## PERANCANGAN MODUL PRAKTIKUM
MIKROPROSESOR DAN SISTEM KONTROL MIKROPROSESOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 PADA LABORATORIUM UIN ALAUDDIN MAKASSAR
Yusran Bobihu*
*) Dosen Pada Jurusan Sistem Informasi Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar Email ; yusran.bobihu@gmail.com
Abstract : Jurusan Teknik Informatika (TI) Universitas Islam Negeri (UIN) Alauddin  Makassar  adalah  salah  satu  jurusan  yang  banyak  memanfaatkan laboratorium  komputer  sebagai  fasilitas  untuk  melaksanakan  praktikum. Namun,  pada  Laboratorium  Mikroprosesor  Jurusan  TI  UIN  Alauddin Makassar, kegiatan  praktikum  mikroprosesor  dan  praktikum  sistem  kontrol mikroprosesor  belum  optimal.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang modul  praktikum  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol  mikroprosesor  pada Laboratorium UIN Alauddin Makassar berbasis mikrokontroler ATMEGA8535.  Penelitian  ini  merupakan  penelitian  kualitatif  dengan menggunakan  metode  Library  Research  dan  Field  Research.  Modul praktikum terdiri dari 12 blok yaitu blok Mikrokontroler ATMega8535, blok port ATMega8535, blok LED dan Buzzer, blok push button dan DIP switch, blok  LED  matriks,  blok  seven  segment,  blok  LCD,  blok  RTC+EEPROM, blok  ADC  sensor,  blok  motor  DC,  blok  motor  stepper,  blok  keypad. Pengujian  dilakukan  dengan  metode  black  box,  yang  diawali  dengan menguji  komponen  atau  modul  secara  terpisah,  kemudian  dilakukan pengujian  terhadap  sistem  secara  keseluruhan.  Hasil  dari  penelitian  ini berupa  sebuah  perangkat  pembelajaran  yang  akan  digunakan  pada praktikum  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol  mikroprosesor  pada
Laboratorium UIN Alauddin Makassar berbasis mikrokontroler
ATMEGA8535.
Keywords : Modul  Praktikum,  Mikroprosesor,  Sistem  Kontrol  Mikroprosesor, Mikrokontroler ATMEGA8535

## PENDAHULUAN
Latar Belakang
endidikan dapat membuat kualitas sumber daya manusia meningkat agar mampu  beradaptasi  dengan  kemajuan  teknologi.  Salah  satu  pendidikan yang sangat mendukung kualitas manusia pada bidang teknologi  adalah kuliah di bidang teknik informatika. Jurusan Teknik Informatika (TI) Universitas P
Yusran Bobihu , Perancangan Modul Praktikum Mikroprosesor dan Sistem Kontrol …_ 161
Islam  Negeri  (UIN)  Alauddin  Makassar  adalah  salah  satu  jurusan  yang  banyak memanfaatkan  laboratorium  komputer  sebagai  fasilitas  untuk  melaksanakan praktikum.  Terdapat  beberapa  mata  kuliah  yang  memerlukan  praktikum  untuk membantu  mahasiswa  lebih  memahami  mata  kuliah  tersebut.  Perangkat pembelajaran  yang  digunakan  dalam  praktikum  juga  sangat  menunjang pemahaman  mahasiswa,  misalnya  dalam  mata  kuliah  mikroprosesor  dan  sistem kontrol mikroprosesor.
Praktikum  pada  mata  kuliah  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol mikroprosesor  membutuhkan  peralatan  mikroprosesor  yang  lengkap  agar  dapat meningkatkan daya serap mahasiswa terhadap mata kuliah tersebut. Namun, pada Laboratorium  Mikroprosesor  Jurusan  TI  UIN  Alauddin  Makassar,  kegiatan praktikum  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol  mikroprosesor  belum  optimal.  Hal tersebut  terjadi  dikarenakan  tidak  selarasnya  materi  praktikum  dengan ketersediaan peralatan yang akan digunakan oleh mahasiswa. Akibatnnya selama ini praktikum pada mata kuliah tersebut hanya sebatas simulasi komputer.
Berdasarkan  uraian  di  atas  maka  perlu  dirancang  suatu  modul  praktikum untuk  menunjang  kegiatan  praktikum  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol mikroprosesor yang lengkap dan sesuai dengan materi kurikulum. Dengan adanya modul  praktikum  ini  diharapkan  nantinya  akan  membantu  mahasiswa  dan  dosen dalam  melaksanakan  proses  praktikum  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol mikroprosesor lebih efektif dan efisien.

