PERANCANGAN KALKULATOR BERSUARA UNTUK PENGAJARAN SISWA PRA-SEKOLAH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA8535.
PERANCANGAN KALKULATOR BERSUARA UNTUK
PENGAJARAN SISWA PRA-SEKOLAH MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat Untuk
Mencapai Gelar Sarjana Teknik Elektro Pada Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
Nama : Ananto Nugroho
NIM : D400 020 070
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2008
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Teknologi mutakhir berkembamg dari inovasi maupun penyempurnaan
teknologi sebelumnya, teknologi mutakhir menurut kepraktisan dan kecepatan dalam
aplikasinya di segala bidang kehidupan.
Pemakaian teknologi juga disesuaikan
dengan kebutuhaan kita, dimana teknologi akan lebih membantu dalam
menyelesaikan pekerjaan. Pemilihan terhadap penggunaan teknologi yang tepat
sangatlah penting mengingat begitu banyak pemilihan yang tersedia.
Dibidang ilmu aritmatika atau perhitungan tidak terlepas juga dengan
teknologi, pemakaian teknologi yang baik akan meningkatkan efisiensi. Salah satu
alat yang digunakan dalam perhitungan biasanya adalah alat yang disebut dengan
kalkulator atau mesin penghitung, dengan ditemukannya alat ini seseorang tidak akan
kesulitan lagi dalam hal hitung menghitung. Seseorang tinggal memasukkan angkaangka yang mereka akan hitung dalam bentuk penjumlahan, pengungaran,
perkalian,dan pembagian. Mereka tinggal menekan tombol hasil maka berapa jumlah
angka yang dihitung sudah akan keluar didalam tampilan.
Pada pengajaran dunia anak-anak biasanya mereka kesulitan dalam membaca
digit nominal yang dihasilkan, dan juga pada anak yang baru belajar berhitung
mereka belum mengetahui angka-angka satu sampai sepuluh. Pada anak baru belajar
2
berhitung mereka kebanyakan belum bisa menggunakan mesin penghitung yang
disebut dengan kalkulator. Bertolak dari hal di atas maka diperlukan suatu rancangan
alat mesin penghitung atau kalkulator yang bisa mengeluarkan suara, jadi pada anakanak dapat mengetahui semua jumlah nilai nominal pada tombol-tombol kalkulator
yang mereka tekan, karena setiap mereka menekan tombol, maka kalkulator akan
memberikan dua tampilan yaitu dalam bentuk angka didalam layar Dot Matrik dan
juga dalam bentuk suara. Contoh pada saat mereka menekan tombol 5 + 4 = 9, maka
tampilan audionya akan mengeluarkan suara lima ditambah empat sama dengan
sembilan.
Rancangan alat ini sebenarnya adalah pengembangan dari kalkulator biasa
yang tampilannya hanya dalam bentuk layar LCD. Rancangan ini mencoba untuk
menbuat dua tampilan yaitu dalam Dot Matrik dan dalam bentuk suara, dimana
referensi data diambil dari kalkulator pada umumnya dan dalam rancangan ini
ditambahkan IC suara untuk pembangkit suaranya.
Sebuah mikrokontroler seri
Atmega8535 digunakan sebagai kendali dalam alat ini.
1.2 Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang permasalahan yang telah dikemukakan didepan,
maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan yang harus dihadapi, antara lain :
1. Bagaimana merancang sebuah kalkulator yang dapat melakukan perhitungan
aritmatika.
3
2. Bagaimana merancang sebuah kalkulator yang dapat mengeluarkan suara
pada saat proses perhitungan.
1.3 Pembatasan Masalah
Agar perencanaan dan perancangan dari kalkulator ini mencapai tujuan yang
diharapkan, maka oleh sebab itu permasalahannya akan dibatasi pada beberapa
permasalahan sebagai berikut :
1. Operasi aritmatika yang dapat dilakukan adalah meliputi operasi penambahan,
pengurangan dan perkalian.
2. Angka masukan yang dapat diolah adalah satu digit.
3. Operasi aritmatika yang diolah tidak dapat menghasilkan keluran yang
nilainya mines ( - ).
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian dan pembuatan dari Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui kontruksi, cara kerja dan perancangan kalkulator bersuara
dengan menggunakan mikrokontroler ATMega 8535
2. Untuk mengembangkan Kalkulator dengan satu tampilan menjadi dua
tampilan yaitu dalam bentuk angka dan suara.
3. Untuk mempermudah cara pemahaman berhitung.
4
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat utama dari penelitian dan pembuatan dari Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Mengetahui gambaran tentang perencanaan dan perakitan komponenkomponen elektronika, sehingga dapat tersusun menjadi suatu alat hitung
yang bisa mengeluarkan angka dan suara.
2. Dapat belajar dan membuat program yang mampu mengontrol dan
mengendalikan mikrokontroler untuk perhitungan aritmatika.
