Teori kognitif

Teori belajar juga ada yang disesuaikan dengan umur, sebagai contoh teori Kognitif yang dipopulerkan oleh Jean Piaget dan para ahli lainnya. berikut penjelasannya...

I.PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Banyak Negara mengakui bahwa persoalan pendidikan merupakan persoalan yang pelik, namun pendidikan merupakan tugas Negara yang amat penting. Namun, di negara-negara berkembang adopsi system pendidikan sering mengalami kesulitan untuk berkembang.Cara dan system pendidikannya sering menjadi kritik dan kecaman. Pada makalah ini akan dikaji tentang pandangan kognitif dalam kegiatan pembelajaran.
“Teori Kognitif” lebih menekankan bahwa belajar lebih banyak ditentukan karena adanya karsa individu. Penataan kondisi bukan sebagai penyebab terjadinnya belajar, tetapi sekedar memudahkan belajar. Keaktifan siswa menjadi unsure amat penting dalam menentukan kesuksesan belajar. Aktivitas mandiri adalah jaminan untuk mencapai hasil yang sejati.
Para pendidik (Guru) dan para perancang pendidikan serta pengembang program-program pembelajaran perlu menyadari akan pentingnya pemahaman terhadap hakikat belajar dan pembelajaran. Teori belajar dan pembelajaran seperti teori kognitif penting untuk dimengerti dan diterapkan sesuai dengan kondisi dan konteks pembelajaran yang dihadapi.
Pada bagian ini dikaji tentang pandangan kognitif terhadap proses belajar dan aplikasi teori kognitif dalam kegiatan pembelajaran. Pembahasan diarakan pada pengertian belajar menurut teori kognitif, teori perkembangan Piaget, teori belajar menurut Bruner, dan teori belajar menurut Ausubel. Masing-masing teori memilki kelemahan dan kelebihan. Pendidik/pengajar yang professional akan dapat memilih teori mana yang tepat untuk tujuan tertentu, karakteristik materi pelajaran tertentu, dengan cirri-ciri siswa yang dihadapi, dan dengan kondisi lingkungan serta sarana dan prasarana yang tersedia.




1.2 Rumusan Masalah
1. Jelaskan pandangan belajar dari segi psikologi kognitif?
2. Bagaimana belajar menurut teori kognitif?
3. Jelaskan teori perkembangan belajar menurut piaget?
4. Bagaimana teori belajar menurut Bruner?
5. Bagaimana teori belajar menurut Ausubel?
6. Bagaimana aplikasi teori kognitif pada pembelajaran?
1.3 Tujuan
1. Menjelaskan pandangan belajar dari segi psikologis kognitif
2. Menjelaskan pengertian belajar dari segi teori kognitif
3. Menjabarkan pandangan Piaget tentang belajar beserta tahap-tahapnya
4. Menjelaskan tentang teori belajar menurut Bruner
5. Menjelaskan tentang teori belajar menurut Ausabel beserta tahap-tahapnya
6. Mempaparkan aplikasi kognitif pada pembelajaran


