PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐236

TRAINER KIT PIRANTI ELEKTRONIKA BERBASIS TEKNOLOGI INFORMASI

Aan Febriansyah1), Surojo2) 1,2Teknik Elektro & Informatika, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung,

Jl. Timah Raya Airkantung Sungailiat, Bangka, 33211 aan9277@gmail.com; srj_its@yahoo.com

ABSTRACT

Electronic devices are the main components contained in electronics circuit that have their own functions and characteristics. To design an electronic circuit requires a clear understanding of the characteristics of electronics devices. In learning electronic devices, especially in Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung is still limited to the use of time that is less efficient so that the learning process of electronic devices become obstructed. This final project is entitled "Trainer Kit Electronic Devices With Monitoring Via Personal Computer" the main purpose is to improve the efficiency of time on learning electronics devices especially diodes, transistors, SCR and MOSFET. The method used in the implementation of data collection methods of research objects directly or indirectly. The trainer uses a microcontroller as the main controller programmed using CodeVisionAVR and connected with the "Monitor Electronic Device Kit" software that is built using Visual Basic 6.0 through serial data communication methods. From the results of the use made by some users of this tool obtained a positive result because it can improve the efficiency of time in learning electronic devices. Keywords: Trainer Kit, DataCommunication, Serial, Electronic Devices,Visual Basic 6.0

ABSTRAK

Piranti elektronika adalah komponen utama yang terdapat dalam suatu rangkaian elektronika yang memiliki fungsi dan karakteristik masing-masing. Untuk merancang suatu rangkaian elektronika dibutuhkan pemahaman yang jelas mengenai karakteristik dari piranti elektronika. Dalam pembelajaran piranti elektronika khususnya di Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung masih terbatas pada penggunaan waktu yang kurang efisien sehingga proses pembelajaran piranti elektronika menjadi terhambat. Proyek akhir ini berjudul "Trainer Kit Piranti Elektronika Dengan Monitoring Via Personal Computer" tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan efisiensi waktu pada pembelajaran piranti elektronika khususnya dioda, transistor, SCR dan MOSFET. Metode yang digunakan dalam pelaksanaannya yaitu metode pengumpulan data dari objek penelitian secara langsung maupun secara tidak langsung. Trainer kit ini menggunakan mikrokontroler sebagai kendali utama yang diprogram menggunakan CodeVisionAVR dan terhubung dengan software "Monitor Trainer Kit Piranti Elektronika" yang dibuat menggunakan Visual Basic 6.0 melalui metode komunikasi data serial. Dari hasil penggunaan yang dilakukan oleh beberapa pengguna terhadap alat ini didapatkan hasil yang positif karena mampu meningkatkan efisiensi waktu dalam pembelajaran piranti elektronika. Kata Kunci: Trainer Kit, Komunikasi Data, Serial, Piranti Elektronika,Visual Basic 6.0

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐237

PENDAHULUAN

Pola pendidikan di Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung yang

menggunakan pola Paket, membutuhkan tingkat kehadiran 100% mahasiswa pada setiap

mata kuliah, termasuk mata kuliah pada Program Teori. Namun masih terdapat

beberapa mahasiswa yang tidak mampu memenuhi persyaratan tersebut sehingga harus

melakukan kompensasi yang berdampak kepada hasil belajar menjadi kurang maksimal.

Khusus untuk mata kuliah teori Piranti Elektronika yang membutuhkan pemahaman

terhadap beberapa cara kerja komponen elektronika, maka akan sangat sulit jika

mahasiswa hanya mendengarkan penjelasan secara teori dan melihat gambar

komponennya saja, mengingat banyaknya komponen yang harus dipelajari. Dengan

adanya Trainer Kit Piranti Elektronika ini yang berisi penjelasan materi dan cara kerja

komponen elektronika secara langsung dan interaktif (menggunakan software Visual

Basic), diharapkan mahasiswa lebih mudah untuk memahami komponen elektronika

secara komprehensif dan dapat digunakan secara mandiri karena sudah dilengkapi

modul dan cara penggunaannya.

METODE PENELITIAN

Dalam pelaksanaan penelitian ini, dilakukan tahapan-tahapan yang bertujuan

untuk mempermudah pembuatan penelitian. Gambar 1 berikut ini adalah diagram alir

tahapan-tahapan yang dilakukan.

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐238

Gambar 1. Diagram Alir Proses Pembuatan Alat

Pengumpulan data dilakukan untuk mencari data yang akan mendukung penelitian.

Pengumpulan data dilakukan dengan 2 metode, yaitu:

1. Data Primer

Data primer adalah data yang didapatkan secara langsung dari objek penelitian. Metode

ini dilakukan dengan cara bimbingan / konsultasi. Bimbingan / konsultasi saya lakukan

dengan pakar/dosen pengampu mata kuliah dan pihak-pihak lain agar tujuan yang

diharapkan dapat tercapai.

2. Data Sekunder

Data sekunder adalah data yang didapat secara tidak langsung dari objek penelitian.

