM,  di  antaranya  ROM,  PROM,  EPROM,  dan EEPROM.  ROM  merupakan  memori  yang  sudah diprogram  oleh  pabrik.  PROM  dapat  diprogram  oleh pemakai tapi hanya dapat ditulis sekali saja. UV-EPROM merupakan  PROM  yang  dapat  diprogram  atau  ditulis beberapa kali dan dapat dihapus dengan sinar ultraviolet. Flash  PEROM  adalah  PROM  yang  dapat  ditulis  ulang beberapa  kali  dan  dapat  dihapus  secara  elektrik  atau dengan tegangan listrik.
Unit Input / Output Input/Output merupakan suatu alat yang diperlukan  untuk  melakukan  hubungan  dengan  piranti diluar  sistem.  Alat  ini  berfungsi  untuk  menerima  dan mengirim data dari dan ke mikrokontroller.

## B. Mikrokontroler AVR Atmega 8535
Teknologi
mikrokontroler mengalami perkembangan.  Mikrokontroler  versi  AVR  ( Alf  and Vegard’s  Risc  processor )  merupakan  buatan  ATMEL yang  menggunakan  teknologi  RISC  ( Reduce  Instruction Set Computer ). AVR juga memiliki In-System Programmable  Flash  on-chip yang  mengijinkan  memori program dapat diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.

## C. Mikrokontroler ATmega8535
ATmega8535  adalah  mikrokontroler  8-bit  CMOS berdaya-rendah yang berbasis pada arsitektur AVR RISC. Dengan  mengeksekusi  instruksi  dalam  satu  siklus clock , ATmega8535  mendekati  1  MIPS  (Juta  Instruksi  Per Detik)  per  MHz.  Mikrokontroler  ini  terdiri  atas  32  port I/O yang terbagi menjadi empat bagian yaitu, port A, port B,  port  C  dan  port  D,  masing-masing  terdiri  atas  8  pin. Bentuk  fisik  dari  mikrokontroler  ini  dapat  dilihat  pada gambar 5.
Gambar 4. Tampilan program Gambar 1. Diagram Blok
Gambar 2. Skematik DI Smart AVR sistem
Gambar 3. Rangkaian keypad sebagai input
Gambar 5. Flowchart Keseluruhan sistem
Gambar 4. Tampilan Program

## III. PERANCANGAN SISTEM

## A. Blok Diagram Rangkaian
Diagram  blok  pada  gambar  1    merupakan perancangan  sistem  yang  akan  dibuat.  mikrokontroler merupakan  basis  utama  dari  sistem  ini.  Mikrokontroler yang  digunakan  menggunakan  modul  DI-Smart  AVR Sistem dengan mikrokontroler ATmega 8535.
Mikrokontroler  digunakan  untuk  mengatur  sistem  kerja dari  input  dan  output  yang  diinginkan.  Pada  sistem  ini digunakan hubungan serial  untuk  menghubungkan antara mikrokontroler  dengan  komputer  yang  berfungsi  untuk mengirim  dan  menerima  data  antara  mikrokontroler  dan komputer,  untuk  komunikasi  serial  ini  digunakan downloader K–125R  USB  AVR  ISP  yang  sudah dilengkapi dengan  IC Max 232.  Pada sistem ini keypad digunakan  sebagai  input  yaitu  untuk  memasukan  kode mata  kuliah,  dan  monitor  menampilkan  hasil  data informasi  kuliah  yang  ingin  ditampilkan  .  Monitor merupakan output pada system ini.

## B. Perancangan  Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan pusat pengontrol dari tugas  akhir  ini.  Pada  alat  ini  kita  menggunakan  modul DI-Smart
AVR System yang menggunakan mikrokontroler  ATmega8535.  DI-Smart  AVR  sistem memiliki  4  port  yaitu  port  A,  port  B, port  C  dan  port  D. pada  sistem  ini  port  yang  digunakan  adalah  port  A sebagai  input  dengan  menggunakan  keypad  3  x  4.  Pada DI-Smart  AVR  sistem  memiliki  IC  Max232  sehingga dapat  langsung  dihubungkan  secara  serial  dengan komputer,  pada  rangkaian  ini  mikrokontroler  akan dihubungkan  dengan  komputer  secara  serial  untuk menampilkan  data  ke  monitor  komputer . Skematik  DI Smart AVR sistem dapat dilihat pada gambar 2.

