Abstract — This final project aims to designed and implemented a  simple  digital  oscilloscope  capable  of  measuring  the  AC  /  DC voltage  in  the  range  of  −20  V  to  +20  V  and  a  frequency  in  the range of 0 Hz to 20,000 Hz, using AVR ATmega644, 128 × 64-pixel monochrome  LCD,  ADC0820  and  some  other  components  by prioritizing  portability  properties.  Based  on  the  measurement comparison  performed  between  oscilloscope  that  has  been  made with  a  reliable  measurement  instrument  showed  that  the  average difference  in  measurement  is  varies.  The  smallest  average difference  in  voltage  measurements  is  0.0056  V  and  the  largest value  is  0.2344  V pp for  frequency  measurements  the  smallest average  difference  is  1.833  Hz  and  the  largest  is  9.578  Hz.  From the  paired  t-test  analysis  with  a  significance  level  =  0.01 (confidence  level  99%)  indicate  that  the  measurement  of oscilloscopes that has been made is not differ significantly from the comparative measurement tool.
Keywords — ATmega644, AVR, Oscilloscope, Portable
Abstrak  —  Tugas  akhir  ini  bertujuan  merancang  dan mengimplementasikan  sebuah  osiloskop  digital  sederhana  yang mampu  mengukur  tegangan  AC/DC  pada  kisaran  −20  V  sampai +20 V dan frekuensi pada kisaran 0 Hz sampai 20.000 Hz, dengan menggunakan  MCU  AVR  ATmega644,  LCD monochrome beresolusi  128  ×  64 pixel ,  ADC0820  dan  beberapa  komponen lainnya  dengan  mengutamakan  sifat  portabelitas.  Berdasarkan perbandingan pengukuran yang dilakukan antara osiloskop yang dibuat  dengan  alat  ukur  pembanding  yang reliable didapatkan hasil  bahwa  rata-rata  selisih  pengukurannya  bervariasi.  Rata- rata  selisih  pengukuran  tegangan  yang  terkecil  adalah  0,0056  V dan  yang  terbesar  adalah  0,2344  V pp ,  sementara  untuk pengukuran  frekuensi  rata-rata  selisih  pengukuran  yang terkecil adalah  1,833  Hz  dan  terbesar  9,578  Hz.  Dari  analisis  uji-t berpasangan  dengan  tingkat  signifikansi  =  0,01  ( confidence  level 99%) menunjukkan bahwa hasil pengukuran dari osiloskop yang dibuat  tidak  berbeda  secara  signifikan  dengan  alat  ukur pembanding yang digunakan.
Kata kunci — ATmega644, AVR, Osiloskop, Portable

## I. P ENDAHULUAN
Banyak  fenomena  kelistrikan  di  dunia  ini  yang  dapat  kita amati  dengan  mudah  perubahannya  bila  kita  proyeksikan  ke dalam bentuk grafik dengan menggunakan alat ukur osiloskop. Namun  karena  osiloskop  masih  tergolong  sebagai  salah  satu alat  ukur  yang  mahal  maka  penggunaannya  menjadi  terbatas. Selain  itu,  pengukuran  dengan  osiloskop  masih  memiliki beberapa  kendala  seperti,  terbatasnya  kemampuan  osiloskop dalam  merekonstruksi  bentuk  gelombang  sehingga  terkadang
bentuk gelombang yang ditampilkan tidak sama dengan bentuk gelombang  aslinya.  Ditambah  lagi  dengan  bertambah kompleksnya  kebutuhan  pengukuran,  maka  keperluan  akan analisa, perekaman dan pengamatan hasil pengukuran menjadi sangat  diperlukan  dimana  hal  ini  tidak  dapat  dilakukan  oleh osiloskop  analog  biasa.  Hal  lainnya  yang  menjadi  kendala dalam  pengukuran  dengan  osiloskop  adalah  berkaitan  dengan kemampuannya  untuk  digunakan  dan  dibawa  ke  mana  saja (portability) .  Hal  ini  muncul  seiring  dengan  meningkatnya kebutuhan pengukuran di banyak tempat tanpa harus terhalangi oleh ukuran fisik, sumber daya dan penggunaannya.
Di  satu  sisi  perkembangan  pemrosesan  sinyal  dengan menggunakan  mikrokontroler  sedang  meluas.  Hal  ini disebabkan  oleh  kelebihan-kelebihan  yang  dimiliki  oleh mikrokontroler  seperti;  ukuran  fisik  dan  konsumsi  dayanya yang  relatif  kecil,  mudah  dipelajari  dan  diprogram  serta  dari segi harga yang relatif murah.
Hal-hal di atas inilah yang melatar belakangi tugas akhir ini, yakni;  bagaimana  merancang  dan  mengimplementasikan sebuah  osiloskop yang bersifat portable dengan  menggunakan mikrokontroler  sebagai  inti  pemrosesannya  sehingga  dapat diperoleh sebuah osiloskop yang murah, mudah digunakan dan dibawa ke mana saja.

## A. Osiloskop Digital
Osiloskop  adalah  salah  satu  alat  ukur  besaran  listrik  yang dapat  memproyeksikan  atau  menampilkan  bentuk  tegangan listrik  terhadap  perubahan  waktu.  Secara  umum  osiloskop dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu; osiloskop analog dan osiloskop  digital.  Berdasarkan  prinsip  kerja  keduanya  sama- sama  menerima  sinyal input yang  berupa  tegangan  listrik kemudian  menampilkannya  ke  sebuah display ,  namun bagaimana proses pengubahan sinyal input tersebut agar dapat ditampilkan ke dalam display keduanya berbeda.
Pada  osiloskop  analog  sinyal input yang  masuk  hanya melawati bagian vertikal dan langsung dikondisikan ke bagian sistem display ,  sementara  itu  osiloskop  digital  harus  melalui proses  pengubahan  sinyal  ke  kode-kode  biner,  penyimpanan dalam  memori  dan  proses  rekonstruksi  bentuk  gelombang  ke sistem display .  Dikarenakan  proses  yang  harus  dilalui  oleh sinyal input pada  osiloskop  digital  sedikit  panjang  dan  harus melalui proses digitalisasi maka, jika ditinjau dari segi fidelity , osiloskop analog akan lebih unggul daripada osiloskop digital.

## Osiloskop Portable Digital Berbasis
AVR ATmega644
Abdurraziq Bachmid, Vecky C. Poekoel, Janny O. Wuwung Teknik Elektro, Universitas Sam Ratulangi Manado, Jl. Kampus Bahu-Unsrat Manado, 95115 a.raziq.1992@gmail.com, vecky.poekoel@unsrat.ac.id, jannywuwung@gmail.com