Metode ini dilakukan dengan mengambil data dari berbagai sumber yang berasal dari

buku-buku referensi, jurnal, serta informasi dari website.

Pada penelitian ini, konfigurasi alat yang dibuat sesuai Gambar 2. Sistem ini terdiri dari

komputer, software, mikrokontroler ATmega16, Arduino UNO, input dan output.

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐239

Gambar 2. Diagram Blok Konfigurasi Alat

Perancangan kontrol utama alat ini menggunakan mikrokontroler ATmega16, Software

berbasis Visual Basic 6.0 yang dijalankan pada komputer untuk menampilkan data dari

blok piranti elektronika yang disediakan yang terhubung dengan Arduino UNO

menggunakan komunikasi USB serial.

Input terdiri:

● Input digital dari mini switch untuk mengaktifkan blok piranti elektronika.

● Input serial yang juga untuk mengaktifkan blok piranti elektronika.

● Input analog dari piranti elektronika yang berupa data tegangan.

Output terdiri dari:

● LED sebagai indikator aktifnya blok piranti elektronika.

● Relay sebagai penghubung dan pemutus jalur tegangan input variabel dari setiap

blok piranti elektronika.

Layout untuk rangkaian praktikum menggunakan papan PCB yang di lapisi kertas

sticker sesuai dengan Gambar 3. Alasan memilih kertas sticker adalah karena harganya

yang lebih murah dan lebih fleksibel dalam pembuatan layout.

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐240

Gambar 3. Layout Rangkaian Praktikum

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam proses ini terdapat beberapa tahap pembuatan trainer kit yaitu:

Pembuatan hardware, Pembuatan software, Pengujian Alat. Dalam pembuatan

hardware ada beberapa tahap yang dilakukan, yaitu : Pembuatan Power Supply,

Pembuatan relay driver, Pembuatan rangkaian praktikum, Pembuatan rangkaian

kontrol, USB to serial converter, Assembly alat secara keseluruhan. Pembuatan relay

driver ini berfungsi sebagai penghubung jalur tegangan variabel 0-5VDC dengan

masing - masing blok praktikum yang dikendalikan oleh mikrokontroler, sehingga

tegangan variabel hanya mengalir ke salah satu blok praktikum yang aktif. Untuk

skematik rangkaian relay driver dapat dilihat pada Gambar 4. Ketika semua kaki basis

transistor tidak diberi tegangan, relay tidak aktif ditandai dengan tidak menyalanya

semua LED indikator. Ketika semua kaki basis transistor diberi tegangan 5VDC, relay

aktif ditandai dengan menyalanya semua LED indikator sehingga dapat disimpulkan

bahwa rangkaian relay driver berfungsi dengan baik.

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐241

Gambar 4. Skematik Rangkaian Relay Driver

Rangkaian karakteristik dioda merupakan rangkaian dasar untuk mengetahui

karakteristik dari dioda silicon maupun germanium. Data yang akan diambil dari

rangkaian ini berupa tegangan dioda (Vd) yang kemudian dihubungkan ke ADC2 (Port

A.2) mikrokontroler. Skematik rangkaian karakteristik dioda ditunjukkan Gambar 5.

Forward bias

Reverse bias Gambar 5. Skematik Rangkaian Karakteristik Dioda

Rangkaian karakteristik transistor merupakan rangkaian dasar untuk mengetahui

karakteristik dari transistor. Data yang akan diambil dari rangkaian ini berupa tegangan

colector-emitter (VCE) yang kemudian dihubungkan ke ADC3 (Port A.3)

mikrokontroler. Skematik rangkaian karakteristik transistor ditunjukkan Gambar 6.

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐242

Transistor NPN

Transistor PNP Gambar 6. Skematik Rangkaian Karakteristik Transistor

Rangkaian karakteristik SCR merupakan rangkaian dasar untuk mengetahui

karakteristik dari SCR. Data yang akan diambil dari rangkaian ini berupa tegangan gate

(Vgc) dan tegangan anode (Vac) yang kemudian dihubungkan ke ADC5 (Port A.5) dan

ADC6 (Port A.6) mikrokontroler. Skematik rangkaian karakteristik SCR ditunjukkan

pada Gambar 7.

Gambar 7. Skematik Rangkaian Karakteristik SCR

Rangkaian karakteristik MOSFET adalah rangkaian dasar untuk mengetahui

karakteristik dari MOSFET. Data yang akan diambil dari rangkaian ini berupa tegangan

drain-source (Vds) yang kemudian dihubungkan ke ADC7 (Port A.7) mikrokontroler.

Skematik rangkaian karakteristik MOSFET ditunjukkan pada Gambar 8.

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐243

Gambar 8. Skematik Rangkaian Karakteristik MOSFET

Rangkaian kontrol adalah rangkaian yang mengendalikan trainer kit secara keseluruhan.

