Pembuatan  Seperangkat  KIT  Praktikum  (SKP)  Berbasis  Mikrokontroler  dan Pemrograman Bascom AVR
Sujinal Arifin 1 , Suhadi 2 , M. Jhoni 3 sujinalarifin@radenfatah.ac.id 1 , suhadi@radenfatah.ac.id 2 , mjhoni@radenfatah.ac.id 3
1 Pendidikan Fisika, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, UIN Raden Fatah Palembang
2 Pendidikan Fisika, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, UIN Raden Fatah Palembang
3 Pendidikan Fisika, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, UIN Raden Fatah Palembang
Diterima: 10 April 2018 | Direvisi: 8 Mei 2018 | Disetujui: 14 Juni 2018 © 2018 Program Studi Sistem Informasi Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Raden Fatah Palembang, Indonesia
Abstrak: Peralatan  elektronika  semakin  canggih  dengan  hadirnya  mikrokontroler,  akan  tetapi penelitian  di  bidang  mikrokontroler  kebanyakan  diterapkan  di  dunia  teknik  (robotika)  dan  MIPA. Sementara itu, di bidang pendidikan masih sangat jarang sekali. Dengan aplikasi Mikrokontroler ini data yang dihasilkan dapat menjadi data digital, lebih akurat, teliti, fleksibel dan lebih menarik dalam pembelajaran.  Calon  guru  fisika  sudah  semestinya  dibekali  skill  di  bidang  ini.  Transfer  knowledge dilakukan melalui pembelajaran elektronika dasar yang peralatan praktikumnya berasal dari produk penelitian  ini.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  membuat  Seperangkat  KIT  Praktikum  (SKP)  elektronika dasar  khususnya  di  UIN  Raden  Fatah  Palembang.  Agar  SKP  ini  berhasil  dibuat,  valid  dan  bisa digunakan maka perlu dilakukan penelitian yang melaui tahapan-tahapan berikut: (1) mengidentifikasi dan  menginventarisasi  alat-alat  praktikum  elektronika  dasar  di  UIN  Raden  Fatah  Palembang,  (2) mendesain penelitian dan produknya, yang terdiri dari aplikasi regulator, aplikasi rangkaian flip-flop, aplikasi rangkaian seven segmen, aplikasi LCD 16x2, aplikasi dot matriks, dan aplikasi running text dot  matriks,  (3)  validasi  3  tim  ahli  (ahli  materi,  ahli  alat  praktikum,  dan  ahli  desain  konten),  (4) melakukan revisi berdasarkan kelemahan-kelemahan yang diberikan para validator. Hasil penelitian ini sangat nyata kontribusinya terhadap ilmu pengetahuan. SKP yang akan dibuat ini akan digunakan mahasiswa calon guru fisika dalam praktikum elektronika dasar.
Kata kunci: KIT Praktikum, Elektronika Dasar, Mikrokontroler
Abstract: Electronics equipment  increasingly sophisticated  with the presence of  microcontroller, but research in the field of microcontroller mostly applied in the world of engineering (robotics) and MIPA. Meanwhile, in the field of education is still very rare. With this Microcontroller application the resulting data can be digital data, more accurate, thorough, flexible and more interesting in learning. Candidates for physics teachers should be equipped with skills in this field. Transfer of knowledge is done through basic electronics learning  which its practicative equipment  comes from the product  of  this research. The purpose of this research is to make a set of basic electronic KIT Practicum (SKP) especially in UIN Raden Fatah Palembang, so that SKP is successfully made, valid and can be used it is necessary to do research  through  the  following  stages:  (1)  identify  and  inventory  tools  (2)  designing  research  and products,  consisting  of  regulator  application,  flip-flop  application,  seven  segment  application,  16x2 LCD application, dot matrix application, and running text dot matrix application, ( 3) validation of 3 expert teams (material experts, practicum experts, and content design experts), (4) revise based on the weaknesses  given  by  the  validators.  The  results  of  this  study  are  very  significant  contributions  to science. The SKP will be used by physics teacher candidate students in basic electronics lab. Keywords: Practicum KIT, Basic Electronics, Microcontroller

## 1 PENDAHULUAN
Menurut  Banodin  (2011),  Gifson  (2009),  Preswire  (2000),  Amilda  et  al  (2014) Mikrokontroler adalah sebuah chip mikrokomputer 8 bit yang mempunyai 4 Kbyte memory
p-ISSN: 2460-092X, e-ISSN: 2623-1662 Volume 4, Nomor 1, Juni 2018 Hal. 99 - 104

## JUSIFO
JURNAL SISTEM INFORMASI
program  jenis  flash  atau  disebut  Flash  Programmable  and  Erasable  Read  Only  Memory (PEROM).  Dalam  dunia  teknik  dan  Industri,  mikrokontroler  sangat  sering  digunakan merupakan  peralatan  elektronika  berbasis  digital  yang  paling  banyak  diminati,  karena  data yang  akan  diperoleh  lebih  akurat  dan  teliti.  Oleh  karena  itu,  mikrokontroler  sering diaplikasikan  pada  peralatan  elektronika.  Hal  ini  dipertegas  oleh  Jhoni  (2013)  yang menyatakan  bahwa  dengan  adanya  mikrokontroler  yang  menghasilkan  output  digital  dapat menghasilkan data digital yang lebih akurat dan teliti.