## Gambar 1. Diagram Blok Osiloskop Digital
Sistem  kerja  dari  osiloskop  digital  dapat  digambarkan seperti  gambar  1,  dimana  sinyal  yang  akan  diukur  (sinyal input )  pertama  kali  masuk  melalui  probe  ke  bagian  sistem vertikal, di bagian ini amplitudo sinyal input akan disesuaikan, sehingga apabila perlu diperbesar maka sinyal akan diperbesar pada  bagian amplifier sedangkan  jika  perlu  dikecilkan  akan dikecilkan pada bagian atenuator.
Dari  bagian  sistem  vertikal  sinyal  yang  diukur  kemudian dimasukkan ke bagian sistem akuisisi, di bagian ini sinyal yang akan  diukur  dikonversi  atau  diubah  menjadi  bentuk  digital melalui  ADC (analog  to  digital  converter) sehingga  sinyal yang keluar dari ADC telah berubah menjadi suatu nilai digital (kode-kode biner) yang disebut titik sampel atau sample point . Sample  point dari  ADC  ini  kemudian  disimpan  ke  dalam sebuah memori sebagai nilai-nilai yang  mewakili titik tertentu dalam  proses  rekonstruksi  bentuk  gelombang  di display .  Jika sejumlah sample  point telah  cukup  terpenuhi  maka  bagian pemroses akan merekonstruksi bentuk gelombang dan hasilnya kemudian dikirim ke bagian sistem display .
Setelah  bentuk  gelombang  berhasil  ditampilkan  ke  layar (display) ,  maka  sejumlah sample  point lama  (yang  telah ditampilkan) akan dihapus dan diisi dengan sample point yang baru  dari  ADC  untuk  memperoleh  bentuk  gelombang  yang terbaru. Proses ini akan berlangsung secara terus menerus dari awal osiloskop dihidupkan sampai osiloskop dimatikan.
Semua  proses timing (pewaktuan)  baik  itu  pada  ADC, memori maupun sistem display ditentukan dari sample clock di sistem horizontal yang berhubungan dengan sistem trigger .

## B. ADC0820
ADC0820 merupakan salah satu ADC CMOS beresolusi 8- bit  yang  menggunakan  teknik  konversi  setengah- flash (half- flash) .  ADC  ini  mampu  melakukan  konversi  dengan  waktu hingga  2,5  μs  pada  mode  RD  dan  1,5  μs  pada  mode WR-RD dengan komsumsi daya sekitar 75 mW.
ADC8020  menggunakan  dua  ADC flash 4-bit  untuk menghasilkan  ADC beresolusi  8-bit. ADC flash yang pertama menangani most  significant 4-bit  dan  ADC flash yang  kedua menangani least  significant 4-bit.  Masing-masing  ADC menggunakan 15 comparator (pembanding).
+ 4 Bit Flash ADC (4 MSBs) 4 Bit
DAC ∑
4 Bit Flash ADC
(4 LSBs)
Data Out DB0 – DB7 Timing & Control Circuity V IN Mode RD WR / RDY CS INT OFL V REF (-) V REF (+) V REF (+) / 16
Output Latch & 3-State Buffers 0 1 2 3 4 5 6 7

## Gambar 2. Diagram blok ADC0820
Sebagaimana yang ditunjukkan gambar 2, untuk mendapatkan  pembacaan  penuh  8-bit,  keluaran  dari  ADC pertama  dihubungkan  ke  DAC  4-bit  untuk  memberikan perkiraan besar tegangan yang telah dikonversi ADC pertama. Sinyal input (V IN )  kemudian  dikurangi  dengan  sinyal  dari DAC,  selisih  tegangan  ini  kemudian  di  konversi  oleh  ADC yang kedua untuk mendapatkan least significant 4-bit.
ADC0820  memiliki  20  Pin  yang  terdiri  dari  Pin  untuk power  supply,  tegangan  input  analog  serta  kontrol  dan  data bus.
Untuk  dapat  terhubung  dengan device lainnya  ADC0820 dapat  dihubungkan  dengan  beberapa  mode  antarmuka  dasar, salah  satunya  adalah  mode  WR-RD stand-alone .  Mode  ini dapat diaktifkan dengan memberikan logika low ke Pin CS dan RD serta logika high ke Pin Mode.

## C. AVR Atmega644
Mikrokontroler (MCU) AVR ATmega644 adalah salah satu Mikrokontroler CMOS 8-bit berdaya rendah yang berbasiskan arsitektur  AVR  RISC  tingkat  lanjut.  AVR  ATmega644 dilengkapi  dengan  memori  flash  ISP  64K byte, EEPROM 2K byte  dan  SRAM  Internal  sebesar  4K  byte.  Selain  itu  AVR ATMega644  dilengkapi  beberapa  fitur  seperti;  32  jalur  I/O general purpose , 32 register general purpose working , RTC, 2 timer/counter 8-bit  dan  1 timer/counter 16-bit,  6 channel PWM,  8 channel ADC  10-bit,  antarmuka  serial  SPI,  JTAG dan beberapa fitur lainnya.
Arsitektur  AVR  ATmega644  (gambar  3)  menggunakan arsitektur  Harvard  yang  memisahkan  memori  bus  untuk program  dan  data.  Instruksi-instruksi  dalam  memori  program di  eksekusi  dengan  1  level pipelining ,  dimana  ketika  satu instruksi  sedang  dieksekusi,  instruksi  berikut  dalam  keadaan pre-fetched dari  memori  program.  Konsep  ini  memungkinkan instruksi-instruksi dieksekusi dalam setiap siklus clock . Inti  AVR  (AVR Core )  menggabungkan  banyak instruction set dengan  32 general-propose  working  registers (register kerja  keperluan  umum).  Semua  register  tersebut  secara langsung  tersambung  ke  ALU  sehingga  memungkinkan  dua register  independen  untuk  mengaksesnya  dalam  satu  kali eksekusi instruksi dalam satu siklus clock .
32K × 16 Memory Program Flash Program
Counter
Register Intruksi Decoder Intruksi Status &
Control
32 x 8 Register General Purpose 4K × 8 SRAM (Data memory) Unit Interupsi 32 Jalur I/O ALU Unit SPI Watchdog Timer Analog Comparator Modul I/O 1 Modul I/O 2 Modul I/O n 2K × 8 EEPROM Bus Data 8 bit P e n g a la m at a n t a k -l a n g su n g In d ir e c t Ad d re ss in g P e n g a la m at a n l a n g su n g D ir ec t A d d re ss in g Jalur Kontrol

## Gambar 3. Arsitektur AVR ATmega644
ATmega644  memiliki  32  jalur  I/O  yang  terbagi  menjadi empat  Port  yaitu  Port  A,  B,  C  dan  D.  Masing-masing  Port memiliki  delapan  Pin  dan  tiga  register  yakni;  DDRx  untuk menentukan konfigurasi arah data ( input atau output ), PORTx untuk  mengatur  kondisi  logika  sebuah  Pin  (atau  pengaktifan resistor pull-up internal  jika  terkonfigurasi  sebagai input ) dan PINx untuk membaca masukan atau keadaan logika dari suatu Pin.
Beberapa  Pin  atau  Port  pada  ATmega644  dapat dikonfigurasikan  dengan  beberapa  fungsi  khusus  misalnya, pada  Port  A  yang  semua  Pinnya  dapat  dikonfigurasikan sebagai input ADC,  Port  B  Pin  7,  6  dan  5  yang  dapat dikonfigurasikan  sebagai  Antarmuka  serial  (SPI)  dan  lain sebagainya.

## D. Operational Amplifier
Operational amplifier atau biasa disebut op-amp merupakan sebuah rangkaian penguat yang telah terintegrasi ke dalam satu kemasan IC. Suatu op-amp ideal memiliki resistansi input dan penguatan loop terbukanya  yang  besar  serta  resistansi output yang relatif kecil dan kebutuhan komponen luar yang sedikit.
Op-amp  dapat  dirangkai  menjadi  rangkaian  penguat membalik, penguat tak membalik dan penyangga (buffer) .