1.6 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam melakukan perancangan dan
pembuatan alat dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Studi Pustaka
Dilakukan dengan mencari dan membaca buku-buku referensi,
literatur, artikel, tabloid ataupun diktat kuliah yang berbentuk softcopy
maupun hardcopy mengenai dasar-dasar kalkulator dan mikrokontroler.
2. Konsultasi
Melakukan Konsulatasi dengan pembimbing pada alat yang akan dibuat
3. Perancangan dan Pembuatan Alat
Melakukan perancangan dan pembuatan perangkat keras (hardware)
yang berupa kalkulator yang bersuara dengan menggunakan mikrokontroler
ATMEL seri ATmega8535.
5
4. Pengujian dan Analisa
Pada tahap ini alat yang sudah dibuat kemudian dilakukan pengujian
dan analisa sehingga akan diketahui hasil alat yang sudah dibuat dan
karakteristiknya. Dengan demikian akan dapat diketahui berbagai kelebihan
maupun kekurangan dari alat tersebut.
5. Laporan dan Kesimpulan
Membuat laporan hasil perancangan, pembuatan, pengujian dan
analisa dari sistem sistem keamanan dalam sebuah laporan Tugas Akhir.
Kemudian mengambil kesimpulan dari data-data yang diperoleh dari
penelitian yang telah dilakukan.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut :
•
Bab I. Pendahuluan
Pada bab ini dijelaskan tentang latar belakang masalah, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi
penelitian dan sistematika penulisan.
6
•
Bab II. Landasan Teori
Pada bab ini dijelaskan mengenai keypad, display dot matrik, IC
rekam suara ISD2590 dan mikrokontroler ATmega8535.
•
Bab III. Perancangan Alat
Pada bab ini dijelaskan mengenai perancangan yang berkaitan dengan
pembuatan alat. Pada tahap ini menyangkut perancangan bagian-bagian yang
saling berkaitan dalam sebuah kalkulator sehingga membentuk sebuah alat
hitung yang dapat menghitung dan bersuara.
•
Bab IV. Perakitan dan Analisa Rangkaian
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perakitan dan analisa rangkaian
dari tiap-tiap modul yang secara keseluruhan membentuk sebuah kalkulator.
•
Bab V. Penutup
Pada bab ini diberikan tentang kesimpulan dari hasil pengujian dan
analisa serta saran-saran yang disampaikan dalam menyempurnakan laporan
Tugas Akhir yang telah dibuat.
PENGAJARAN SISWA PRA-SEKOLAH MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat Untuk
Mencapai Gelar Sarjana Teknik Elektro Pada Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
Nama : Ananto Nugroho
NIM : D400 020 070
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2008
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Teknologi mutakhir berkembamg dari inovasi maupun penyempurnaan
teknologi sebelumnya, teknologi mutakhir menurut kepraktisan dan kecepatan dalam
aplikasinya di segala bidang kehidupan.
Pemakaian teknologi juga disesuaikan
dengan kebutuhaan kita, dimana teknologi akan lebih membantu dalam
menyelesaikan pekerjaan. Pemilihan terhadap penggunaan teknologi yang tepat
sangatlah penting mengingat begitu banyak pemilihan yang tersedia.
Dibidang ilmu aritmatika atau perhitungan tidak terlepas juga dengan
teknologi, pemakaian teknologi yang baik akan meningkatkan efisiensi. Salah satu
alat yang digunakan dalam perhitungan biasanya adalah alat yang disebut dengan
kalkulator atau mesin penghitung, dengan ditemukannya alat ini seseorang tidak akan
kesulitan lagi dalam hal hitung menghitung. Seseorang tinggal memasukkan angkaangka yang mereka akan hitung dalam bentuk penjumlahan, pengungaran,
perkalian,dan pembagian. Mereka tinggal menekan tombol hasil maka berapa jumlah
angka yang dihitung sudah akan keluar didalam tampilan.
Pada pengajaran dunia anak-anak biasanya mereka kesulitan dalam membaca
digit nominal yang dihasilkan, dan juga pada anak yang baru belajar berhitung
mereka belum mengetahui angka-angka satu sampai sepuluh. Pada anak baru belajar
2
berhitung mereka kebanyakan belum bisa menggunakan mesin penghitung yang
disebut dengan kalkulator. Bertolak dari hal di atas maka diperlukan suatu rancangan
alat mesin penghitung atau kalkulator yang bisa mengeluarkan suara, jadi pada anakanak dapat mengetahui semua jumlah nilai nominal pada tombol-tombol kalkulator
yang mereka tekan, karena setiap mereka menekan tombol, maka kalkulator akan
memberikan dua tampilan yaitu dalam bentuk angka didalam layar Dot Matrik dan
juga dalam bentuk suara. Contoh pada saat mereka menekan tombol 5 + 4 = 9, maka
tampilan audionya akan mengeluarkan suara lima ditambah empat sama dengan
sembilan.