Alat  praktikum  saat  ini,  pada  umumnya  masih  bersifat  manual  dan  kurang  menarik sehingga  menyebabkan  pola  pembelajaran  menjadi  pasif  dan  pengambilan  data  sering menyebabkan  human error yang cukup besar. Selain  itu pembelajaran fisika  terkadang sulit untuk dikonkretkan ke hal-hal yang abstrak.  Misalnya materi kelistrikan berupa arus listrik, hambatan,  dan  tegangan  listrik.  Materi  ini  kalau  hanya  dijelaskan  dengan  metode  ceramah terkadang siswa akan sulit untuk memahaminya karena arus dan tegangan listrik sifatnya hal yang  abstrak.  Maka  dari  itu,  penting  sekali  untuk  dikonkretkan  agar  siswa  mudah  untuk memahami materi ini. Hal tersebut di atas diperjelas oleh NewsRx  (2012) yang menyatakan bahwa:
“an  educational  tool,  visualizes  the  figure  of  an atom  constituting  material,  is  useful  for a phenomenon analysis, and also allows an educand to have an interest in learning sciences” artinya  bahwa  alat  peraga  (praktikum)  dapat  dijadikan  visualisasi  bahan  ajar  yang  berguna untuk  menganalisis  fenomena,  fitur  dan  aspek  keuntungan  lain  dalam  proses  pembelajaran sains.
Pada  pembelajaran  elektronika  dasar  di  UIN  Raden  Fatah  Palembang,  telah  ada laboratorium  akan  tetapi  semuanya  masih  bersifat  manual,  banyak  peralatan  menggunakan kabel  penjepit  dan  beberapa  komponen  elektronika  yang  tersisa.  Alat-alat  praktikum  itu kebanyakan sudah lama tidak terpakai, berkarat, rusak, tidak tepat dan tidak teliti lagi, sudah ketertinggalan  zaman  serta  manual.  Peralatan-peralatan  ini  digunakan  untuk  praktikum komponen pasif, pembuatan power supply , dan flip-flop (ping-pong) pada elektronika dasar 1 sedangkan  untuk  pengukuran  komponen  aktif,    arus  bolak-balik,  dan  rangkaian  RLC digunakan untuk pembelajaran elektronika dasar II.
Melihat  kondisi seperti ini sudah semestinya  dilakukan pembaharuan  Seperangkat KIT Praktikum (SKP) itu. Hal itu dilakukan karena: (1) mahasiswa FKIP Fisika adalah calon guru fisika dan calon pelukis bangsa Indonesia, yang harus dibekali dengan kompetensi profesional yang  baik  salah  satunya  adalah  kompetensi  keilmuan  tentang  elektronika  ini (Prasetyo  et  al,2013);    (2)  tuntutan  zaman  globalisasi  saat  ini  adalah  perguruan  tinggi diharapkan  mampu  membuat  dan  mendatangkan  peralatan  laboratorium  berbasis  digital, mudah digunakan, fleksibel, akurat dan teliti (Jhoni 2013).
Di FITK Pendidikan Fisika UIN Raden Fatah Palembang, peralatan praktikum berbasis mikrokontroler belum ada sama sekali. Sedangkan tuntutan kurikulum perguruan tinggi adalah mengikuti  perkembangan  zaman.  Mikrokontroler  merupakan  IC  berbasis  data  digital  yang telah  berkembang  saat  ini.  Untuk  itulah,  dibutuhkan  pengembangan  peralatan  berbasis mikrokontroler untuk praktikum pada pembelajaran elektronika dasar.