## 1) Penguat Membalik (Inverting Amplifier)
Rangkaian  penguat  membalik  (gambar  4)  memiliki penguatan loop tertutup  ( A cl )  yang  bernilai  negatif  yang ditentukan  dari  perbandingan  resistansi R f dan R s (lihat persamaan 1).
s f cl R R A   (1)
R f R s A V out V in - + Gambar 4. Rangkaian Penguat Membalik R A R B A V out V in - + Gambar 5. Rangkaian Penguat Tak-membalik A V out V in - +
Gambar 6. Rangkaian Penyangga (Buffer)
2) Penguat Tak-membalik (Non-inverting Amplifier)
Penguat  tak-membalik  (gambar  5)  memiliki  tegangan keluaran  yang  polaritasnya  yang  sama  dengan  tegangan masukan.  Penguatan  tegangan loop tertutup Acl pada penguat tak-membalik ditentukan oleh persamaan 2
B A cl R R
A   1 (2)
3) Penyangga (Buffer)
Penyangga atau buffer (gambar  6)  merupakan  salah  satu rangkaian  op-amp  yang  digunakan  sebagai  penguat  arus  atau untuk  menyesuaikan  impedansi  beban  antar  rangkaian dengan tidak  mengubah  level  tegangannya  (penguatannya  sebesar  1). Penyangga  atau buffer sering  disebut  juga  dengan  pengikut tegangan (voltage follower) .

## E. LCD QC12864B
LCD QC12864B merupakan salah satu modul LCD graphic berwarna tunggal (monochrome) yang memiliki resolusi 128 × 64  pixel.  Di  dalam  modul  LCD  ini  telah  terdapat  IC  LCD controller LSI ST7920, sehingga dapat langsung disambungkan dengan MCU.
LCD Controller LS1 ST7920 ST7921 ST7921 128 × 32 dots Matriks LCD Panel 128 × 32 dots Matriks LCD Panel LED Backlight Control Signal Control Signal E (SCLK) PSB R/W (SID) RS (CS) VSS VDD RST 32COM 64SEG 6 4 S E G 9 6 SE G V0 Vout A K 96SEG DB0..DB7 Gambar 7. Blok diagram LCD QC12468B
IC  LCD controller LSI  ST7920  ini  mendukung  tiga  jenis bus  antarmuka  yakni;  8-bit  pararel,  4-bit  pararel  atau  serial yang  ditentukan  melalui  logika  pada  Pin  PSB,  untuk antarmuka paralel Pin PSB diberi logika high sementara untuk komunikasi  serial  Pin  PSB  diberi  logika low .  Gambar  7 menunjukkan blok diagram LCD QC12468B.

## F. Analisa Statistik Data Hasil Pengukuran
Misalkan  sejumlah n pengukuran  dilakukan  dengan menggunakan  instrumen  dan  objek  pengukuran  yang  sama maka taksiran terbaik nilai pengukuran tersebut adalah dengan menghitung nilai reratanya (persamaan 3)
   n i i x n x 1 1 (3)
Sebaran dari setiap hasil pengukuran x i terhadap nilai rerata tersebut  dapat  dinyatakan  dalam  bentuk  simpangan  baku  atau deviasi standar s ( x i ) pada persamaan 4
  1 ) ( 1 2      n x x x s n i i i (4)
Dari  nilai  simpangan  baku  di  atas  ketidakpastian  baku pengukuran u ( x i )  dapat  ditentukan  dari  simpangan  baku  rata- rata eksperimental ) ( x s pada persamaan 5
n x s x s x u i i ) ( ) ( ) (   (5)
Taksiran  rentang  dimana  nilai  benar  dari  besaran  ukur tersebut  berada  ditentukan  dari  perkalian  nilai  ketidakpastian baku u ( x i )  dengan  suatu  nilai  faktor  cakupan k pada  tingkat kepercayaan (confident level) tertentu. Umumnya nilai k untuk sampel  pengukuran  <  30  menggunakan  distribusi student - t sedangkan  ≥  30  bisa  menggunakan  distribusi z .  Taksiran  ini dinamakan  ketidakpastian  bentangan U dan  dihitung  dengan persamaan 6
U = k ∙ u ( x i ) (6)
Sehingga  dengan  demikian  hasil  pengukuran  tersebut dapat dinyatakan dalam persamaan 7.
x = x + U (7)
Untuk  menguji  apakah  hasil  pengukuran  dari  dua  alat  ukur memiliki perbedaan signifikan atau tidak maka perlu dilakukan analisis uji-t berpasangan (paired t-test) dengan cara:
1) Menentukan nilai tingkat signifikansi (significant level) α dan  nilai  derajat  kebebasan (degree  of  freedom) df = n – 1 yang akan digunakan.
2) Menghitung akumulasi selisih hasil pengukuran alat ukur yang  pertama  dengan  alat  ukur  yang  kedua x dan standar deviasi (sd) dari selisih tersebut.
3) Menghitung  nilai  statistik- t ( t stat atau t hitung )  dengan persamaan 8.
n sd d t stat  (8)
4) Mencari nilai t tabel berdasarkan nilai α dan df . 5) Menarik  kesimpulan:  Jika  | t hitung |  ≥ t tabel maka,  terdapat perbedaan hasil pengukuran yang signifikan antara kedua alat  ukur  tersebut  sebaliknya,  jika  | t hitung |  < t tabel maka, tidak  terdapat  perbedaan  hasil  pengukuran  yang signifikan antara kedua alat ukur tersebut.

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Tempat dan Waktu
Proses  perancangan  dan  implementasi  serta  pengujian rangkaian  osiloskop  ini  dilakukan  di  tiga  tempat  yaitu; rumah penulis, Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi UNSRAT  dan  Laboratorium  Teknik  Konservasi  Tenaga Listrik  UNSRAT  dengan  waktu  pelaksanaan  mulai  dari  Juli 2015 sampai November 2016.

## B. Prosedur Perancangan dan Implementasi
Secara  garis  besar  prosedur  yang  digunakan  dalam  proses perancangan  dan  implementasi  dalam  tugas  akhir  ini  terbagi menjadi empat tahap proses, yaitu;
1) Pra-rancangan :  Proses  awal  penentuan  dan  evaluasi spesifikasi  dan  parameter  dari  osiloskop  yang  akan dibuat.
2) Pembuatan  perangkat  keras :  Proses  ini  dimulai  dari perancangan  rangkaian  dalam  bentuk  skematis  sesuai dengan  teori  dan  perhitungan  yang  ada,  perancangan layout dan pembuatan PCB, pemasangan komponen pada PCB serta perakitan PCB ke dalam kotak (box) .
3) Pemrograman :  Proses  ini  terdiri  dari  proses  penulisan program (coding) ,  pelacakan  kesalahan  pemrograman (debugging) dan pengisian kode program ke dalam MCU (programmer) .
4) Pengujian  dan  evaluasi :  Terdiri  dari  proses  pengujian, pengambilan  data,  evaluasi  serta  pemecahan  masalah (troubleshooting) .
LCD 128 × 64 ADC MCU Switch  Reset
 Time/div
 Volt/div
 Pause C O N TR O L B U S D A TA B U S C O N TR O L B U S D A TA B U S PA0..PA7 PC7 PB4..PB7 PD0..PD7 PC0, PC1 Res,  PC2..PC6 RS, RST, RD, WR/RDY, E DB0..DB7 A1
A2 A3 A4 AC/DC -DB ATT LPF LIM BNC con Coupling Buffer Non-Inv Amp Inv Amp Inv Amp & Offset Low Pass
Filter Limiter SW Pengontrol Amplifikasi A 2 Pengontrol Atenuasi Rotation Selector Switch Volt/div (jalur res_teg) IN (sinyal yang diukur) DC OUT/IN +12V BATT 12 V 7805 7808 7660 +5V +8V SW AC IN 220V Bagian pengontrol dan pemroses Bagian Input Analog Bagian Power Supply, pengisi baterai dan regulator Pengontrol Pengisian +5VDC + 5VD C + 8VD C -8 VD C PB1 Input frekuensi counter
Gambar 8. Blok Diagram Rancangan Rangkaian
T ABEL 1
P ARAMETER DAN S PESIFIKASI O SILOSKOP YANG D IBUAT Parameter Nilai Jangkauan tegangan input min: +/- 1 V   maks: +/- 20 V Jenis kopling AC / DC Jangkauan frekuensi min: 0 (DC)   maks: 20.000 Hz Resolusi ADC 8 bit Resolusi LCD Hor: 128 px   Ver: 64 px (monochrome) Power Supply AC: 220 Vrms   DC: + 12 V Bandwidth 100.000 Hz Rise Time 3,5 µs
Kecepatan Sampling 200.000 sampel / s [Hz] Waveform Capture Rate min: 1 frame / s Respon frekuensi LPF ( f c = 100 kHz)
Impedansi input ± 1 MΩ