II. PEMBAHASAN
A. Pandangan Tentang Belajar
Psikologi kognitif mengatakan bahwa perilaku manusia tidak ditentukan oleh stimulus yang berada diluar dirinya, melainkan oleh faktor yang ada pada dirinya sendiri. Faktor-faktor internal itu berupa kemampuan atau potensi yang berfungsi untuk mengenal dunia luar, dan dengan pengenalan itu manusia mampu memberikan respon terhadap stimulus. Berdasarkan pada pandangan itu teori psikoloig kognitif memandang belajar sebagai proses pemfungsian unsur-unsur kognisi terutama pikiran, untuk dapat mengenal dan memahami stimulus yang datang dari luar. Dengan kata lain, aktivitas belajar manusia ditentukan pada proses internal dalam berpikir yakni pengolahan informasi.
Intisari dari teori belajar konstruktivisme adalah bahwa belajar merupakan proses penemuan (discovery) dan transformasi informasi kompleks yang berlangsung pada diri seseorang. Individu yang sedang belajar dipandang sebagai orang yang secara konstan memberikan informasi baru untuk dikonfirmasikan dengan prinsip yang telah dimiliki, kemudian merevisi prinsip tersebut apabila sudah tidak sesuai dengan informasi yang baru diperoleh . Agar siswa mampu melakukan kegiatan belajar, maka ia harus melibatkan diri secara aktif.
 Tujuan Teori Belajar Kognitif
Psikologi kognitif adalah psikologi yang bersifat interpersonal dan sosial yang diasali oleh kondisi intrapersonal seseorang. Ia merupakan kendaraan efektif guna memahami manusia sebagai pribadi yang hidup berinteraksi, baik secara psikologis maupun secara sosial, atau bahkan lingkungan psikologis.
Untuk memahami keadaan tersebut, bisa dibedakan dengan konsep dua kutub: orang dan lingkungannya (lingkungan psikologis). Kedua kutub itu merupakan hubungan yang saling bergantung, dan bukan merupakan variabel bebas. Orang tidak mungkin hidup tanpa lingkungan psikologisnya, juga sebaliknya, lingkungan psikologis tidak pernah ada tanpa orang. Karena konsepnya bukan fisik, melainkan psikologis, maka pola-pola struktur psikologis, seperti insight (wawasan), dan struktur kognitif, menjadi penting keadaannya.
Belajar selanjutnya dibatasi sebagai proses komunikasi dan interaksional pada manusia dalam memperoleh insight (wawasan) baru. Dengan begitu ia merupakan perubahan dalam struktur kognitif, dan termasuk insight itu sendiri. Apabila hal ini diterapkan di lapangan untuk kepentingan belajar secara kognitif, maka orang harus "concerns" dengan orang lain, harus banyak berinteraksi, berkomunikasi untuk menerima dan menyampaikan informasi, dan bersosialisasi dengan orang lain, karena orang lain tersebut akan banyak andilnya dalam melakukan interaksi psikologis dengan dirinya. Dengan begitu, rang pun perlu memahami orang lain dalam lingkungannya, juga dirinya sendiri dalam kedudukannya dalam lingkungannya.
Melihat keadaan itu maka yang namanya belajar menurut teori psikologi kognitif adalah selalu berupaya meningkatkan wawasan psikologis dengan selalu berinteraksi dengan lingkungannya, tetangganya, masyarakatnya, dan sebanyak-banyaknya orang (secara psikologis pula).
B. Pengertian Belajar Menurut Teori Kognitif
Teori belajar kognitif berbeda dengan teori belajar behavioristik. Teori belajar kognitif lebih mementingkan proses belajar dari pada hasil belajarnya. Penganut aliran kognitif mengatakan bahwa belajar tidak sekedar melibatkan hubungan antara stimulus dan respon. Model belajar kognitif merupakan suatu bentuk teori belajar yang disebut sebagai model konseptual. Model belajar kognitif mengatakan bahwa tingkah laku orang ditentukan oleh persepsi serta pemahamannya tentang situasi yang berhubungan dengan tujuan belajarnya. Belajar merupakanbahan persepsi dan pemahaman yang tidak selalu dapat terlihat sebagai tingkah laku yang nampak.
Teori kognitif menekankan bahwa bagian-bagian dari suatu situasi yang saling berhubungan dengan seluruh konteks situasi tersebut. Memisahkan situasi/materi pelajaran menjadi komponen yang kecil dan mempelajarinya secara terpisah, akan kehilangan makna. Teori ini berpendapat bahwa belajar merupakan suatu proses internal yang mencakup ingatan, retensi, olahan informasi, emosi, dan aspek-aspek kejiwaan lainnya. Belajar melibatkan proses berfikir yang sangat kompleks. Proses belajar mencakup pengaturan stimulus yang diterima dan menyesuaikannya dengan struktur kognitif yang telah dimiliki dan terbentuk di dalam pikiran seseorang berdasarkan pemahaman dan pengalaman sebelumnya.
C. Teori Perkembangan Kognitif Menurut Piaget
Jean Piaget adalah psikolog pertama yang menggunakan filsafat konstruktivisme, sedangkan teori pengetahuannya dikenal dengan teori adaptasi kognitif. Sama halnya dengan setiap organisme harus beradaptasi secara fisik dengan lingkungan untuk dapat bertahan hidup, demikian juga struktur pemikiran manusia. Manusia berhadapan dengan tantangan, pengalaman, gejala baru, dan persoalan yang harus ditanggapinya secara kognitif (mental). Untuk itu, manusia harus mengembangkan skema pikiran lebih umum atau rinci, atau perlu perubahan, menjawab dan menginterpretasikan pengalaman- pengalaman tersebut. Dengan cara itu, pengetahuan seseorang terbentuk dan selalu berkembang.
♣ Proses perkembangan kognitif meliputi:
1. Skema/skemata adalah struktur kognitif yang dengannya seseorang beradaptasi dan terus mengalami perkembangan mental dalam interaksinya dengan lingkungan. Skema juga berfungsi sebagai kategori-kategori untuk mengidentifikasikan rangsangan yang datang, dan terus berkembang.
2. Asimilasi adalah proses kognitif perubahan skema yang tetap mempertahankan konsep awalnya, hanya menambah atau merinci.
3. Akomodasi adalah proses pembentukan skema atau karena konsep awal sudah tidak cocok lagi.
4. Equilibrasi adalah keseimbangan antara asimilasi dan akomodasi sehingga seseorang dapat menyatukan pengalaman luar dengan struktur dalamya (skemata). Proses perkembangan intelek seseorang berjalan dari disequilibrium menuju equilibrium melalui asimilasi dan akomodasi.
♣ Prinsip utama pembelajaran :
a) Belajar aktif
Untuk membantu perkembangan kognitif anak, kepadanya perlu diciptakan kondisi belajar yang memungkinkan anak belajar sendiri, misalnya melakukan percobaan. Manipulasi symbol-simbol, mengajukan pertanyaan dan mencari jawaban sendiri, membandingkan penemuan sendiri dengan penemuan temannya.
b) Belajar lewat interakksi sosial.
Tanpa intraksi sosial, perkembangan kognitif anank akan tetap bersifat egosentris. Sebaliknya lewat interaksi sosial, perkembangan kognitif anak akan mengarah pada banyak pandangan dengan macam-macam sudut pandang dari alternatif tindakan.
c) Belajar lewat pengalaman sendiri.
Bahasa memang memegang peranan penting dalam perkembangan kognitif , namun bila menggunakan bahasa yang digunakan untuk berkomunikasi tanpa pernah karena pengalaman sendiri makaperkembangan anak cenderung mengarah pada verbalisme.
♣ Tahap-tahap perkembangan Kognitif dibagi menjadi empat yaitu :
1. Tahap sensorimotor (umur 0-2 tahun)
Menurut Piaget, bayi lahir dengan sejumlah refleks bawaan selain juga dorongan untuk mengeksplorasi dunianya. Skema awalnya dibentuk melalui diferensiasi refleks bawaan tersebut. Periode sensorimotor adalah periode pertama dari empat periode. Piaget berpendapat bahwa tahapan ini menandai perkembangan kemampuan dan pemahaman spatial penting dalam enam sub-tahapan:
1. Sub-tahapan skema refleks, muncul saat lahir sampai usia enam minggu dan berhubungan terutama dengan refleks.
2. Sub-tahapan fase reaksi sirkular primer, dari usia enam minggu sampai empat bulan dan berhubungan terutama dengan munculnya kebiasaan-kebiasaan.
3. Sub-tahapan fase reaksi sirkular sekunder, muncul antara usia empat sampai sembilan bulan dan berhubungan terutama dengan koordinasi antara penglihatan dan pemaknaan.
4. Sub-tahapan koordinasi reaksi sirkular sekunder, muncul dari usia sembilan sampai duabelas bulan, saat berkembangnya kemampuan untuk melihat objek sebagai sesuatu yang permanen walau kelihatannya berbeda kalau dilihat dari sudut berbeda (permanensi objek).
5. Sub-tahapan fase reaksi sirkular tersier, muncul dalam usia dua belas sampai delapan belas bulan dan berhubungan terutama dengan penemuan cara-cara baru untuk mencapai tujuan.
6. Sub-tahapan awal representasi simbolik, berhubungan terutama dengan tahapan awal kreativitas