Rancangan alat ini sebenarnya adalah pengembangan dari kalkulator biasa
yang tampilannya hanya dalam bentuk layar LCD. Rancangan ini mencoba untuk
menbuat dua tampilan yaitu dalam Dot Matrik dan dalam bentuk suara, dimana
referensi data diambil dari kalkulator pada umumnya dan dalam rancangan ini
ditambahkan IC suara untuk pembangkit suaranya.
Sebuah mikrokontroler seri
Atmega8535 digunakan sebagai kendali dalam alat ini.
1.2 Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang permasalahan yang telah dikemukakan didepan,
maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan yang harus dihadapi, antara lain :
1. Bagaimana merancang sebuah kalkulator yang dapat melakukan perhitungan
aritmatika.
3
2. Bagaimana merancang sebuah kalkulator yang dapat mengeluarkan suara
pada saat proses perhitungan.
1.3 Pembatasan Masalah
Agar perencanaan dan perancangan dari kalkulator ini mencapai tujuan yang
diharapkan, maka oleh sebab itu permasalahannya akan dibatasi pada beberapa
permasalahan sebagai berikut :
1. Operasi aritmatika yang dapat dilakukan adalah meliputi operasi penambahan,
pengurangan dan perkalian.
2. Angka masukan yang dapat diolah adalah satu digit.
3. Operasi aritmatika yang diolah tidak dapat menghasilkan keluran yang
nilainya mines ( - ).
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian dan pembuatan dari Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui kontruksi, cara kerja dan perancangan kalkulator bersuara
dengan menggunakan mikrokontroler ATMega 8535
2. Untuk mengembangkan Kalkulator dengan satu tampilan menjadi dua
tampilan yaitu dalam bentuk angka dan suara.
3. Untuk mempermudah cara pemahaman berhitung.
4
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat utama dari penelitian dan pembuatan dari Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Mengetahui gambaran tentang perencanaan dan perakitan komponenkomponen elektronika, sehingga dapat tersusun menjadi suatu alat hitung
yang bisa mengeluarkan angka dan suara.
2. Dapat belajar dan membuat program yang mampu mengontrol dan
mengendalikan mikrokontroler untuk perhitungan aritmatika.
1.6 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam melakukan perancangan dan
pembuatan alat dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Studi Pustaka
Dilakukan dengan mencari dan membaca buku-buku referensi,
literatur, artikel, tabloid ataupun diktat kuliah yang berbentuk softcopy
maupun hardcopy mengenai dasar-dasar kalkulator dan mikrokontroler.
2. Konsultasi
Melakukan Konsulatasi dengan pembimbing pada alat yang akan dibuat
3. Perancangan dan Pembuatan Alat
Melakukan perancangan dan pembuatan perangkat keras (hardware)
yang berupa kalkulator yang bersuara dengan menggunakan mikrokontroler
ATMEL seri ATmega8535.
5
4. Pengujian dan Analisa
Pada tahap ini alat yang sudah dibuat kemudian dilakukan pengujian
dan analisa sehingga akan diketahui hasil alat yang sudah dibuat dan
karakteristiknya. Dengan demikian akan dapat diketahui berbagai kelebihan
maupun kekurangan dari alat tersebut.
5. Laporan dan Kesimpulan
Membuat laporan hasil perancangan, pembuatan, pengujian dan
analisa dari sistem sistem keamanan dalam sebuah laporan Tugas Akhir.
Kemudian mengambil kesimpulan dari data-data yang diperoleh dari
penelitian yang telah dilakukan.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut :
•
Bab I. Pendahuluan
Pada bab ini dijelaskan tentang latar belakang masalah, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi
penelitian dan sistematika penulisan.
6
•
Bab II. Landasan Teori
Pada bab ini dijelaskan mengenai keypad, display dot matrik, IC
rekam suara ISD2590 dan mikrokontroler ATmega8535.
•
Bab III. Perancangan Alat
Pada bab ini dijelaskan mengenai perancangan yang berkaitan dengan
pembuatan alat. Pada tahap ini menyangkut perancangan bagian-bagian yang
saling berkaitan dalam sebuah kalkulator sehingga membentuk sebuah alat
hitung yang dapat menghitung dan bersuara.
•
Bab IV. Perakitan dan Analisa Rangkaian
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perakitan dan analisa rangkaian
dari tiap-tiap modul yang secara keseluruhan membentuk sebuah kalkulator.
•
Bab V. Penutup
Pada bab ini diberikan tentang kesimpulan dari hasil pengujian dan
analisa serta saran-saran yang disampaikan dalam menyempurnakan laporan
Tugas Akhir yang telah dibuat.