## Rumusan Masalah
Berdasarkan  uraian  latar  belakang  di  atas,  yang  menjadi  pokok permasalahan  adalah bagaimana merancang modul  praktikum  mikroprosesor dan sistem kontrol mikroprosesor berbasis mikrokontroler ATmega8535?

## Fokus Penelitian
Agar  penelitian  lebih  terarah,penulis  menetapkan  berbagai  hal  yang  akan menjadi fokus penelitian:
1. Modul ini digunakan untuk praktikum mikroprosesor dan praktikum sistem kontrol mikroprosesor.
2. Modul  ini  bekerja  sesuai  dengan  materi  praktikum  yang  telah  ditetapkan oleh kurikulum TI UIN Alauddin Makassar, tetapi penulis hanya mengambil sampel  tujuh  percobaan  untuk  matakuliah  mikroprosesor  dan  tujuh percobaan untuk matakuliah sistem kontrol mikroprosesor.
162 _ Jurnal Teknosains, Volume 9 Nomor 2, Juli-Desember  2015 , hlm. 160 – 172

## Tujuan Penelitian
Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  membuat  modul  praktikum mikroprosesor  dan  sistem  kontrol  mikroprosesor  berbasis  Mikrokontroler ATmega8535  sehingga  dapat  digunakan  pada  Laboratorium  di  UIN  Alauddin Makassar.

## TINJAUAN TEORITIS

## Konsep Dasar Data dan Sistem Informasi
1. Mikrokontroler
Suhata  (2005)  mendefinisikan  mikrokontroler  sebagai Central  Processing Unit  (CPU) yang  disertai  dengan  memori  serta  sarana input / output dan  dibuat dalam  bentuk chip .  Mikrokontroler  dapat  bekerja  bila  dalam  mikrokontroler tersebut  terdapat  sebuah  program  yang  berisi  instruksi-instruksi  yang  akan digunakan untuk menjalankan sistem mikrokontroler tersebut. Sulistyanto (2008) menjelaskan  bahwa  mikrokontroler  sering  juga  disebut  sebagai  mikrokomputer atau embedded  system. Perancang  dapat  mengatur  perilaku  mikrokontroler melalui  suatu  program  dimana  proses  memasukkan  program  ke  dalam mikrokontroler  disebut  proses download dan  alat  yang  digunakan  disebut downloader .
Budiharto  (2006) menjelaskan bahwa mikrokontroler dapat disebut sebagai “one chip  solution” karena  terdiri  dari  CPU,  RAM,  EPROM/PROM/ROM,  I/O, timer , interrupt  controller .  Mikrokontroler  digunakan  untuk  orientasi  pengontrolan, seperti  pengontrol  temperatur,  penampil display LCD,  pemroses  sinyal  digital, pemproses  dan  pengontrol  mesin-mesin  industri  dan  sebagainya.  Sejalan  dengan hal  tersebut,  Malik  dan  Juwana  (2009)  juga  mengemukakan  bahwa mikrokontroler  adalah  sebuah  sistem  komputer  yang  dibangun  pada  sebuah keping (chip) tunggal.  Mikrokontroler  dapat  disusun  oleh  beberapa  komponen, yaitu  CPU (Central  Processing  Unit) ,  ROM (Read  Only  Memory) ,  RAM (Random Access Memory), dan I/O (input/output) . Keempat komponen ini secara bersama-sama membetuk sistem komputer dasar.
Mikrokontroler saat ini sudah dikenal dan digunakan secara luas pada dunia industri.  Banyak  sekali  penelitian  atau  proyek  mahasiswa  yang  menggunakan berbagai versi mikrokontroler yang dapat dibeli dengan harga yang relatif murah. Hal  ini  dikarenakan  produksi  massal  yang  dilakukan  oleh  para  produsen chip seperti Atmel,  Maxim, dan Microchip .  Mikrokontroler  saat  ini  merupakan chip utama  pada  hampir  setiap  peralatan  elektronika  canggih.  Alat-alat  canggih  pun
Yusran Bobihu , Perancangan Modul Praktikum Mikroprosesor dan Sistem Kontrol …_ 163
sekarang  ini  pun  sangat  bergantung  pada  kemampuan  mikrokontroler  tersebut. Sebagian besar peralatan elektronika dikontrol dengan mikrokontroler,  misalnya mesin  fax,  mesin foto - copy ,  mesin  cuci  otomatis,  sampai handphone .  Peralatan tersebut  tidak  akan  dapat  dibuat  dengan  ukuran  yang  cukup  kecil  jika  tidak menggunakan kontrol menggunakan mikrokontroler.