Ciri pokok perkembangannya berdasarkan tindakan dan dilakukan langkah demi langkah kemampuan yang dimilikinya antara lain :
1. Melihat dirinya sendiri sebagai makhluk yang berbeda dengan objek di sekitarnya
2. Mencari rangsangan melalui sinar lampu dan suara
3. Suka memperhatikan sesuatu lebih lama
4. Mendefinisikan sesuatu dengan memanipulasinya
5. Memperhatikan objek sebagai hal yang tetap, lalu ingin merubah tempatnya
2. Tahap preoperasional (umur 2-7/8 tahun)
Pada tahap ini Piaget bisa menunjukkan bahwa setelah akhir usia dua tahun jenis yang secara kualitatif baru dari fungsi psikologis muncul. Pemikiran (Pra)Operasi dalam teori Piaget adalah prosedur melakukan tindakan secara mental terhadap objek-objek. Menurut Piaget, tahapan pra-operasional mengikuti tahapan sensorimotor dan muncul antara usia dua sampai tujuh atau delapan tahun. Dalam tahapan ini, anak mengembangkan keterampilan berbahasanya. Mereka mulai merepresentasikan benda-benda dengan kata-kata dan gambar. Bagaimanapun, mereka masih menggunakan penalaran intuitif bukan logis.
Karakteristik tahap ini adalah :
1. Operasi mental yang jarang dan secara logika tidak memadai.
2. Anak belajar menggunakan dan merepresentasikan objek dengan gambaran dan kata-kata
3. Self counter (egosentris) nya sangat menonjol
4. Dapat mengklasifikasikan objek pada tingkat dasar secara tunggal dan mencolok
5. Tidak mampu memusatkan perhatian pada objek-objek yang berbeda
6. Mampu mengumpulkan barang-barang menurut kriteria, termasuk kriteria yang benar
7. Dapat menyusun benda-benda secara berderet, tetapi tidak dapat menjelaskan perbedaan antara deretan
Dalam tahap ini anak juga mengalalami tahap intiutif dimana anak telah dapat memperoleh pengetahuan berdasarkan padakesan yang agak abstrak. Dalam menarik kesimpulan sering tidak diungkapkan dengan kata-kata melainkan secara simbolik.
3. Tahap operasional konkret( umur 7/8 -11/12 tahun)
Tahapan ini adalah tahapan ketiga dari empat tahapan. Muncul antara usia tujuh sampai duabelas tahun dan mempunyai ciri berupa penggunaan logika yang memadai. Proses-proses penting selama tahapan ini adalah:
1. Pengurutan—kemampuan untuk mengurutan objek menurut ukuran, bentuk, atau ciri lainnya. Contohnya, bila diberi benda berbeda ukuran, mereka dapat mengurutkannya dari benda yang paling besar ke yang paling kecil.
2. Klasifikasi—kemampuan untuk memberi nama dan mengidentifikasi serangkaian benda menurut tampilannya, ukurannya, atau karakteristik lain, termasuk gagasan bahwa serangkaian benda-benda dapat menyertakan benda lainnya ke dalam rangkaian tersebut. Anak tidak lagi memiliki keterbatasan logika berupa animisme (anggapan bahwa semua benda hidup dan berperasaan)
3. Decentering—anak mulai mempertimbangkan beberapa aspek dari suatu permasalahan untuk bisa memecahkannya. Sebagai contoh anak tidak akan lagi menganggap cangkir lebar tapi pendek lebih sedikit isinya dibanding cangkir kecil yang tinggi.
4. Reversibility—anak mulai memahami bahwa jumlah atau benda-benda dapat diubah, kemudian kembali ke keadaan awal. Untuk itu, anak dapat dengan cepat menentukan bahwa 4+4 sama dengan 8, 8-4 akan sama dengan 4, jumlah sebelumnya.
5. Konservasi—memahami bahwa kuantitas, panjang, atau jumlah benda-benda adalah tidak berhubungan dengan pengaturan atau tampilan dari objek atau benda-benda tersebut. Sebagai contoh, bila anak diberi cangkir yang seukuran dan isinya sama banyak, mereka akan tahu bila air dituangkan ke gelas lain yang ukurannya berbeda, air di gelas itu akan tetap sama banyak dengan isi cangkir lain.
6. Penghilangan sifat Egosentrisme—kemampuan untuk melihat sesuatu dari sudut pandang orang lain (bahkan saat orang tersebut berpikir dengan cara yang salah).
4. Tahap operasional formal(umur 11/12-18 tahun)
Tahap operasional formal adalah periode terakhir perkembangan kognitif dalam teori Piaget. Tahap ini mulai dialami anak dalam usia sebelas tahun (saat pubertas) dan terus berlanjut sampai dewasa.
Karakteristik tahap ini adalah :
1. Diperolehnya kemampuan untuk berpikir secara abstrak, menalar secara logis, dan menarik kesimpulan dari informasi yang tersedia.
2. Dapat memahami hal-hal seperti cinta, bukti logis, dan nilai.
3. Ia tidak melihat segala sesuatu hanya dalam bentuk hitam dan putih, namun ada "gradasi abu-abu" di antaranya.
4. Dilihat dari faktor biologis, tahapan ini muncul saat pubertas (saat terjadi berbagai perubahan besar lainnya), menandai masuknya ke dunia dewasa secara fisiologis, kognitif, penalaran moral, perkembangan psikoseksual, dan perkembangan sosial.
Beberapa orang tidak sepenuhnya mencapai perkembangan sampai tahap ini, sehingga ia tidak mempunyai keterampilan berpikir sebagai seorang dewasa dan tetap menggunakan penalaran dari tahap operasional konkrit.
D. Teori Belajar Menurut Bruner
Jerome Bruner(1966) adalah pengikut setia teori kognitif, khususnya dalam studi perkembangan fungsi kognitif. Ia menandai perkembangan kognitif manusia sebagai berikut :
1. Perkembangan intelektual yang ditandai dengan adanya kemajuan dalam menanggapi suatu rangsangan
2. Peningkatan pengetahuan tergantung pada perkembangan sistem penyimpanan informasi secara realistis
3. Perkembangan intelek meliputi perkembangan kemampuan berbicara pada diri sendiri atau pada orang lain melalui kata-kata atau lambing tentang apa yang telah dan akan yang dia lakukan.Hal ini berkaitan dengan rasa percaya diri
4. Interaksi secara sistematis antara pembimbing, guru atau orang tua dengan anak diperlukan bagi perkembangan kognitifnya
5. Bahasa adalah kunci perkembangan kognitif, karena bahasa merupakan alat komunikasi antara manusia.Bahasa diperlukan untuk mengkomunikasikan suatu konsep kepada orang lain
6. Perkembangan kognitif ditandai dengan kecakapan untuk mengemukakan beberapa alternatif secara sistematis, memilih tindakan yang tepat, dapat memberikan prioritas yang berurutan dalam berbagai situasi.
Menurut Bruner perkembangan kognitif seseorang terjadi melalui tiga tahap yang ditentukan oleh caranya melihat lingkungan, yaitu :
1. Tahap enaktif : dimana seseorang melakukan aktifitas-aktifitas dalam upayanya untuk memahami lingkungan sekitarnya. Artinya dalam memahami dunia sekitarnya anak menggunakan pengetahuan motorik(misalnya gigitan, sentuhan, pegangan,dsb)
2. Tahap Ikonik : dimana seseorang memehami objek-objek atau dunianya melalui gambar dan visual verbal. Artinya dalam memahami dunia sekitarnya anak belajar melalui bentuk perumpamaan(tampil) dan perbandingan(komparasi)
3. Tahap simbolik : dimana seseorang telah mampu memiliki ide-ide atau gagasan-gagasan abstrak yang sangat dipengaruhi oleh kemampuannya dalam berbahasa dan logika.
Dalam pembentukan konsep, menurut Bruner ada 2 komponen yaitu ; tindakan pembentukan konsep dan tindakan pemahaman konsep. Brunner memandang ada 5 unsur yang ada dalam konsep, yakni meliputi ; nama, contoh-contoh baik yang positif maupun negatif, karakteristik (baik yang pokok maupun tidak), rentangan karakteristik,kaidah. Cara belajar yang baik adalah memehami konsep, arti dan hubungan melalui proses intuitif intuk akhirnya samapi pada suatu kesimpulan(discovery learning)
E. Teori Belajar Menurut Ausubel
Prinsip-prinsip pembelajaran :
 Pengaturan awal, yaitu Pengaturan awal dapat digunakan guru dalam membantu mengaitkan konsep lama dengan konsep baru yang lebih tinggi maknanya.
 Deferensiasi progresif, yaitu Dalam proses belajar bermakna perlua ada pengmbangan dan evaluasi konsep-konsep. Caranya, unsure yang paling umum dan inklusif diperkenalkan dahulu kemudian baru yang lebih mendetail, berarti pembelajaran dari umum ke kuhsus.
 Belajar super ordinat Adalah proses struktur kognitif yang mengalami pertumbuhan kearah deferensiasi, terjadi sejak perolehan informasi dan diasosiasikan dengan konsep dalam struktur kognitif tersebut.
 Penyusunan integrative.
Advanced organiziers yang dikembangkan aleh Ausabel, merupakan penerapan konsepsi tentang struktur kognitif didalam rancangan pembelajaran. Penggunaan Advanced organiziers sebagai kerangka isi akan dapt meningkatkan kemampuan siswa dalam mempelajari informasi baru, merupakan kerangka dalam bentuk abstraksi atau ringkasan konsep dasar tentang apa yang dipelajari dan hubungannya dengan materi yang ada dalam struktur kognitif siswa. Struktur kognitif suatu model yang lebih eksplisit disebut dengan skemata. Skema/skemata adalah struktur kognitif yang dengannya seseorang beradaptasi dan terus mengalami perkembangan mental dalam interaksinya dengan lingkungan. Skema juga berfungsi sebagai kategori-kategori untuk mengidentifikasikan rangsangan yang datang, dan terus berkembang. Strategi pengorganisasian isi pembelajaran yang berpijak pada teori kognitif, dikemukan secara singkat sebagai berikut :
1. Hirarki belajar : penetaan urutan materi pelajaran dengan memunculkan gagasan mengenai prasarat belajar, yang dituangkan dalam strutur isi
2. Analisis tugas
3. Supsumptive sequence : strategi utama untuk mengorganisasi pengajaran
4. Kurikulum spiral : Urutan pengajaran yang dimulai dengan mengajarkan isi pengajaran secara umum, kemudian secara berkala kembali mengajarkan isi yang sama dengan cakupan yang lebih rinci
5. Teori skema : memandang bahwa proses belajar sebagai perolehan pengetahuan baru dalam diri seseorang dengan cara mengikatnya dengan struktur kognitif yang ada
6. Webteaching : suatu prosedur menata urutan isi bidang studi yang dikembangkan dengan menampilkan pentingnya peranan struktur pengetahuan dan isi bidang studi
7. Teori Elaborasi : strategi penataan isi pelajaran yang sudah ada untuk menciptakan model yang komperehensif tentang cara mengorganisasi pengajaran pada tingkat makro.