## C. Parameter dan Spesifikasi
Mengacu  pada  batasan  masalah  dan  dasar  teori  mengenai parameter-parameter  osiloskop,  ditentukanlah  12  parameter seperti  yang  dicantumkan  pada  tabel  I  yang  akan  digunakan sebagai acuan dalam proses rancangan dan implementasi.

## D. Perancangan Rangkaian
Secara garis besar rancangan rangkaian dalam osiloskop ini dibagi menjadi tiga bagian besar sesuai dengan fungsi dan cara kerjanya masing-masing. Ketiga bagian tersebut adalah:
1) Bagian input analog
2) Bagian pengontrol dan pemroses
3) Bagian power supply , pengisi baterai dan regulator
Susunan ketiga bagian rangkaian di atas digambarkan dalam bentuk  diagram  blok  pada  gambar  8  dan  secara  ringkas  cara kerja dapat dijabarkan sebagai berikut:
1) Sinyal input adalah sinyal yang akan diukur, sinyal input ini  awalnya  masuk  dari probe ke  Port  BNC.  Dari  sini sinyal input selanjutnya  masuk  ke  bagian input analog yang  terdiri  dari  atenuator, amplifier dan  beberapa bagian  pendukung  lainnya  yang  dirancang  untuk mengondisikan amplitudo sinyal input sebelum masuk di bagian pengontrol dan pemroses.
2) Setelah  dikondisikan,  sinyal input tadi  dimasukkan  ke bagian  pengontrol  dan  pemroses.  Di  bagian  ini  sinyal input tersebut  akan  dikonversi  atau  diubah  ke  dalam bentuk  digital  kemudian  hasilnya  disimpan  ke  dalam memori MCU untuk selanjutnya diproses dan direkonstruksi sedemikian rupa sehingga dapat ditampilkan dalam bentuk grafis ke LCD.
3) Bagian power supply dirancang agar dapat menggunakan dua  sumber  tegangan  yaitu;  AC  220  V rms dari  jala-jala listrik  PLN  dan  DC  +12  V  dari  baterai.  Pada  saat dihubungkan dengan sumber tegangan AC, power supply tersebut  semata-mata  tidak  hanya  akan  menyuplai  daya ke  rangkaian  osiloskop  tetapi  juga  akan  melakukan charging (pengisian)  baterai.  Baik  sumber  tegangan  AC maupun DC sama-sama akan diregulasi menjadi tiga sub tegangan  terpisah  yaitu;  +5  V,  +8  V  dan  −8  V  (melalui negative converter ).
1) Bagian Input Analog
Bagian input analog  dirancang  untuk  mengatur  amplitudo sinyal input agar  sesuai  dan  tidak  melebihi  kemampuan input ADC.  Dengan  demikian  terdapat  lima  fungsi  yang  harus dipenuhi  oleh  bagian  ini  yaitu:  atenuasi,  amplifikasi,  kopling input , limiter dan filter .
SW1 R1 680k R2 68k R3 120k R4 5k6 R6 5k6 R5 120k C1 100n A TT = 1× A TT = 4× A TT = 8× PORT BNC input A TT = 8× Gambar 9. Rangkaian input coupling dan Atenuator R7 100k IC1A TL082 + - C2 100n C3 1µF/50V +8V C4 100n C5 1µF/50V Dari SW2 (Rotary Swi tch) -8V R8 1k5 IC1B TL082 + - Ke i nput Rangk. Amplifi er A3 R9 1k A V = 2,5× Dari SW2 (Rotary Switch) Amplifier A 2 Buffer A 1 Gambar 10. Rangkaian Buffer A 1 dan Amplifier A 2
a) Input Coupling dan Atenuator
Bagian input coupling tersusun dari sebuah kapasitor C 1 dan saklar SW 1 .  Saat  saklar SW 1 dibuka  hanya  komponen  sinyal input AC  yang  akan  diloloskan,  sebaliknya  saat SW 1 ditutup, baik itu komponen sinyal input AC atau DC akan diloloskan. Dari input coupling , sinyal input kemudian masuk ke bagian atenuator  di  sini  sinyal input akan  dilemahkan/diturunkan amplitudonya  sebesar  1×,  4×  dan  8×.  Rangkaian input coupling dan  atenuator  secara  skematis  digambarkan  pada gambar 9.
b) Buffer A 1 dan Amplifier A 2
Setelah dari atenuator, sinyal input dimasukkan ke buffer A 1 agar  tidak  mengalami  pembebanan  pada  masukan Amplifier A 2 .  Setelah  dari buffer A 1 sinyal input dimasukkan  ke amplifier A 2 yang  merupakan  penguat  tak-membalik  dimana penguatannya dapat diatur sebesar 1× atau 2,5× sesuai dengan kebutuhan. Secara skematis rangkaian buffer A 1 dan amplifier A 2 digambarkan pada gambar 10.
R11 10k IC2A TL082 + - Dari R angk. Amplifi er A2 R10 10k C6 100n C7 1µF/50V +8V C8 100n C9 1µF/50V -8V R13 10k IC2B TL082 + - Ke input Rangk. Amplifier LPF R12 10k C10 100n C11 100µF/50V +5V R14 10k VR1 10k Amplifier A 3 Amplifier A 4
Gambar 11. Rangkaian Amplifier A 3 dan A 4 Dari R angk. Amplifier A4 V out R15 100R C12 4n7 V out A4 D3 1N4148 D4 1N4148 +5V Keluaran bagian analog Gambar 12. Rangkaian LPF dan Limiter
Rangkaian buffer A 1 dan amplifier A 2 menggunakan IC op- amp TL082C ( dual op-amp JFET)  yang  memiliki karakteristik; arus bias masukan < 20 nA, arus offset masukan < 10 nA, bandwidth 4 MHz dan resistansi input 10 12 Ω.
c) Amplifier A 3 dan A 4
Amplifier A 3 dan  A 4 dirancang  untuk  menggeser  titik  nol sinyal input ke  bagian  positif dengan  menambahkan  tegangan offset sehingga meskipun tegangan yang diukur bernilai negatif masih dapat terbaca oleh ADC.
Dalam  rancangan  riil  (gambar  11), amplifier A 3 berfungsi membalik  polaritas  tegangan input sementara amplifier A 4 berfungsi untuk melakukan offset .
Op-amp  yang  digunakan  pada  kedua  rangkaian  ini  sama dengan yang digunakan pada buffer A1 dan amplifier A2.
d) Low Pass Filter (LPF) dan Limiter
Rangkaian  LPF (low  pass  filter) dalam  rancangan  ini berfungsi membatasi frekuensi sinyal input pada frekuensi cut- off 330  kHz  agar  tidak  terjadi aliasing pada  proses  sampling ADC.  Sementara  bagian limiter digunakan  untuk  membatasi amplitudo sinyal input pada kisaran 0 sampai +5 V agar tidak merusak input ADC.  Rangkaian  LPF  dan limiter ditunjukkan pada gambar 12.
A TT = 1× A TT = 4× A TT = 8× A V = 2,5× Res_Teg_A Res_Teg_B
D1 1N4148 D2 1N4148 V o ut  At t SW2 Ke input rangk. Buffer (A 1 ) 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 Dari Atenuator Dari MCU Dari Amplifi er A 2 Gambar 13. Rangkaian Selektor +5V L2 1mH L1 1mH C13 100nF ADC IN IC3 ADC0820 PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PC7 Ke MCU IC4 Dari MC U IC4 Dari keluaran bagian analog Gambar 14. Rangkaian ADC