## 2. Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroller  AVR  memiliki  arsitektur  RISC  8  Bit,  sehingga  semua instruksi  dikemas  dalam  kode  16-bit  (16- bits  word )  dan  sebagian  besar  instruksi dieksekusi  dalam  satu  siklus  instruksi clock .  Bandingkan  dengan  instruksi keluarga  MCS-51  (arsitektur  CISC)  yang  membutuhkan  siklus  12 clock .  RISC adalah Reduced  Instruction  Set  Computing sedangkan  CISC  adalah Complex Instruction Set  Computing . AVR dikelompokkan kedalam 4 kelas,  yaitu ATtiny, keluarga  AT90Sxx,  keluarga  ATmega,  dan  keluarga  AT86RFxx.  Dari  kesemua kelas yang membedakan satu sama lain adalah ukuran onboard memori, on-board peripheral dan  fungsinya.  ATmega8535  dipilih  karena  populasi  yang  banyak, sehingga  ketersediaan  komponen  dan  referensi  penunjang  lebih  terjamin (Budiharto, 2008).
Berikut adalah konfigurasi pin mikrokontroler Atmega8535.
Gambar 1. Konfigurasi pin mikrokontroler ATmega8535
164 _ Jurnal Teknosains, Volume 9 Nomor 2, Juli-Desember  2015 , hlm. 160 – 172

## METODOLOGI PENELITIAN

## Jenis Penelitian
Jenis  penelitian  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  penelitian kualitatif. Penelitian kualitatif merupakan suatu penelitian yang dilakukan dengan metode penelitian eksperimental.

## Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  pada  Laboratorium  Komputer  Jurusan  Teknik Informatika  Fakultas  Sains  dan  Teknologi  UIN  Alauddin  Makassar,  yang bertempat  di  Jalan  Sultan  Alauddin  no.  36  Samata,  Kabupaten  Gowa,  Sulawesi Selatan.

## Metode Pengumpulan Data
Metode penelitian yang akan digunakan adalah Library Research dan Field Research.
1. Library  Research atau  penelitian  kepustakaan  yaitu  cara  mengumpulkan data  yang  terdapat  dalam  buku-buku  literatur,  peraturan  perundang- undangan, majalah, surat kabar, hasil seminar dan sumber lain yang terkait dengan masalah yang diambil.
2. Field  Research atau  penelitian  lapangan  yaitu  mengumpulkan  data  dengan melakukan  penelitian  secara  langsung  di  tempat  penelitian  untuk memperoleh data yang dibutuhkan.