 
F. Aplikasi Teori Kognitif dalam kegiatan Pembelajaran
Hakekat belajar menurut teori kognitif yaitu aktifitas belajar yang berkaitan dengan penataan informasi, reorganisasi perceptual, dan proses internal. Kegiatan pembelajaran mengikuti prinsip-prinsip sebagai berikut:
1. Siswa bukan sebagai orang dewasa yang mudah dalam proses berpikirnya. Mereka mengalami perkembangan kognitif melalui tahap-tahap tertentu.
2. Anak usia pra sekolah dan awal sekolah dasar akan dapat belajar dengan baik, terutama jika menggunakan benda-benda kongkrit.
3. Keterlibatan siswa secara aktif dalam belajar amat dipentingkan, karena hanya dapat mengaktifkan siswa maka proses asimilasi dan akomodasi pengetahuan dan pengalaman dapat terjadi dengan baik.
4. Untuk menarik minat dan meningkatkan potensi belajar perlu mengkaitkan pengalaman atau informasi baru dengan strukttur kognitif yang telah dimiliki si belajar.
5. Pemahaman dan retensi akan meningkat jika materi pelajaran disusun dengan menggunakan pola atau logika tertentu, dari sederhana ke komplek.
6. Belajar memahami akan lebih bermakna dari pada belajar menghafal. Agar bermakna, informasi baru harus disesuaikan dan dihubungkan dengan pengetahuan yang telah dimilki siswa. Tugas guru adalah menunjukan hubungan antara apa yang sudah dipelajari dengan apa yang diketahui siswa.
7. Adanya perbedaan individual pada diri siswa perlu diperhatikan, karena factor ini sangat mempengaruhi keberhasilan belajar siswa. Perbedaan tersebut misalnya pada motivasi, persepsi, kemampuan berpikir, pengetahuan awal, dan sebagainya.
Ketiga tokoh aliran kognitif di atas secara umum memiliki pandangan yang sama yaitu mementingkan keterlibatan siswa secara aktif dalam belajar. Menurut Piaget, hanya dengan mengaktifkan siswa secara optimal maka proses asimilasi dan akomodasi pengetahuan dan pengalaman dapat terjadi dengan baik. Bruner lebih banyak memberikan kebebasan kepada siswa untuk belajar sendiri melalui aktifitas menemukan (discovery). Cara demikian akan mengarahkan siswa pada bentuk belajar induktif, yang menuntut banyak dilakukan pengulangan. Hal ini tercermin dari model kurikulum spiral yang dikemukakannya. Sedangkan Ausubel lebih mementingkan struktur disiplin ilmu. Dalam proses belajar lebih banyak menekankan pada cara berfikir deduktif. Hal ini tampak pada konsepsinya mengenai Advance Organizer sebagai kerangka konseptual tentang isi pelajaran yang akan dipelajari siswa.
Langkah-langkah pembelajaran yang dikemukakan oleh masing-masing tokoh tersebut berbeda. Langkah-langkah tersebut adalah sebagai berikut:
Langkah-langkah pembelajaran menurut Piaget
1. Menentukan tujuan pembelajaran
2. Memilih materi pelajaran
3. Menentukan topic-topik yang dapat dipelajari siswa secara aktif
4. Menentukan kegiatan belajar yang sesuai untuk topik-topik tersebut, misalnya penelitian, memecahkan masalah, diskusi, simulasi, dan sebagainya
5. Mengembangkan metode pembelajaran untuk merangsang kreatifitas dan cara berfikir siswa
6. Melakukan penilaian proses dan hasil belajar siswa.
Langkah-langkah pembelajaran menurut Bruner:
1. Menentukan tujuan pembelajaran.
2. Melakukan identifikasi karakteristik siswa (kemampuan awal minat, gaya belajar dan sebagainya).
3. Memilih materi pembelajaran.
4. Menentukan topik-topik yang dapat dipelajari siswa secara induktif.
5. Mengembangkan bahan-bahan belajar yang berupa contoh-contoh, ilustrasi, tugas, dan sebagainya untuk dipelajari siswa.
6. Mengatur topik-topik pelajaran dari yang sederhana ke kompleks, dari yang kongkrit ke abstrak, atau dari tahap enaktif, ikonik, sampe ke simbolik.
7. Melakukan penilaian proses dan hasil belajar siswa.
Langkah-langkah pembelajaran menurut Ausubel:
1. Menentukan tujuan pembelajaran.
2. Melakukan identifikasi karakteristik siswa (kemampuan awal, motivasi, gaya belajar, dan sebagainya).
3. Memilih materi pelajaran sesuai dengan karakteristik siswa dan mengaturnya dalam bentuk konsp-konsep inti.
4. Menentukan topik-topik dan menapilkannya dalam bentuk advance organizer yang akan dipelajari siswa.
5. Mempelajari konsep-konsep inti tersebut, dan menerapkannya dalam bentuk nyata/konkret.
6. Melakukan penilaian proses dan hasil belajar siswa.