## e) Rangkaian Selektor
Rangkaian  selektor  (gambar  13)  dirancang  untuk  memilih kombinasi  nilai  amplifikasi  dan  atenuasi  yang  dikehendaki. Komponen  utama  dalam  bagian  ini  adalah  selektor rotation switch yang mempunyai tiga jalur/ line dengan empat posisi. Bagian  jalur switch yang  pertama  digunakan  untuk pengaturan  atenuasi,  bagian  jalur  kedua  digunakan  untuk pengaturan amplifikasi sementara jalur yang ketiga digunakan untuk meng- input informasi nilai Volt/ div ke MCU.
2) Bagian Pengontrol dan Pemroses

## a) ADC (Analog to Digital Converter)
ADC yang digunakan dalam rancangan ini adalah ADC tipe ADC0820  (8-bit  ADC)  yang  diset pada mode WR-RD stand- alone  operation .  Proses sampling dan  konversi  ADC ditentukan  dari  kondisi  logika  pada  Pin  WR/RDY  ADC  yang berasal dari keluaran Pin PC7 MCU ( IC 4 ) ATmega644.
Seperti  yang  diperlihatkan  gambar  14,  tegangan  referensi atas  V REF (+)  ADC  ini  dirancang  berasal  dari  V CC +5  V  yang dilewatkan melalui induktor L 1 dan di- bypass dengan kapasitor C 13 , sedangkan tegangan referensi bawah V REF (−) diambil dari ground yang  dilewatkan  pada  induktor L 2 .  Penggunaan induktor L 1 , L 2 dan  kapasitor C 13 bertujuan  untuk menghilangkan noise /derau dari power supply .
C14 22pF C15 22pF R16 10 k +5V X1 20MHz IC4 ATmega644 Res_Teg.A Res_Teg.B SW4 SW3 SW7 SW6 SW5 SW8 DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 RST E R/W RS DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 WR/RDY Dari/Ke Data Bus LCD Ke kont rol B us LCD Dari Data Bus ADC IC3 Ka ADC IC3 Dari selector V in Dari keluaran bagian anal og R25 1M47 R24 1M47 C26 10 0 nF +5V Gambar 15. Susunan konfigurasi Port/Pin MCU ATmega644
VR2 10k +5V LCD 124 × 64 R17 220R LCD1 QC12864B PD0 PD1 PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 PD7 PB4 PB5 PB6 PB7 Dari MCU IC4 Gambar 16. Susunan Sambungan LCD

## b) Unit Mikrokontroler (MCU)
Unit mikrokontroler (MCU) merupakan bagian penting yang berkaitan  dengan proses pengontrolan I/O, penyimpanan  hasil konversi  ADC  ke  dalam  memori,  pengolahan  data  konversi ADC, hingga proses rekonstruksi bentuk gelombang.
Dalam  rancangan  ini  MCU  yang  digunakan  adalah  AVR ATmega644 yang di- clock pada kecepatan 20 MHz.
Susunan  konfigurasi  dan  sambungan  Port/Pin  antara ATmega644  dengan  beberapa device (seperti  ADC,  LCD, switch ) digambarkan secara skematis pada gambar 15.

## c) LCD
LCD yang digunakan dalam rancangan ini adalah LCD tipe QC12864B  dimana  antarmuka  dengan  MCU  dikonfigurasi pada  mode  pararel.  Secara  skematis  sambungan  LCD digambarkan pada gambar 16.
J1 DC JACK SW10 C17 1000µF / 16V C18 100nF IC6 7808 IC7 7805 C19 470µF / 25V C21 100nF C20 470µF / 16V C22 100nF IC8 L7660S C23 10µF / 16V C24 1000µF / 16V C25 100nF VOUT  = +8V VOUT  = -8V VOUT = +5V BT 1 12V D11 6V D12 LED MERAH R23 330R Gambar 17. Rangkaian Regulator dan Negative Converter F F1 0,5A/250V TR1 220/13,5 CT N G D5 1N5402 D6 1N5402 C16 68 00µF / 25V + GND Ke rangkaian pengisi baterai SW9 Gambar 18. Rangkaian Power Supply DC
3) Bagian Power Supply untuk Pengisian Baterai dan Regulator
a) Power Supply DC
Rangkaian power supply DC ini dirancang untuk melakukan konversi tegangan AC 220 V rms ke tegangan DC +18 V. Secara skematis  rancangan  rangkaian power  supply DC digambarkan pada gambar 18.

## b) Pengontrol Pengisian Baterai
Rangkaian  ini  dirancang  untuk  melakukan  pengontrolan tegangan  pengisian  ke  baterai.  Seperti  yang  diperlihatkan gambar  19,  bagian  penting  dalam  rangkaian  ini  adalah regulator LM317 yang berfungsi mengatur tegangan ke baterai sesuai dengan kondisi tegangannya.

## c) Regulator dan Negative Converter
Rangkaian  regulator  ini  dirancang  untuk  meregulasi tegangan  dan  mendistribusikan  daya  listrik  ke  masing-masing rangkaian  atau device sesuai  dengan  tegangan  yang dibutuhkan.
Terdapat dua regulator yang digunakan dalam rangkaian ini yakni; 7805 untuk tegangan +5 V dan 7808 untuk tegangan +8 V  sedangkan  untuk negative  converter yang  digunakan  yaitu IC  CMOS voltage  converters ICL7660S  untuk  mengonversi tegangan +8 V dari regulator 7808 menjadi −8 V.
Secara skematis rangkaian regulator dan negative converter digambarkan pada gambar 17.
C17 100nF VR3 10k
R18 2k D7 LED BIRU D8 1N4002 R19 240R Q2 BD139
R21 100R D10 1N5402 R20 1k D9 11V7 Q1 TIP41C R22 10R IC5 LM317 + GND + GND Dari bagian power supply DC ke baterai dan rangkaian regulator
Gambar 19. Rangkaian Pengontrol Pengisian Baterai

## E. Implementasi Rangkaian
Secara  ringkas  proses  implementasi  rancangan  rangkaian dapat diuraikan sebagai berikut, dimana proses yang dilakukan terdiri  dari;  perancangan  PCB,  pembuatan  PCB  serta pemasangan dan perakitan rangkaian ke dalam box .