Rangkaian kontrol terdiri dari: Rangkaian Sistem Minimum ATmega16, Rangkaian

Input dan Output. Rangkaian sistem minimum adalah rangkaian yang terdiri dari

beberapa komponen dasar yang dibutuhkan mikrokontroler agar dapat bekerja dengan

baik. Dalam sistem minimum ATmega16, terdapat beberapa komponen utama seperti

kristal, kapasitor dan IC. Lebih detilnya dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Komponen Sistem Mininumun ATmega16

Nama Nilai Jumlah Atmega 16 1 Kristal 8MHz 1 Kapasitor 30pF 2 10uF 2 100nF 2 Resistor 107 1 1K 2 LED - 2 Mini switch - 1

Sumber : Data pengujian ATMega16, Tahun 2017

Dalam pembuatan software ada beberapa tahap yang dilakukan, yaitu :

Pembuatan program mikrokontroler dan Pembuatan Software "Monitor Trainer Kit

Piranti Elektronika". Dalam pembuatan program mikrokontroler digunakan software

CodeVisionAVR dan mengacu pada diagram alir seperti pada Gambar 9. Software

"Monitor Trainer Kit Piranti Elektronika" berfungsi sebagai monitor atau penampil data

yang dikirimkan oleh mikrokontroler dalam bentuk grafik. Software dibuat

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐244

menggunakan Visual Basic 6.0. Diagram alir pembuatan program software "Monitor

Trainer Kit Piranti Elektronika" ditunjukkan pada Gambar 10.

Penjelasan diagram alir program mikrokontroler:

• Inisialisasi variable dan sistem terdiri dari:

� PORT A sebagai input ADC 8 bit.

� PORT B sebagai output digital.

� PORT C sebagai input digital untuk switch¬.

� Pengaktifan komunikasi serial.

• Pemanggilan fungsi serial(0) yang terdiri dari:

� Pengiriman semua nilai ADC ditambah dengan karakter akhir "0".

Gambar 9. Diagram Alir Program Mikrokontroler

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐245

Gambar 10. Diagram Alir Program "Monitor Trainer Kit Piranti Elektronika"

SIMPULAN

1. Hardware trainer kit dan software "Monitor Trainer Kit Piranti Elektronika"

dapat dijadikan alternatif alat bantu ajar bagi pengajar serta meningkatkan efisiensi

waktu mahasiswa dalam pembelajaran piranti elektronika.

2. Hardware trainer kit piranti elektronika dapat terhubung dengan software

"Monitor Trainer Kit Piranti Elektronika" menggunakan metode komunikasi serial

Berdasarkan hasil uji coba yang telah dilakukan maka dapat disarankan:

1. Variasi jenis piranti elektronika yang tersedia lebih baik diperbanyak.

2. Batas maksimal tegangan input variabel sebaiknya ditambah

DAFTAR PUSTAKA

Ardi Winoto. (2008). Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR, Bandung : Informatika.

Heri Andrianto. (2008). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA 16 Menggunakan Bahasa C ( Code Vision AVR), Bandung : Informatika Bandung.

Retna Prasetia & Catur Edi Widodo. (2002). Teori dan Praktek Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0, Yogyakarta : ANDI Yogyakarta.

 

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097  

 

TE-­‐246

Hengki Alexander Mangkulo. (2011). Cara Mudah Mengusai Visual Basic 6.0, Jakarta: Elex Media Komputindo.

Abdul Kadir. (2013). Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroller dan Pemrogramannya menggunakan Arduino, Yogyakarta : ANDI OFFSET.

Baskara. (2015). Dasar Teori ATmega16. Retrieved from http://baskarapunya.blogspot.com.

Circuits Today, AVR Microcontroller. (2015). Retrieved from http://www.circuitstoday.com/atmega32-avr-microcontroller-an-introduction

Arduino, Arduino Uno (2015). Retrieved from https://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno

Teknik Elektronika, Fungsi Dioda dan Cara Mengukurnya. (2015). Retrieved from http://teknikelektronika.com/fungsi-dioda-cara-mengukur-dioda

Dunia Elektronika, Dioda. (2015). Retrieved from http://duniaelektronika.blogspot.com Dunia Elektronika, Pengenalan Transistor Tipe NPN dan PNP. (2015). Retrieved from

http://www.eyuana.com /2012/08/pengenalan-transistor-tipe-npn-dan-pnp Basuki Dwi Putranto. (2015). Thyristor. Retrieved from, Available :

http://basukidwiputranto.blogspot.com/2014/01/thyristor.html Teknik Ketenagalistrikan, Pengertian dan Fungsi SCR (Sillicon Controlled Rectified).

(2015). Retrieved from http:// teknik-ketenagalistrikan.blogspot.com/ 2013/05/pengertian-dan-fungsi-scr-sillicon.html#.VadQ2fmqqkr

Elektronika Dasar, MOSFET sebagai Saklar. (2015). Retrieved from http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/mosfet-sebagai-saklar

Relay. (2015). Retrieved from http://teknikelektronika.com Belajar Komputer, Pengertian PORT SERIAL RS232. (2015). Retrieved from

https://misterikomputer.wordpress.com /2013/05/08/pengertian-Port-serial-rs232 Monitoring the Fronius Inverter. (2015). Retrieved from

http://www.thebackshed.com/forum/forum_posts.asp?TID=2196