III. PENUTUP
Kesimpulan
1. Berdasarkan teori psikoloig kognitif memandang belajar sebagai proses pemfungsian unsur-unsur kognisi terutama pikiran, untuk dapat mengenal dan memahami stimulus yang datang dari luar.
2. Pengertian belajar menurut teori kognitif adalah belajar merupakan suatu proses internal yang mencakup ingatan, retensi, olahan informasi, emosi, dan aspek-aspek kejiwaan lainnya
3. Menurut teori ini, setiap orang telah memiliki pengetahuan dan pengalaman telah tertata dalam strukur kognitif yang dimilikinya.
4. Proses perkembangan kognitif meliputi: Skema/schemata, asimilasi, akomodasi dan equilibrasi.
5. Tahap-tahap perkembangan kognitif ini menjadi empat yaitu tahap sensorimotor (umur 0-2 tahun), tahap preoprasional (umur 2-7/8 tahun), tahap operasional konkret (umur 7atau 8 -11atau 12 tahun), tahap operasional formal (umur 11/12-18 tahun)
6. Menurut Bruner, belajar terjadi lebih ditentukan oleh umur.
7. Proses belajar akan terjadi melalui tahap-tahap yakni tahap enaktif, tahap ikonik, dan simbolik
8. Menurut Ausubel, proses belajar terjadi jika seseorang mampu mengasimilasikan pengetahuan yang telah dimilikinya dengan mengetahuan baru.
9. Proses belajar akan terjadi melalui tahap-tahap memperhatikan stimulus, memahami makna stimulus, menyimpan dan menggunakan informasi yang sudah dipahami.
10. Dalam kegiatan pembelajaran, untuk menarik minat dan meningkatkan retensi belajar perlu mengkaitkan pengetahuan baru dengan struktur kognitif yang telah dimiliki siswa. Mata pelajaran disusun menggunakan pola atau logika tertentu dari sederhana ke kompleks