## 1) Perancangan papan rangkaian tercetak (PCB)
Secara  umum  proses  ini  berkaitan  dengan  penggambaran layout PCB pada aplikasi EAGLE yang terdiri dari; penyiapan pustaka (library) komponen,  penggambaran  skematis  dan penggambaran layout papan rangkaian tercetak.
2) Pembuatan papan rangkaian tercetak (PCB)
Dari layout PCB  yang  telah  berhasil  digambar  pada  proses sebelumnya  kemudian  diimplementasikan  ke  PCB  dengan beberapa  tahap,  yakni;  penyiapan  papan  PCB,  pemindahan gambar layout ke papan PCB, pelarutan (etching) PCB dengan menggunakan larutan FeCl3, Pengeboran PCB dan pembuatan layout bagian atas PCB.

## 3) Pemasangan dan Perakitan
PCB  yang  telah  jadi  kemudian  dipasangi  komponen  dan selanjutnya  dirakit  ke  dalam box .  Gambar  20  menunjukkan osiloskop yang telah berhasil dibuat.
Gambar 20. Osiloskop yang Berhasil Dibuat

## F. Pemrograman MCU
Pemrograman  MCU  ini  dilakukan  dalam  bahasa  C  dengan menggunakan  aplikasi  Atmel  Studio  versi  7.0.634  dan AVRDUDE. Secara singkat konsep dasar program yang dibuat dijabarkan sebagai berikut;
Saat  MCU  dihidupkan  (atau  kembali  dari  keadaan reset ) MCU  akan  melakukan  inisialisasi  beberapa  variabel  dan perangkat I/O lainnya.
MCU  memerintahkan  LCD  untuk  menampilkan  tampilan awal  yang  berisi  judul  tugas  akhir,  nama  pembuat,  dosen pembimbing dsb.
MCU  kemudian  melakukan  proses  berulang  yang  terdiri dari instruksi;
1) Membaca  penekan  tombol  fungsi  dan  posisi  selektor V/ div ,  kemudian  mengeksekusi  instruksi  berdasarkan fungsi tombol yang ditekan serta posisi selektor V/ div .
2) Menginisialisasi  beberapa  variabel  yang  terkait  dengan proses  pencuplikan (sampling) sinyal input dan perhitungan.
3) Memerintahkan  ADC  untuk  melakukan  pencuplikan sinyal input dan mengonversinya.
4) Membaca hasil konversi ADC lalu menyimpannya.
5) Menguji apakah jumlah sampel telah mencapai 100. Jika ya,  MCU  akan  mengeksekusi  instruksi  selanjutnya (instruksi  ke-6)  dan  jika  belum  MCU  akan  kembali  ke instruksi ke-3.
6) Melakukan  perhitungan  nilai  tengah,  tegangan  puncak- ke-puncak  (V pp ),  tegangan  maksimum  (V maks )  dan frekuensi ( f ).
7) Merekonstruksi bentuk gelombang.
8) Memerintahkan  LCD  menampilkan  hasil  rekonstruksi gelombang  serta  hasil  perhitungan  V pp ,  V maks ,  frekuensi ( f ) dan nilai time / div . 9) Mencari awal dari gelombang berikutnya.
10) Kembali ke proses 1.
Secara  ringkas  rancangan  kode  program  yang  akan  dibuat dapat digambarkan dalam diagram alur gambar 21.
Mulai Inisialisasi variabel dan perangkat I/O Tampilan awal Baca penekanan tombol dan eksekusi perintah Inisialisasi nilai awal variabel yang terkait Sinyal input Sampling Simpan hasil sampling Hitung nilai tengah, V pp , V m aks dan f
Rekonstruksi bentuk gelombang Tampilkan bentuk gelombang, nilai V pp , V m aks , f dan time/div Cari awal perioda berikutnya i ← 1 i < 101 y t Baca kombinasi jalur res_teg i ← i +1
Gambar 21. Diagram Alur Program MCU Secara Garis Besar
Tampilan  Pertama
Tampilan  Kedua
Tampilan  Ketiga
Tampilan  Keempat
Gambar 22. Tampilan Awal Osiloskop 12,8 12,77 12,75 12,01 10,46 8,84 7,44 6,23 4,89 3,63 2,27 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 200 400 600 800 1000 T eg an g an K el u ar an V out [V ] Arus  Beban I RL [mA]
Gambar 23. Grafik hubungan antara arus beban ( I RL ) dan tegangan keluaran power supply ( V out )

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Tampilan Awal Osiloskop
Untuk  menguji  apakah  tampilan  awal  layar  LCD  saat dihidupkan  atau  di- reset telah  sesuai  dengan  apa  yang diprogram  maka,  dilakukan  pengamatan  secara  visual.  Hasil pengamatan  tersebut  dicantumkan  pada  gambar  22  dimana, tampilannya  terdiri  dari  empat  segmen,  yaitu;  judul  tugas akhir,  nama  pembuat,  nama  dosen  pembimbing  dan  jurusan, fakultas, universitas, tempat serta tahun.

## B. Bagian Power Supply untuk Pengisian Baterai
Untuk  mengamati  apakah  bagian  ini  mampu  menyalurkan arus  untuk  melakukan  pengisian  baterai  atau  menyuplai  daya listrik ke rangkaian regulator sesuai rancangan maka dilakukan pengukuran pada power supply di enam titik pengukuran.
Secara  statistik  hasil  pengukuran  tegangan power  supply dicantumkan pada tabel II. Hasil pengukuran tersebut dihitung dengan  menggunakan tingkat signifikansi 0,025 dua arah (α = 0,05) dengan derajat kebebasan n – 1.
Bagian power  supply untuk  pengisian  baterai  dari  hasil pengujian  mampu  mengubah  tegangan  dari  jala-jala  listrik PLN sebesar 230 ± 0,7727 V AC menjadi  + 12,8 V DC konstan.
T ABEL II H ASIL P ENGUKURAN B AGIAN P OWER S UPPLY U NTUK P ENGISIAN B ATERAI Parameter TP1-2 TP3 TP4 TP5 TP6 Sampel 10 10 10 10 10 Rerata 230,5 V 13,982 V 14,3 V 19,487 V 2,8 V Std. deviasi 1,080 V 0,096 V 0,045 V 0,069 V 0,00 V Ketidakpastian 0,772 V 0,068 V 0,032 V 0,049 V 0,00 V
TP1-2  =  tegangan  masukan  dari  jala-jala  listrik  PLN,  TP3  =  tegangan sekunder 1, TP4 = tegangan sekunder 2 , TP5 = tegangan keluaran penyearah, TP6  =  tegangan  keluaran power  supply .  TP1-2,  TP3  dan  TP4  hasil pengukurannya dalam nilai rms .
T ABEL III
H ASIL P ENGUKURAN B AGIAN R EGULATOR T ANPA B EBAN Parameter TP7 DC-Am3 TP10 TP8 TP9 Sampel 10 10 10 10 10 Rerata 12,877 V 0,023 A 5,045 V 7,875 V -7,833 V Std. deviasi 0,006 V 0,000 A 0,005 V 0,005 V 0,004 V Ketidakpastian 0,004 V 0,0000 A 0,003 V 0,003 V 0,003 V
TP7  =  tegangan  masukan  regulator,  DC-Am3  =  arus  masukan  regulator, TP8  =  tegangan  keluaran  regulator  +8  V  (7808),  TP9  =  tegangan  keluaran negative converter -8 V (L7660S), TP10 =  tegangan keluaran regulator + 5V (7805).
T ABEL IV H ASIL P ENGUKURAN B AGIAN R EGULATOR B ERBEBAN Parameter TP7 DC-Am3 TP10 TP8 TP9 Sampel 10 10 10 10 10 Rerata 12,856 V 0,082 A 5,028 V 7,874 V -7,509 V Std. deviasi 0,005 V 0,0004 A 0,010 V 0,007 V 0,005 V Ketidakpastian 0,003 V 0,0003 A 0,007 V 0,005 V 0,004 V
TP7  =  tegangan  masukan  regulator,  DC-Am3  =  arus  masukan  regulator, TP8  =  tegangan  keluaran  regulator  +8  V  (7808),  TP9  =  tegangan  keluaran negative converter -8 V (L7660S), TP10 =  tegangan keluaran regulator + 5V (7805).
Sebagaimana  yang  dapat  digambarkan  pada  gambar  23 bahwa  seiring  dengan  bertambahnya  arus  beban  maka tegangan  keluaran  dari power  supply mengalami  penurunan. Dapat  pula  diamati  bahwa  setidak-tidaknya  arus  beban  harus kurang  dari  300  mA  agar power  supply ini  dapat  menyuplai tegangan yang sama dengan nominal tegangan baterai (+12 V).