## C. Perancangan Mikrokontroler Dengan Keypad.
Keypad 3 x 4 memiliki 4 baris dan 3 kolom, cara yang  digunakan  untuk  mengakses  keypad  ini  adalah scaning,  dimana  baris  atau  kolom  selalu  dipindai  untuk Mendeteksi  tombol  yang  ditekan.  Caranya  yaitu  dengan memberikan  status  „0‟  ( low )  pada  pin  COL  secara bergantian,  lalu  pin  ROW  dideteksi  apakah  ada  salah satunya  yang  berkondisi  „0‟  ( low ).  Pada  rangkaian  ini keypad  3  x  4    digunakan  sebagai  input  yang  akan dihubungkan dengan port yang ada pada DI – Smart AVR Sistem  .  Untuk  rangkaian  lebih  jelas  dapat  dilihat  pada gambar 3.

## D. Perancangan Perangkat Lunak
program  yang  digunakan  untuk    pembuatan program  pada  mikrokontroler  adalah  Code  vision  AVR dan  Visual  Basic  6.0  untuk  mendesain  tampilan  output pada  monitor.  Pada  sistem  ini,  perangkat  lunak CodeVision  AVR  digunakan  untuk  mengendalikan perangkat  keras.  I/O  (Input/output)  yang  digunakan  pada sistem  ini  adalah  pada  port  A  digunakan  sebagai  input dengan  menggunakan  keypad  dan  pada  rangkaian  ini menggunakan  hubungan  serial RS232  yang dihubungkan
dari  mikrokontroler  ke  PC  untuk  saling  berkomunikasi. Pada  sistem  ini,  perangkat  lunak  Visual  Basic  6.0 digunakan untuk mendesain output tampilan ke monitor .
Pada  Visual  Basic  6.0  kita  akan  mendesain  model tampilan  pada  monitor  untuk  menampilkan  informasi yang  dibutuhkan  saperti  pada  gambar  4.  Dalam perancangan  suatu  sistem  pasti  dibutuhkan flowchart , adapun flowchart dari  keseluruhan  sistem  yang  dibuat seperti pada gambar 5 dan gambar rangkaian keseluruhan seperti pada gambar 6.
Dalam  perancangan  sistem  ini  juga    akan menghasilkan  sebuah  output  berupa  sebuah  laporan  dan pada Visual Basic 6.0 sudah terdapat  suatu modul yaitu Data  Environtment dan Data  Report. Untuk  dapat membuat  sebuah  laporan,  harus  menambahkan data environment yang berfungsi mendefinisikan database dan table yang  akan  ditampilkan  pada  laporan.  Modul  Data report  berfungsi  untuk  membuat  dan  mendesain  data laporan.

## IV. PENGUJIAN DAN ANALISA

## A. Pengujian Sistem Perangkat Keras
Pengujian  dilakukan  setelah  semua  perancangan perangkat  telah  menjadi  suatu  sistem  yang  utuh.  Dalam pengujian  ini  akan  menguji  alat  untuk  mendapatkan  data yang  diinginkan.  Dalam  pengujian  sistem  ini  kita  akan melihat  apakah  output  pada  monitor  yang  dihasilkan sesuai  dengan  input  yang  dimasukan  melalui  keypad, dimana  saat  memasukan  kode  pada  keypad  maka  output tampilan informasi kuliah dapat ditampilkan. Sistem yang akan  diuji  adalah  hubungan  antara  keypad  dengan mikrokontroler,  akan  diuji  apakah  output  tombol  yang ditekan pada keypad sesuai dengan input. Adapun desain tombol pada keypad seperti pada gambar 7.
Pengujian  kita  akan  dilakukan  dengan  menekan tombol  0,  tombol  01  dan    tombol  06.  Hasil  pengujian pada  tombol  0  seperti  pada  gambar  8  ,  pengujian  pada tombol  01  terlihat  pada  gambar  9  dan  pengujian  tombol 06 seperti pada gambar 10.
Adapun  penggunaan  alat  ini  adalah  menekan kode  melalui  keypad  sesuai  yang  telah  disimpan  pada database  (gambar  11),  Kemudian  sistem  secara  otomatis akan  menampilkan  data  sesuai  kode  yang  disimpan  pada database  (gambar  12),  Maka  langkah  selanjutnya  yaitu menekan  tombol  ”Selesai  kuliah”  pada  saat  kegiatan kuliah  selesai  (gambar  13),  dan  untuk  mengakhiri program, bisa menekan tombol ”End Program”.

## B. Pengujian Sistem Perangkat Lunak
Pengujian  sistem  perangkat  lunak  mencakup penyimpanan  data  yang  dilakukan  secara  otomatis  pada database.  Pada  sistem  ini  data  disimpan  menggunakan Ms.  Access.  Akan  diuji  pada  saat  memasukan  kode  01 dengan  mata  kuliah  sinyal  dan  sistem  dan  akan  dilihat output  database  yang  ditampilkan  (gambar  14).  Pada database  menampilkan data dosen pengajar,  mata kuliah, jam mulai, jam selesai dan tanggal kuliah dilaksanakan.