Pembuatan KIT ini dirasakan penting sekali dilakukan, karena akan dapat memberikan kontribusi  agar  bisa  dijadikan  dasar  bagi  pengembangan  kompetensi  calon  guru  fisika  di bidang pembuatan alat peraga sesuai tuntutan KKNI level 6 program studi pendidikan fisika, selain  itu  dapat  memperbaharui  peralatan  praktikum  mengikuti  perkembangan  zaman  yang berbasis digital sehingga menjadikan pembelajaran semakin baik.

## 2 METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Tinjauan Pustaka
Menurut  Winoto  (2008)  Mikrokontroler  adalah  sebuah system microprocessor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang
Pembuatan Seperangkat KIT Praktikum (SKP) Berbasis Mikrokontroler dan Pemrograman…
sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai, sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan  penggunaan  oleh  pabrik  yang  membuatnya.  Hal  ini  dipertegas  oleh  Banodin  (2011) menyatakan  mikrokontroler  adalah  sebuah  chip  mikrokomputer  8  bit  yang  mempunyai  4 Kbyte memory program jenis flash atau disebut Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM) .
Ada  beberapa  jenis  mikrokontroler,  diantaranya  adalah  keluarga  MCS  dan  AVR. Keluarga  MCS  terdiri  dari  AT89C51  (Zhang  et  al.  2009),  AT89C52,  AT89S51,  AT89S52 (Jhoni,  2013)  dsb.  Sedangkan  yang  berasal  dari  keluarga  AVR  adalah  Atmega16 (Murugananthan et al. 2012), Atmega8515 (Lakha et al. 2012),  ATMEGA 8535 (Alboteanu et al. 2014), AtTiny (Gadre et al. 2008). Teknologi Mikrokontroler saat ini sudah sampai pada keluarga  AVR,  dengan  beberapa  kelebihannya  dibandingkan  dengan  keluarga  MCS. Penelitian ini menggunakan Mikrokontroler keluarga AVR tipe Atmega8535 karena kapasitas RAM dan ROM nya lebih banyak jika dibandingkan keluarga MCS sehingga kita dapat leluasa dalam memprogram alat praktikum.

## 2.2 Tahapan Penelitian

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  permasalahan  yang  telah  dijelaskan  di  latar  belakang  bahwa  dalam penelitian  bertujuan  untuk  membuat  alat-alat  praktikum  elektronika  dasar  yang  berbasis mikrokontroler dan Bahasa pemrograman Basic Compiler 8051.
Langkah Pertama adalah  studi  pendahuluan  yang  meliputi  studi  potensi  dan  masalah dan mengumpulkan informasi. Pada langkah ini telah dilakukan identifikasi dan inventarisasi alat-alat praktikum elektronika dasar di Prodi Pendidikan Fisika UIN Raden Fatah Palembang. Berikut hasilnya dijelaskan pada tabel berikut:
Tabel 1. Hasil Identifikasi dan Inventarisasi Alat-Alat Praktikum Elektronika Dasar
No Materi elektronika dasar II  Peralatan Dokumentasi Foto 1. Pengukuran  komponen  aktif dan pasif Resistor, Capasitor, Induktor  (lilitan), IC, dioda, Ada pada Lampiran 6 2. Arus bolak-balik Kabel    penjepit, beberapa resistor Lampiran 6 3. Rangkaian RLC Resistor,  Kabel penjepit, Induktor, Kapasitor Lampiran 6 4. Pembuatan Relay Flip-flop Rangkaian Flip Flop manual Lampiran 6 5. Pembuatan rangkaian dengan relay tepuk tangan Rangkaian  Relay Manual Lampiran 6 Studi Pendahuluan Desain Penelitian dan Produk Validasi tim ahli Implementasi Produk
Kesemuanya  telah  diperbaharui  oleh  peralatan  elektronika  produk  dari  hasil  penelitian ini.
a. Analisis Kondisi Pembelajaran
Berdasarkan observasi pembelajaran perkuliahan mata kuliah elektronika dasar di FITK Prodi Pendidikan Fisika UIN raden Fatah Palembang diperoleh fakta sebagai berikut:
1. Pemanfaatan Laboratorium yang ada di FITK Prodi Pendidikan Fisika UIN Raden Fatah Palembang dalam mata kuliah elektronika dasar masih kurang optimal.
2. Pembelajaran  dalam  mata  kuliah  elektronika  dasar  yang  berlangsung  masih  belum memanfaatkan  teknologi  mikrokontroler,  semua  alat  yang  tersedia  masih  manual. Sehingga perlu untuk diperbaharui.
3. Pedoman praktikum yang dipergunakan oleh  dosen dan asisten dosen praktikum masih tipe cookbook (resep masakan) sehingga siswa hanya melakukan apa yang ada di LKS, dan ada juga yang hanya menyampaikan tugas apa yang dikerjakan secara lisan.