## C. Regulator
Hasil  pengukuran  bagian  regulator  pada  tabel  III  dan  IV menunjukkan bahwa kedua regulator (7805 dan 7808) mampu meregulasi tegangan yang tidak jauh berbeda dari nominalnya. Selain  itu  dapat  dilihat  bahwa  pembebanan  dari device yang digunakan  tidak  terlalu  menyebabkan  penurunan  tegangan yang berarti. Adapun bagian negative converter L7660S (-8V) dari hasil pengukuran mampu mengubah tegangan berpolaritas positif  menjadi  negatif  namun  saat  dihubungkan  ke device terjadi penurunan sekitar 0,324 V.

## D. Atenuator dan Amplifier
Sebagaimana  yang  ditunjukkan  tabel  V  dan  VI  bagian atenuator  dan amplifier dari  hasil  pengukuran tampak mampu memberikan  pelemahan  dan  penguatan  terhadap  sinyal input yang  relatif  sama  dengan  rancangan  meskipun  terdapat perbedaan yang relatif kecil.
T ABEL V
H ASIL P ENGUKURAN A TENUASI B AGIAN A TENUATOR
A tt = 1× A tt = 4× A tt = 8×
A tt 1 4,147 8,118
T ABEL VI H ASIL P ENGUKURAN A MPLIFIKASI B AGIAN A MPLIFIER A1 A2 = 1× A2 = 2,5× A3 A4 A v 1 1,001 2,451 -1,0019 -1,0094 T ABEL VII H ASIL UJI - T B ERPASANGAN PADA P ENGUKURAN T EGANGAN DC Parameter Terhadap DMM Terhadap Osiloskop Pembanding B sampel 32 32 rerata selisih 0,0056 -0,0455 deviasi selisih 0,0320 -0,0547 t stat 0,00578 -1,2648 t tabel 2,74404 2,74404 T ABEL VIII
HASIL UJI-T BERPASANGAN PADA PENGUKURAN TEGANGAN AC
Parameter Terhadap DMM Terhadap Osiloskop Pembanding A sampel 14 14 rerata selisih -0,027591 0,169857 deviasi selisih 0,047239 0,465153 t stat -2,185365 1,366319 t tabel 3,012276 3,012276 T ABEL IX H ASIL U JI - T B ERPASANGAN P ADA P ENGUKURAN F REKUENSI ( DENGAN MENGGUNAKAN DMM P EMBANDING ) Parameter Sinus Persegi Segitiga sampel 48 48 48 rerata selisih -3,04167 -2,66667 -1,83333 deviasi selisih 4,635471 3,397955 3,441507 t stat -0,00503 -0,00441 -0,00303 t tabel 2,684556 2,684556 2,684556
T ABEL X
H ASIL U JI - T B ERPASANGAN P ADA P ENGUKURAN F REKUENSI ( DENGAN MENGGUNAKAN O SILOSKOP P EMBANDING ) Parameter Sinus Persegi Segitiga sampel 48 48 48 rerata selisih 7,953542 3,934792 9,577708 deviasi selisih 30,29088 17,5228 26,16137 t stat 1,819153 1,555746 2,536424 t tabel 2,684556 2,684556 2,684556

## E. Perbandingan Hasil Pengukuran dari Osiloskop yang Dibuat Dengan Beberapa Alat Ukur Lainnya
Untuk  mengetahui  seberapa  tepat  hasil  pengukuran  dari osiloskop  yang  dibuat  maka  dilakukan  pengukuran  untuk membandingkan  hasil  pengukurannya  dengan  beberapa  alat ukur  pembanding  yang  dianggap reliable seperti;  DMM  – Heles  UX880TR  (DMM  pembanding  A),  DMM  –  Krisbow KW06-272  (DMM  pembanding  B),  DSO  –  GW  Instek  GDS- 800 series (Osiloskop pembanding A) dan Osiloskop analog – Hameg HM205-3 (Osiloskop pembanding B).
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)
Gambar 24. Hasil Pengukuran Dengan Menggunakan Osiloskop yang dibuat Pada Beberapa Rangkaian Elektronika Riil; (a) Sekunder trafo, (b) penyearah setengah gelombang, (c) penyearah setengah gelombang dengan filter, (d) penyearah gelombang penuh, (e) penyearah gelombang penuh dengan filter,
(f) clipper negatif, (g) clipper positif dan (h) limiter
Hasil  perbandingan  pengukuran  baik  itu  pengukuran tegangan  DC,  tegangan  AC  dan  frekuensi  secara  ringkas dirangkum berturut-turut ke dalam tabel VII sampai X, tampak secara  umum  hasil  pengukuran  dari  osiloskop  yang  dibuat relatif  tidak  jauh  berbeda  hasilnya  dengan  alat  ukur pembanding  yang  digunakan.  Hal  ini  dibuktikan  dengan analisis  uji-t  berpasangan  dengan  tingkat  signifikansi  0,005 dua arah (α = 0,01) dimana nilai t stat lebih kecil dari nilai t tabel untuk semua pengukuran perbandingan.

## F. Implementasi Osiloskop yang Dibuat Pada Pengukuran Riil
Untuk mengamati kemampuan osiloskop yang dibuat dalam berbagai  pengukuran  maka  dilakukan  percobaan  pengukuran pada  beberapa  rangkaian  percobaan  sederhana  seperti rangkaian penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh, pemotong (clipper) dan pembatas (limiter) . Sebagian  hasil  pengukuran  pada  beberapa  rangkaian  riil dengan  menggunakan  osiloskop  yang  dibuat  dicantumkan  ke dalam gambar 24.