## Teknik Pengujian Sistem
Pengujian  sistem  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  sistem  dapat berfungsi  sesuai  fungsinya  dan  dapat  menghasilkan  keluaran  sebagaimana  yang diharapkan.  Dalam  penelitian  ini  teknik  pengujian  yang  digunakan  adalah Black box testing yang berfokus pada fungsional sistem. Langkah pengujian sistem akan dilakukan seperti diagram ini:
Yusran Bobihu , Perancangan Modul Praktikum Mikroprosesor dan Sistem Kontrol …_ 165
Gambar 2. Langkah Pengujian Sistem

## PERANCANGAN MODUL DAN IMPLEMENTASI

## Perancangan Diagram Blok
Berikut adalah gambar perancangan diagram bloknya.
Blok Input
Blok Proses Blok Output Gambar 3. Diagram Blok Start Pengujian Hardware Pengujian Software dan sistem keseluruhan Stop
RTC+EPROM Serial RS232 Mikro kontrollerA TMega 8535 LEDdan Buzzer Seven segment LED Matrix Motor DC LCD Motor Stepper Push button LM35 Keypad LDR DIP Switch Potensiometer
166 _ Jurnal Teknosains, Volume 9 Nomor 2, Juli-Desember  2015 , hlm. 160 – 172

## 1. Perangkat input
Perangkat input merupakan  alat-alat  yang  berfungsi  sebagai  masukan  data atau  perintah  kedalam  perangkat  proses.  Perangkat input yang  digunakan  antara lain Push button, DIP Switch, LDR,LM35,Potensiometer, Keypad.

## 2. Perangkat proses
Perangkat  proses  merupakan  alat-alat  yang  berfungsi  mengolah  data  atau perintah setelah mengalami proses input . Perangkat proses yang digunakan antara lain:
a. Mikrokontroler ATMEGA8535
b. RTC dan EPROM

## 3. Perangkat output
Perangkat output merupakan  alat-alat  yang  berfungsi  mengeluarkan  data yang telah berbentuk informasi setelah mengalami pemprosesan. Perangkat output yang  digunakan  antara  lain:  LED, Buzzer, Motor  DC,  Motor Stepper,Seven segment, LCD, LED Matrix

## Perancangan Diagram Modul
Modul  praktikum  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol  mikroprosesor  terdiri dari 12 komponen utama yang akan digunakan dalam kegiatan praktikum. Setiap komponen  tersebut  mewakili  beberapa  percobaan  dalam  setiap  kegiatan praktikum.  Berikut  ini  merupakan  diagram  modul  yang  akan  menampilkan pembagian dari setiap percobaan:
Yusran Bobihu , Perancangan Modul Praktikum Mikroprosesor dan Sistem Kontrol …_ 167
Gambar 4. Diagram Modul

## Perancangan Rangkaian dan Desain PCBmodul

## 1. Rangkaian catu daya
Rangkaian  dan  jalur  PCB  catu  daya  pada  modul  digambarkan  sebagai berikut:
Gambar 5. Rangkaian dan Jalur PCB Catu Daya
Mikro kontroller ATMega 8535 Blok RTC+EPROM Blok Serial RS232 BlokLEDdan Buzzer Blok Push button dan DIP switch Blok ADC Blok Keypad Blok Seven segment BlokLED Matrix Blok Motor DC Blok LCD Blok Motor Stepper Blok RTC+EPROM terdiri dari dua percobaan
Blok LED dan Buzzer terdiri dari 2-3 percobaan
Blok Push button dan DIP switch terdiri dari 2-3 percobaan
Blok Analog & Digital Sensor terdiri dari tiga sensor dan masing-masing sensor satu percobaan Blok Motor DC terdiri dari dua percobaan
Blok Motor Stepper terdiri 1-2
percobaan
Blok Seven segment terdiri dari dua percobaan Blok LCD terdiri dari dua percobaan Blok Keypad terdiri dari satu
percobaan Blok LED Matrix terdiri dari dua percobaan Blok Serial RS232 terdiri dari dua percobaan
168 _ Jurnal Teknosains, Volume 9 Nomor 2, Juli-Desember  2015 , hlm. 160 – 172

## Tata Letak Komponen
Setelah melakukan desain rangkaian pada setiap komponen serta pembuatan layout  PCB,  maka  tahapan  selanjutnya  adalah  mendesain  tampilan  dari  modul praktikum mikroprosesor dan sistem kontrol mikroprosesor. Adapun hasil desain tata letak dari modul ini sebagai berikut:
Gambar 6. Tata Letak Komponen