Berdasarkan  hasil  wawancara  guru  diperoleh  informasi  bahwa  guru  masih  belum mengoptimalkan  laboratorium  untuk  pembelajaran  elektronika  dasar  dan  dosen  atau  asisten dosen  terpaksa  tidak  menyelenggarakan  kegiatan  eksperimen  beberapa  materi  elektronika dasar dikarenakan keterbatasan waktu, pengadaan alat dan bahan, dan adanya beberapa resiko bahaya alat atau bahan kegiatan.
Berdasarkan  hasil  analisis  pembelajaran  tersebut  maka  penting  agar  diintegrasikannya pembelajaran  elektronika  dasar  dengan  teknologi  zaman  sekarang  yaitu  teknologi  digital mikrokontroler.
b. Analisis Karakter Mahasiswa Hasil observasi pembelajaran elektronika dasar menunjukkan bahwa:
1. Mahasiswa belum terlatih dalam praktikum. Mereka masih sekedar melakukan kegiatan sebagaimana yang diminta dalam langkah kerja atau arahan dari dosen.
2. Sebagian besar mahasiswa di beberapa kelas masih belum mampu memahami langkah- langkah yang harus dilakukan saat eksperimen.
3. Mahasiswa belum terbiasa menggunakan perangkat software basic compiler dan proteus dalam kegiatan pembelajaran elektronika dasar.
4. Mahasiswa masih belum mampu berpikir analisis.
Langkah  kedua Desain  Penelitian  dan  Produk.  Pada  langkah  ini  telah  dibuat  dan dikembangkan alat-alat praktikum elektronika dasar dari yang semula 3 praktikum menjadi 6 praktikum  yang  berbasis  mikrokontroler  dan  BASCOM  AVR.  Peralatan  tersebut  adalah rangkaian regulator, rangkaian flip-flop (ping-pong), seven segmen, LCD 16 x 2, dot matriks huruf dan dot matriks tulisan berjalan.
Langkah ketiga validasi tim ahli. Produk penelitian ini berupa SKP elektronika Dasar sebanyak 6 alat praktikum, Perangkat pembelajaran (RPS dan lembar penilaian) dan  lembar angket.  Penilaian  (Validasi)  produk  penelitian  tersebut  telah  dilakukan  oleh  ketiga  tim  ahli (validator). Ketiga ahli tersebut berasal dari dosen Prodi pendidikan fisika FKIP Universitas Sriwijaya. Ketiga validator tersebut merupakan ahli bidang alat praktikum, ahli kurikulum dan ahli materi.

## 4 KESIMPULAN
Penelitian  ini  telah  dilaksanakan  sampai  menghasilkan  produk  dan  validasi  terbatas dengan  hasil  baik  dengan  beberapa  perbaikan.  Untuk  itu  disarankan  untuk  melanjutkan langkah-langkah penelitian pada penelitian selanjutnya.
Pembuatan Seperangkat KIT Praktikum (SKP) Berbasis Mikrokontroler dan Pemrograman…

## DAFTAR RUJUKAN
Alboteanu L, Manolea and Novac A. 2014. Automation of A Pumping Station For Low Power Aplication. Hidraulica Journal. ISSN : 14537303. Vol 1 Hal 58-64.
Amilda  L,  Saji,  Christal.  2014.  Digital  Implementation  of  Z-source  Neutral  point  Clamped inverter  using  8-bit  Microcontroller.  I-manager’s  Journal  on  Computer  science.
ISSN:23472227. Vol 1 Hal 26-31.
Banodin,  Rizal.  2011.  Alat  Penunjuk  Arah  Angin  dan  Pengukur  Kecepatan  angin  berbasis mikrokontroller at89c51. Undip Elektronik Journal System,  : Universitas Diponogoro
(on line)  (http://eprints.undip.ac.id/25737/ ) diakses 2 April 2016.
Borg, W. R. & Gall, M. D. 1983. Educational Research. New York and London: Longman
Inc.
Cahyono  D.  2009.  Perancangan  Portabel  Magnetometer  Medan  Magnet  Lemah  Berbasis fluxgate mikrokontroller. Journal Universitas Jember.
Gadre,  and  Dhananjav  V.  2008.  Tiny  Microcontroller  Host  Dual  dc/dc-boost  converters.
Journal electril & electronics Industries. ISSN 00127515 Vol 53 hal 1.