## IV. K ESIMPULAN DAN S ARAN

## A. Kesimpulan
1) Secara  garis  besar  rancangan  rangkaian osiloskop dalam tugas akhir ini terdiri dari tiga bagian yaitu: bagian input analog,  bagian  pengontrolan  dan  pemroses  dan  bagian power  supply .  Ketiga  bagian  tersebut  berdasarkan  hasil pengujian  cukup  memenuhi  ekspektasi  rancangan  awal rangkaian.
2) Berdasarkan  perbandingan  pengukuran  yang  dilakukan antara  osiloskop  yang  dibuat  dengan  alat  ukur pembanding  yang reliable didapatkan  hasil  sebagai berikut:
a) Pada  pengukuran  tegangan  DC  rata-rata  selisih  hasil pengukuran antara osiloskop yang dibuat dengan alat ukur  pembanding  adalah:  0,0056  V  terhadap  DMM dan −0,0455 V terhadap osiloskop pembanding.
b) Pada  pengukuran  tegangan  AC  rata-rata  selisih  hasil pengukuran antara osiloskop yang dibuat dengan alat ukur  pembanding  adalah  −0,0276  V  terhadap  DMM serta 0,1669 V maks dan 0,2344 V pp terhadap osiloskop pembanding.
c) Pada  pengukuran  frekuensi  selisih  hasil  pengukuran antara  osiloskop  yang  dibuat  dengan  alat  ukur pembanding  untuk  masing-masing  gelombang  sinus, persegi  dan  segitiga  adalah  sebesar  3,042  Hz,  2,667 Hz  dan  1,833  Hz  terhadap  DMM  serta  7,954  Hz, 3,935  Hz  dan  9,578  Hz  terhadap  osiloskop pembanding.
Dari ketiga hasil pengukuran di atas ketika dilakukan uji- t berpasangan dengan tingkat signifikansi 0,005 dua arah (α  =  0,01)  tampak  secara  umum  hasil  pengukuran  dari osiloskop  yang  dibuat  relatif  tidak  jauh  berbeda  dengan alat ukur pembanding yang digunakan.
3) Setelah dilakukan percobaan pengukuran pada rangkaian elektronika  riil  yang  sederhana  tampak  bahwa  osiloskop yang  dibuat  mampu  mengukur  dan  menampilkan  bentuk gelombang  yang  tidak  terlalu  berbeda  secara  signifikan dengan perhitungan/teori.

## B. Saran
1) Permasalahan  utama  pada  osiloskop  ini  adalah  terlalu lambat memproses dan menampilkan bentuk gelombang, sehingga  ke  depannya  perlu  dilakukan  pengembangan yang lebih  lanjut menyangkut kecepatan sampling ADC, pemrosesan MCU serta optimasi kode program.
2) Untuk  meningkatkan  ketelitian  hasil  pengukuran, sebaiknya  menggunakan  ADC  yang  mempunyai  resolusi yang  lebih  besar  seperti  ADC  LTC2208 (Linear Technology) yang  mempunyai  resolusi  16-bit  dengan kecepatan sampling hingga 130 Msps.
3) Resolusi  LCD  yang  kecil  menyebabkan  bentuk gelombang  yang  ditampilkan  tidak  terlalu  memuaskan sehingga  disarankan  untuk  pengembangan  selanjutnya resolusi  LCD  ditingkatkan  bahkan  jika  perlu  dapat menggunakan LCD berwarna.
V. K UTIPAN
[1] A.  E.  Putra  dan  D.  Nugraha.  (2015,  Februari  17). Tutorial Pemrograman  Mikrokontroler  AVR  dengan  AVR  studio  dan  WinAVR GCC  (ATMega16/32/8535) Versi  2.0 [Online].  Tersedia  di: http://klikdisini.com/embedded
[2] A.  F.  Nelwan, Teknik  Tenaga  Listrik Edisi  Kedua,  Manado:  Fakultas Teknik, UNSRAT, 2009.
[3] A.  P.  Malvino, Aproksimasi  Rangkaian  Semikonduktor:  Pengantar Transistor dan Rangkaian Terpadu , Jakarta: Erlangga, 1986.
[4] A.  P.  Malvino, Prinsip-prinsip  Elektronika,  Edisi  Ketiga ,  Jilid  1, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1985.
[5] Agilent  Technologies,  Inc.  (2015,  Maret  1). Evaluating  Oscilloscope
Fundamentals, Application Note [Online]. Tersedia di: http://www.agilent.com
[6] Atmel  Corporation.  (2015,  Juni  26). ATmega164A/164PA/324A/ 324PA/644A/644PA/1284/1284P,  8-bit  Atmel  Microcontroller  with 16/32/64/128K  Bytes,  Atmel-8272G-AVR-01/2015 [Online].  Tersedia di:  http://www.atmel.com/product/microntrollers/avr/default.aspx?tab= documents&Asset_Type=020%20Application%20Note
[7] I.  Hickman, Oscilloscopes,  How  to  use  them,  how  they  work , 5 th ed .,
Oxford: Elsevier, 2001.
[8] Joint Committee for Guides in Metrology, JCGM 100:2008 Evaluation of  measurement  data  —  Guide  to  the  expression  of  uncertainty  in measurement , Joint Committee for Guides in Metrology, 2008.
[9] Komite  Akreditas  Nasional,  DP.01.23  - Pedoman  Evaluasi  dan Pelaporan  Ketidakpastian  Pengukuran ,  Jakarta:  Komite  Akreditas Nasional, 2003.
[10] Q.  J.  Stone, “An  ARM-Based  Sequential  Sampling  Oscilloscope,” Massachusetts Institute of Technology” , Tesis,  Massachusetts, 2014.
[11] R.  Shier, Statistics:  1.1  Paired  t-tests ,  Mathematics  Learning  Support Centre, 2004.
[12] Rohde & Schwarz USA,  Inc., Oscilloscope Fundamentals Version 1.1 , Columbia, USA: Rohde & Schwarz USA, Inc.
[13] S.  Walter, “Digital  Oscilloscope  Module  With  PC  Interface” ,  Tesis Department of Microengineering, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne, 2008.
[14] S.  Waluyanti,  D.  Santoso,  S.  dan  U.  Rochayati, Alat  Ukur  dan  Teknik Pengukuran  Jilid  2 ,  Jakarta:  Direktorat  Pembinaan  Sekolah Menengah Kejuruan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
[15] T.  L.  Floyd, Electronics  Devices  7 th Edition ,  New  Jersey:  Pearson Prentice Hall, 2005.
[16] Tektronix, Inc, Oscilloscope Fundamentals , Tektronix, Inc, 2009.
[17] Tim Fakultas Teknik, Universitas Negeri Yogyakarta, Pemrosesan PCB, Yogyakarta : Departemen Pendidikan Nasional, 2003.
[18] V.  Serasidis.  (2015,  Februari  17). Low  speed  AVR  oscilloscope [Online]. Tersedia di: http://www.serasidis.gr/circuits/AVR_ oscilloscope/avr_oscilloscope.htm
[19] Y.  R.  Soendoro, “Osiloskop  Penyimpanan  Digital  Menggunakan Komputer” ,  Skripsi,  Universitas  Katolik  Soegijapranata,  Semarang, 2003.
Penulis  bernama  lengkap  Abdurraziq  Bachmid, anak  tunggal dari  pasangan suami istri Alm. Hasan Ali Bachmid (ayah) dan Saidah Baktir (ibu), lahir di Kota Manado pada tanggal 18 April 1992. Sebelum menempuh  jenjang  pendidikan  di  Fakultas  Teknik Universitas Sam Ratulangi, penulis telah menempuh pendidikan  secara  berturut-turut  di  TK  YAPIM (1997-1998),  SD  Negeri  12  Manado  (1998-2004), SMP Negeri 1 Manado (2004-2007), SMK Negeri 2 Manado  (2007-2010).  Pada  tahun  2010,  penulis memulai  pendidikan  di  Fakultas  Teknik  Universitas  Sam Ratulangi Manado di Jurusan Teknik Elektro, dengan mengambil konsentrasi minat Elektronika dan  Instrumentasi.  Dalam  menempuh  pendidikan  penulis  aktif  dalam beberapa  kegiatan  di  dalam  dan  luar  lingkungan  kampus  terutama  dalam kegiatan  di  Laboratorium  Elektronika  dan  Instrumentasi  UNSRAT  Manado. Pada  2014  penulis  melaksanakan  Kerja  Praktek  di  PT.  Angkasa  Pura  I Manado.  Penulis  selesai  melaksanakan  pendidikan  di  Fakultas  Teknik Universitas Sam Ratulangi Manado pada tanggal 24 Maret 2017.