## PENGUJIAN DAN ANALISIS

## Hasil Perancangan Perangkat Keras
Setelah membuat rancangan berdasarkan diagram blok serta menata seluruh komponen elektronika pada papan PCB, maka hasil rancangan secara keseluruhan adalah sebagai berikut :
Yusran Bobihu , Perancangan Modul Praktikum Mikroprosesor dan Sistem Kontrol …_ 169
Gambar 7. Tampilan Modul Mikrokontroler ATMega8535
Berdasarkan  Gambar  7.  di  atas  dapat  dilihat  bahwa  pada  modul  yang dirancangterdapatbeberapa  komponen  penting  yang  dipisahkan  secara  blok-blok berdasarkan  kegunaannya.  Pada  modul  ini  terdiri  dari  12  blok  yaitu  blok Mikrokontroler  ATMega8535,  blok port ATMega8535,  blok  LED  dan Buzzer , blok push  button dan  DIP switch ,  blok  LED  matriks,  blok seven  segment ,  blok LCD,  blok  RTC+EEPROM,  blok  ADC  sensor,  blok  motor  DC,  blok  motor stepper ,  dan  blok keypad .  Pemisahan  komponen-komponen  tersebut  bertujuan untuk mempermudah praktikan dalam melakukan praktikum mikrokontroler.

## Hasil Pengujian
Pengujian  system  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  system  dapat berfungsi  sesuai  fungsinya  dan  dapat  menghasilkan  keluaran  seperti  yang diharapkan.  Pengujian  alat  menggunakan  metode black  box yang  merupakan pengujian  yang  berfokus  pada  spesifikasi  fungsional  dari  perangkat  keras  dan perangkat lunak. Pengujian diawali dengan menguji komponen atau modul secara terpisah.  Setelah  itubarulah  dilakukan  pengujian  terhadapsistem  secara keseluruhan.

## 1. Pengujian Hardware
Pengujian perangkat  keras ( hardware ) dilakukan untuk  mengetahui  apakah hardware mampu  berjalan  sebagaimana  mestinya  tanpa  melakukan flashing terlebih dahulu, melainkan dengan memberikan beberapa tegangan pada tiap-tiap
170 _ Jurnal Teknosains, Volume 9 Nomor 2, Juli-Desember  2015 , hlm. 160 – 172
rangkaian.Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  bahwa  komponen  dan rangkaian  yang  ada  pada  sistem  mikrokontroler  ATMega8535  dalam  keadaan baik atau tidak ada yang rusak. Setelah itu dilakukan penyesuaian tegangan yang dibutuhkan,  yaitu  +5V  dan  +12V.  Tahap  pengujian hardware mendapatkan peranan  yang  sangat  penting  sebab  apabila  salah  satu  komponen  tidak  berfungsi tentunya modul ini tidak dapat berjalan.
Untuk  pengujian  tersebut,  dilakukan  dengan  menghubungkan  catu  daya pada  setiap  blok  rangkaian  untuk  mengetahui  apakah  rangkaian  merespon tegangan  yang  diberikan.  Dari  hasil  pengujian  hardware  tampak  bahwa  seluruh komponen  merespon  dengan  baik  tegangan  yang  diberikan  oleh  catu  daya. Pengujian tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 8. Tampilan Modul Mikrokontroler ATMega8535 Saat Merespon

## Tegangan dari Catu Daya
2. Pengujian software dan sistem keseluruhan
Setelah  melewati  pengujian hardware dan  seluruh  komponen  modul  dapat berjalan sesuai fungsinya maka perlu pula dilakukan pengujian terhadap software . Pada  pengujian hardware pengujian  dilakukan  hanya  dengan  memberikan tegangan pada setiap komponen tetapi belum menggunakan fungsi Mikrokontroler ATMega8535. Pada tahap ini akan dilakukan pengujian sistem lebih menyeluruh untuk  mengetahui  apakah software dan hardware dapat  berfungsi  secara  efektif dan  dapat  menghasilkan  keluaran  sebagaimana  yang  diharapkan.  Pengujian diawali  dengan  membuat listing program  untuk  masing-masing  komponen  pada Code  Vision AVR.  Setelah  itu  barulah  dilakukan  pengujian  terhadap  system secara keseluruhan dengan cara mendownload file hexa ke dalam Mikrokontroler ATMega8535 menggunakan compiler Khazama.
Yusran Bobihu , Perancangan Modul Praktikum Mikroprosesor dan Sistem Kontrol …_ 171