tugas rakitan buat UTS

INTERFACING MIKROKOMPUTER PADA PERALATAN

INTERFACING MIKROPROSESOR PADA KEYBOARD
Ketika anda menekan sebuah key pada computer berarti anda telah mengaktifkan sebuah switch. Ada berbagai cara dalam pembuatan switch ini. Berikut adalah gambaran secara umum dari pembuatan dan pengoperasian tipe-tipe umum keyswitch yang sering digunakan.Antara lain....

Keyswitch Mekanik
Pada keyswitch mekanik ada 2 bagian yang terbuat dari logam yang akan terdorong secara bersamaan ketika key ditekan. Elemen switch terbuat dari campuran perunggu dan fosfor dengan lapisan emas pada area kontak.Keyswitch biasanya mengandung sebuah spring yang digunakan untuk mengembalikan key pada posisi yang tidak tertekan dan bagian terkecil dari busa membantu menjaga kelembaban ikatan. Keyswitch mekanik relative murah tetapi memiliki kelemahan yakni kontaknya mudah mengalami oksidasi atau kotor karena sudah terlalu lama membuat koneksinya menjadi terhambat.
Keyswitch Membran
Switch berjenis ini lebih special disbanding switch mekanik. Switch ini memiliki 3 lapisan plastic. Pada lapisan paling atas mempunyai konduktivitas dari tinta silver yang bekerja dibawah baris konduktor. Lapisan tengah mempunyai lubang dibawah posisi key. Lapisan paling bawah mempunyai konduktivitas dari tinta silver yang bekerja dibawah kolom konduktor. Ketika key ditekan, tinta bagian atas terdorong menuju lubang untuk menghubungkan garis tinta pada bagian bawah. Keunggulan switch ini dapat dibuat sangat tipis dan tertutup rapat dan seing digunakan pada cash register pada makanan cepat saji di restaurant, pealatan medis dan berbagai aplikasi lainnya.
Keyswitch kapasitif
Sebuah keyswitch kapasitif mempunyai 2 lempengan logam pada papan sirkuit dan lempengan lainnya pada bagian bawah busa. Ketika key ditekan, gerakan lempengan terdorong ke lempengan tertentu. Amplifier mendeteksi Perubahan kapasitansi antara lempengan dan menghasilkan sebuah signal logic yang mengindikasikan key ditekan. Keuntungan besar dari switch kapasitif adalah tidak membuat kontak mekanik menjadi teroksidasi atau kotor. Kerigian terkecil adalah sirkuit khusus dibutuhkan untuk mendeteksi perubahan kapasitansi.
Keyswitch Hall Effect
Tipe lain dari switch adalah Keyswitch Hall Effect dimana tidak mempunyai kontak mekanik, hal ini menjadi keuntungan dari pendfleksian(pembelokan) dari pergerakan isi dari area magnetic. Berikut adalah cara kerjanya : Arus melalui sebuah Kristal semi konduktor antara 2 permukaan yang berlawanan. Ketika key ditekan, Kristal ini bergerak menuju sebuah area magnetic secara terus menerus dimana tegak lurus dengan penunjuk dari aliran arus pada Kristal. Pergerakan Kristal menuju area magnetic menyebabkan tegangan kecil menjadi berkembang antara 2 atau lebih permukaan lain dari Kristal. Tegangan ini diperkuat dan digunakan untuk mengindikasikan bahwa key ditekan. Keyboard hall effect sangat mahal karena mekanisme switch yang lebih rumit tetapi lebih dapat diandalkan.