Gifson, Albert, and Slamet. 2009. Sistem Pemantau Ruang Jarak Jauh dengan Sensor Passive Infrared berbasis  Mikrokontroller AT89S52. Telkomnika Journal. ISSN : 16936930. Vol 7 Hal 201-2016.
Hariyawan  M  Y,  Gunawan  A,  Putra  EH.  2013.  Wireless  Sensor  Network  For  Forest  Fire Detection. Telkomnika Journal.ISSN 16936930 Vol 11 hal 563-574.
Hung  C,  Weng  Chiao  M,  and  Liao  Shan  T.  2009.  Controller  Keeps  circuits  cool.  Journal electronical & electronics industries. Vol. 29. ISSN 07441657.
Jhoni, M. 2013. Perancangan alat peraga pendeteksi kecepatan menggunakan mikrokontroller untuk  menginternalisasi  nilai-nilai  karakter  bangsa.  Prosiding  Seminar  Nasional Pendidikan Sains PPs UNY. ISSN: 2339-1219. Vol. 1 No. 1,Th. Jan-Des 2013. Hal: 331- 346.
Lakha, Balwinder S, Plaha, and Bhavna. 2012. Desain and Development of Vending Machine Using AVR Atmega 8515 Microcontroller. International Journal Of Advanced Research in Computer Science. ProQuest ID:1443724828 Vol 3.
Murugananthan K, Neelamegam P. 2012. Measurement and Analysis of Sodium in Vegetables using Atmega16 Microcontroller Based Spectrophotometer. Sensor & Tranducer Journal. ISSN : 23068515. Vol 136. hal 158-165.
NewsRx. 2012.Patents; Agency Reviews Patent Application Approval Request for "Hydrogen
Atom Model as Educational Tool".Proquest Science Journal.
Narayan.  2014.  Real  Time  Accident  Sensing  System  Using  Wireless  Wensors  and Microcontroller. Esearch India Publications. 2014; 9(18): 4397-4404.
Peyton, Thompson, and Paul. 2008. Non-invasive automated measurement of cardiac output during  stable  cardiac  surgery  using  a  fully  integrated  differential  CO2  Fick  Method.
Journal of Clinical Mentoring and Computing. ISSN 13871307 Vol 22.
Kun  Prasetyo  Z,  Suyanto  S,  Senam.  2013.  Pengembangan  Indonesian  Qualification
Framework  (IQF)  Level  6  Prodi  Pendidikan  Biologi,  Fisika  dan  Kimia.  LPPM
UNY:Yogyakarta.
Preswire  M.  2000.  Phillips  Semiconductors  introduces  Industry’s  smallest  8-bit  80C51 microcontroller package, reducing size by 1/3;New TSSOP 20 pin Package is Only 4.4 mm Wide. Normans media Ltd:United Kingdom.
Rivai  A,  Rahim  N,  Nasrudin  A.  208.  Binary  Based  tracer  of  photovoltaic  Array
Characteristics. Journal IET Reneeable Power Generation. ISSN 17521416 Vol 8 hal 8.
Soetedjo,  Ismail  Y,  Abraham  L,  And  Farhan.  2014.  Web-SCADA  for  Monitoring  and Controlling Hybrid Wind-PV Power System. Telkomnika Journal. 16936930 Vol 12 hal 305-314.
Sutjipto. 2011. “Rintisan Pengembangan Pendidikan Karakter di Satuan Pendidikan”.  Jurnal Pendidikan dan Kebudayaan Seri VI, Vol. 17, No. 5: 501-524.
Syafarudin.  2013.  Aplication  of  Microcontroller  Atmega8535  for  Hybrid  Photovoltalic thermal  (PV/T).  International  Journal  of  Enginering  and  Tecnology  ITB.  ISSN  0975- 4024. Vol 5 No 5 Okt-Nov 2013 hal 4388.
Wellem  Theopilus  and  Bhudi  Setiawan.  2012.  Mikrokontroller  Based  Room  Temperature
Monotoring System. International Journal of computer Aplication, Vol 53 No. 1.
Wibowo  A,  Purnama  Bambang  E,  Yulianto  L.  2014.  Sistem  Penghitung  Pengunjung perpustakaan,  Arsip,  dan  Dokumetasi  Kabupaten  Pacitan  Berbasis  Mikrokontroller Atmega8535. Indonesian Jurnal on Computer Science Speed. ISSN 1979-9330.
Zhang Y, Coll Marin. 2009. Research of Traffic Signal Light Intelligent Control System Based
On  Microcontroller.  Education  Technology  and  Computer  Journal,  No  ISSN  :  978-1- 4244-3581-4