## PENUTUP

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  maka  dapat  disimpulkan bahwa:
1. Modul  praktikum  berbasis  mikrokontroler  ATMega8535  merupakan  paket trainer  kit yang  telah  memenuhi  syarat  sebagai  media  perangkat  belajar mengajar  pada  mata  kuliah  praktikum  mikroprosesor  dan  sistem  kontrol mikroprosesor.
2. Modul  praktikum  berbasis  mikrokontroler  ATMega8535  terdiri  dari beberapa  blok  komponen  yaitu  blok  Mikrokontroler  ATMega8535,  blok port ATMega8535, blok LED dan Buzzer , blok push button dan DIP switch , blok  LED  matriks,  blok seven  segment ,  blok  LCD,  blok  RTC+EEPROM, blok ADC sensor, blok motor DC, blok motor stepper , dan blok keypad.
3. Perancangan  modul  praktikum  berbasis  mikrokontroler  ATMega8535  ini telah  diuji  kebenarannya  dengan  menggunakan  metode  pegujian  hardware dan  software.  Oleh  karena  itu  modul  ini  sudah  dapat  digunakan  dalam membantu  proses  belajar  mengajar  pada  praktikum  mikroprosesor  dan sistem kontrol mikroprosesor.

## Saran
Adapun saran dalam penelitian ini adalah:
1. Modul  praktikum  ini  diharapkan  dapat  digunakan  sebagai  standar  alat praktikum  pada  laboratorium  mikrokontroler  jurusan  TI  UIN  Alauddin makassar.
2. Kepada  para  mahasiswa  yang  mengambil  mata  kuliah  mikroprosesor  dan sistem  kontrol  mikroprosesor  diharapkan  menggunakan  alat  ini  dengan sebaik-baiknya.
3. Saran bagi pengembangan kedepannya agar menggunakan papan PCB dual layer  agar  lebih  rapi  dalam  perakitannya,  dan  menambahkan  beberapa komponen  untuk  mata  kuliah  robotika,  serta  membuat  aplikasi  mode  GUI untuk pengontrolan modul melalui komunikasi serial.

## DAFTAR  PUSTAKA
Arifianto, D., &  Funatik, A. (2009). Antigaptek hardware komputer (pengenalan & permasalahan + solusi) . Jakarta: PT. Kawan Pustaka.
172 _ Jurnal Teknosains, Volume 9 Nomor 2, Juli-Desember  2015 , hlm. 160 – 172
Budiharto,  W.  (2008). Panduan  praktikum  mikrokontroler  avr  atmega16
(panduan  utama  untuk  pelajar  dan  penghobi) .  Jakarta:  PT.  Elex  Media Komputindo.
Botton,  W.  (2004). Programmable  logic  controller  (plc):  edisi  ketiga. Jakarta:
Erlangga.
Malik, M.I., & Juwana, M.U. (2009). Aneka proyek mikrokontroler P1C16F84/A .
Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
Setiawan,  A.  (2011). 20  aplikasi  mikrokontroler  ATMEGA8535  &  ATMEGA16 menggunakan BASCOM-AVR . Yogyakarta: Andi Offset.
Suhata,  S.  (2005). Aplikasi  mikrokontroler  sebagai  pengendali  peralatan elektronika via line telepon. Jakarta: PT. Elex Media Komptindo.
Sulistiyanto,  W.  (2006). Pemrograman  mikrokontroler  r8c/13. Jakarta:  PT.  Elex Media Komputindo.
Tarmizi,  A.  (2009).  Perancangan  modul  pembelajaran  mikrokontroler ATMEGA8535. Skripsi (tidak  diterbitkan).  Makassar:  Universitas  Islam Negeri Makassar.
Wasito,  S.  (2006). Vademekum  elektronika:  edisi  kedua .  Jakarta:  PT.  Gramedia Pustaka Utama.