## C. Pengujian Sistem Keseluruhan
Pengujian  pada  sistem  keseluruhan  mencakup sistem  perangkat  lunak  dan  perangkat  keras.  Pada pengujian ini akan diuji untuk memasukan beberapa kode mata  kuliah  melalui  keypad  yang  telah  terhubung    dan melihat  output  tampilan  yang  dihasilkan  dan  juga  output database yang disimpan.
Telah dilakukan pengujian  untuk beberapa kode mata kuliah yaitu kode 06 mata kuliah pengolahan sinyal digital  ,  kode  10  mata  kuliah  Sistem  mikroprosesor  dan kode  11  mata  kuliah  basis  data.    Dimana  langkah  – langkah  pengujian  dari  ketiga  pengujian  ini  sama  tapi output  data  mata  kuliah  yang  ditampilkan  berbeda.  Hasil pengujian  akan  menunjukan  tampilan  saat  kode dimasukan dan database  yang tersimpan secara otomatis. Adapun  pengujian  pada  saat  pada  kode  mata  kuliah  06 mulai pada saat  memasukan  kode (gambar 15),kemudian sistem  menampilkan  informasi  mata  kuliah  (gambar  16), setelah  perkuliahan  selesai  dan  ditekan  tombol  selesai kuliah  (gambar  17)  dan  kemudian  informasi  kuliah tersimpan  pada  database  (gambar  18).  Untuk  informasi kuliah  kode  10  mata  kuliah  sistem  mikroprosesor  sesuai dengan  databasenya  (gambar  19).  Kemudian  database informasi  kuliah  pada  kode  11  mata  kuliah  basis  data seperti databasenya (gambar 20).
Informasi  kuliah  yang  telah  tersimpan  secara otomatis  pada  database  dapat  dicetak.  Pada  sistem  ini digunakan  data  report  untuk  menampilkan  data  atau informasi  monitoring  yang  telah  tersimpan  pada  data base. Tampilan data report dari kode mata kuliah 01 yaitu mata kuliah sinyal dan sistem seperti pada gambar 21.
Gambar 7. Desain tombol keypad
Gambar 8. Input tombol 0 ditampilkan
Gambar 9. Input tombol 01 ditampilkan
Gambar 10. Input tombol 06 ditampilkan
Gambar 11. Memasukan kode kuliah
Gambar 12. Tampilan saat kode kuliah dimasukkan
Gambar 13. Tampilan saat menekan tombol selesai kuliah
Gambar 14.Data kuliah yang tersimpan di database
Gambar 15. Memasukan kode kuliah
Gambar 16. Informasi kuliah kode 06 ditampilkan
Gambar 17. Tampilan informasi kode kuliah 06 selesai
Gambar 18. Informasi kuliah Pengolahan Sinyal Digital tersimpan di database
Gambar 19. Informasi kuliah Sistem Mikroprosesor tersimpan di database
Gambar 20. Informasi kuliah Basis data tersimpan di database
Gambar 21. Tampilan data report

## V. KESIMPULAN
Pada tugas akhir ini dapat ditarik beberapa kesimpulan, data  dari  mikrokontroler  yang  ditampilkan  pada  monitor dibaca  dari  database  dan  data  yang  ditampilkan  pada monitor  berdasarkan  dari  input  yang  dimasukan  dari keypad  ke  mikrokontroler  juga  data  info  yang ditampilkan  pada  monitor  di  desain  menggunakan  visual Basic  6.0  dan  data  yang  ditampilkan  berupa  dosen pengajar, mata kuliah, jam masuk dan jam keluar .

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  Setiawan,20  Aplikasi  Mikrokontroler  ATmega  8535  Dan ATmega 16 Menggunakan Bascom AVR, Yogyakarta, Andi ,
2013
[2]
E.  D.  Situmorang,  Rancang  Bangun  Alat  Buka  Tutup  Pintu Pagar  Dengan  Menggunakan  HP  Dan  Keypad,  Skripsi,
Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi, Manado, 2013. [3]
F. Rumagit, Perancangan Sistem Switching 16 Lampu Secara Nirkabel  Menggunakan  Remote  Control, Skripsi ,  Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi, Manado, 2012.
[4] Sumardi,    Mikrokontroler:  Belajar  AVR  Mulai  Dari  Nol, Yogyakarta,Graha Ilmu, 2013.