B. INTERFACING DAN KONEKSI SIRKUIT KEYBOARD
Pada keyboard, keyswitch dihubungkan dengan sebuah matrik baris dan kolom. Secara prinsip, data dari sebuah keyboard seperti permintaan melakukan 3 tugas utama yakni : mendeteksi penekanan key, Mengikat tekanan key dan Encode. Tiga tugas dikerjakan dengan hardware, software atau kombinasi keduanya.
C. INTERFACING KEYBOARD DENGAN SOFTWARE
Sirkuit koneksi dan algoritma
Gambar 9.20 menunjukan bagaimana keypad heksadesimal dikoneksikan pada pasangan dari mikrokomputer sehingga 3 tugas tadi dapat dikerjakan sebagai bagian dari program. Baris dari matriks dihubungkan pada 4 port output. Kolom dari matriks dihubungkan pada 4 port input. Ketika key ditekan,garis kolom diperoleh dengan menaikan resistor sebesar 5 v.Prinsip utama disini adalah penekanan key menghubungkan sebuah baris dan kolom. Jika output rendah pada baris berarti key ditekan, kemudian ditampilkan pada kolom yang terdiri dari key tersebut dan dapat dideteksi pada port input. Gambar 9.20b menunjukan prosedur mendeteksi, mendebounce dan menghasilkan kode heksa untuk penekanan key.
Konversi Kode
Ada 2 cara utama dalam pengkonversian ke dalam suatu program. ENCODE dari suatu program menggunakan sebuah perbandingan teknik, dimana hal tersebut sangat penting untuk dipelajari. Pada section selanjutnya pada interfacing keyboard dengan hardwareakan ditunjukkan pengkonversian kode yang utama secara teknik dimana dengan memanggil menggunakan instruksi ADD dan POINT.Apabila row menghasilkan keluaran low, salah satu kolom ditemukan, eksekusi menuju ke table ENCODE. Instruksi IN AL,DX membaca kode baris dan kolom dari port input. 8 kode bit di representasikan bahwa key ditekan, 8 bit kode ini di konversikan secara sederhana ke bilangan heksa untuk ditekan.
Prinsip teknik pengkonversian digunakan untuk membandingkan kode baris dan kolom yang di baca dari nilai pada table sampai nilai tersebut sama. Ketika nilai yang sama ditemukan, counter akan berisi kode heksa untuk key yang ditekan. Pada gambar 9.21 Register BX digunakan sebagai counter dan sebagai pointer dari kode pada table. Untuk memulainya, kita harus mengload hitungan dari 000FH pada BX dengan instruksi MOV BX,000FH. CMP AL, TABLE(BX) untuk membandingkan kode pada alamat offset (BX) pada table dengan kode baris dan kolom pada AL.BX berisi 000FH dan kode dalam table pada alamat offset yang menggambarkankode baris dan kolom untuk Key F. jika kita mendapatkan nilai yang sama pada perbandingan yang pertama maka dapat dikatakan bahwa key F ditekan, dan BL berisi kode heksa untuk key ini. Kode heksa dalam BL dikopi dari AL melalui pemanggilan program(escute). AH diload dengan 00H unuk menjelaskan pemanggilan program dengan penekanan key yang benar dan kembali membuat program.
Jika kita tidak memberikan perbandingan yang sama pada perbandingan yang sama, kita menurunkan BX ke point ke kode untuk key E pada table dan melakukan perbandingan lainnya. Jika hal tersebut terjadi secara bersamaan Key E adalah key yang ditekan dank ode heksa untuk key tersebut adalah 0EH adalah BL. Jika kita tidak memberikan perbandingan yang sama , siklus melalui loop sampai kita memberikan yang sama atau sampai kode baris dan kolom untuk penekanan key mempunyai perbandingan dengan seluruh nilai pada table. Sejauh ini nilai dalam BX adalah 0 setelah instruksi DEC, Jika tidak ada instruksi maka akan melompat/ menjalankan instruksi selanjutnya. INS TRY-NEXT akan menyebabkan eksekusi kembali ke instruksi perbandingan. Jika tidak ada nilai yang sama yang ditemukan pada table BX akan di decrement dari 0 samapi FFFFH. Semenjak bit dicopy dari MSB dari hasil setelah instruksi DEC , bit kemudian akan diset.Setelah eksekusi dilakukan menuju sebuah instruksi dimana memproses kode error dari)1H dalam AH. Kemudian pemanggilan program dilakukan kembali. Pemanggilan program akan dicek pada AH . Jika AL terisis maka akan direpresentasikan bahwa kode tersebut benar/logis.

Error trapping
Konsep dari pendeteksian kondisi eror seperti “no match found” yang disebut error trapping yang sangat penting yang merupakan bagian dari program nyata.Error trapping terjadi jika 2 key terletak pada baris yang sama ditekan pada waktu yang bersamaan.Error/tidak error dilalui kembali pada pemanggilan program pada register di dalam suatu lokasi memori atau stack
C. KEYBOARD INTERFACING WITH HARDWARE
Untuk sistem dimana CPU terlalu sibuk untuk melakukan tugas dalam software, sebuah alat eksternal digunakan untuk mengerjakan hal tersebut salah satunya adalah MOS yang dapat melakukan hal ini adalah General instrument AY-5-2376 yang dapat dikoneksikan ke baris dan kolom dari dari sebuah matrik switch keyboard. AY-5-2376 menghasilkan kode 8bit untuk penekanan key dan mengirimnya sebagi contoh sebuah port mikrokomputer pada 8 garis parallel. AY-5-2376 mempunyai fitur yang disebut two key rollover , ini berarti jika 2 key ditekan berdekatan secara bersamaan , maka setiap key dideteksi, debounced dan dikonversikan keASCII.kode ASCII untuk key yang pertama dan signal blitz untuk dikirim, kemudian kode ASCII untuk key yang kedua dan signal blitz untuk dikirim.

F. INTERFACING TAMPILAN ALPHANUMERIC
Beberapa peralatan pengontrol mikroprosesor dan mekanik membutukan tampilan dari alphabet dan numeric untuk memberikan petunjuk atau hasil pengolahan data untuk pengguna. Dalam sistem dimana sejumlah data yang dibutuhkan ditampilkan. CRT biasanya digunakan untuk menampilkan data. Di dalam system dimana hanya sebagian kecil data yang dibutuhkan ditampilkan, Beberapa teknologi digunakan untuk membuat penampilan digit yang asli yakni LED dan LCD. Penampilan LCD menggunakan power rendah sehingga sering digunakan pada mesin yang sederhana(portable) , peralatan yang menggunakan baterai. LCD tidak memancarkan cahaya, melainkan merubah bayangan dari cahaya yang ada. Sebuah alat yang digunakan pada kondisi lampu yang redup harus memasukan sumber cahaya untuk alat tersebut(LCD) atau menggunakan LED dimana memancarkan cahayanya sendiri.
Tampilan dan interface keyboard dengan 8279

Gambaran lintasan koneksi 8279 dan pengoperasian
Sheet 7 dan 8 SDK-86 menunjukkan lintasan koneksi untuk keypad dan tampilan pada multiplexed 7segment, antara lain :
1.tampilan lintasan pada sheet 8. tampilannya berupa common anoda dan tiap digit mempunyai switch transistor PNP antara anoda tersebut dan tegangan +5 V.
2.menggunakan logika low untuk menghidupkan salah 1 switch. Selama tampilan berupa common anoda, logika low masih dibutuhkan untuk menghidupkan segment tersebut.
Lalu bagaimana proses tampilan tersebut? Penggerak untuk digit-switch transistor berasal dari 7445 BCD to decimal decoder atau lebih dikenal dengan decoder one of ten low. Ketika kode 4bit BCD diterapkan pada input peralatan tersebut, output yang cocok dengan nomor yang ditampilkan tadi akan berlogika low.
Contoh : ketika output 8279 adalah 0100 atau tampilan BCD adalah angka 4 maka output label/pin pada 7445 yaitu O4 akan berlogika low. Pada 7445 ini hanya 1 output yang berlogika low pada saat itu juga sehingga hanya akan ada 1 LED yang menyala.
Ketika kita ingin menampilkan beberapa huruf/angka, sebelumnya kita menulis kode pada 7segment untuk huruf/angka yang akan ditampilkan pada RAM 16-byte dalam 8279. Kemudian 8279 mengalami suatu proses putaran/cycle secara otomatis untuk mengirim kode pada rangkaian ke dalam tampilan.
8279 juga dapat melakukan 3 tugas secara otomatis untuk antarmuka pada keyboard matrix. 3 tugas tersebut melibatkan penempatan logika low pada baris keyboard matrix. Jika beberapa key ditekan pada baris tersebut, logika low akan ditampilkan pada kolom yang berisi key tersebut. Sebaliknya jika logika low ditemukan pada kolom, lalu terjadi debounce time maka kolom tersebut akan dicek kembali.jika key yang ditekan benar maka kode yang akan menampilkan key tadi dibangun/diproses.

Inisialisasi dan komunikasi dengan 8279
Langkah pertama dari proses inisialisasi suatu peralatan permrograman adalah menentukan sistem dasar pengalamatan peralatan, pengalamatan internal dan sistem pengalamatan bagian internal. 8279 hanya mempunyai 2 pengalamatan internal yang dipilih dengan logika on pada input A0 (pin 21). Jika A0 berlogika low, ketika 8279 di enable untuk membaca data atau menulis data maka A0 menjadi berlogika high pada kontrol internal.
Langkah selanjutnya adalah melihat format untuk kontrol word yang dikirim ke peralatan untuk membuat operasi pada mode yang diinginkan. Sebuah pertanyaan yang mungkin terjadi ketika kita melihat semua kontrol word ini adalah ”Jika 8379 hanya mempunyai 1 alamat register kontrol, bagaimana kita mengirim semua kontrol word yang berbeda?”. Jawaban dari pertanyaan tersebut adalah semua kontrol word dikirim pada alamat register kontrol yang sama. Contohnya : FFEAH, 3 bit bagian atas dari tiap kontrol word berkaitan dengan 8279 yang kontrol wordnya akan dikirim.
Kontrol word pertama yang dikirim untuk inisialisasi 8279 adalah keyboard/mode tampilan set word. Bit label DD pada kontrol word di spesifikasikan terlebih dahulu. Jika kita mempunyai 8 atau lebih tampilan, buat inisialisasi untuk 8 digit. Bit DD pada word kontrol ini juga menetapkan karakter lain pada tampilan internal RAM 16 byte. Ada 2 mode tampilan, yaitu:
1.mode left entry, kode 7segment pada alamat pertama dari tampilan internal RAM akan dikirim digit paling kiri dari tampilan. Contoh : jika kita ingin menampilkan AbCd pada 4 digit paling kiri dari tampilan 8digit, kita meletakkan kode 7segment untuk karakter yang diinginkan pada 4 tampilan pertama dari tampilan RAM. Kode yang diletakkan di alamat tertinggi pada tampilan RAM akan ditampilkan mengikuti digit di sebelah kanan.





2.mode right entry, kode pertama yang dikirim pada tampilan RAM diletakkan di alamat paling bawah. Karakter tersebut akan ditampilan pada tampilan paling kanan. Jika karakter kedua ditulis pada tampilan RAM, maka karakter tersebut akan diletakkan pada lokasi kedua RAM. Tampilannya, karakter baru akan di ditampilkan pada digit
paling kanan dan karakter pertama akan digeser pada posisi kedua dari kanan. Cara seperti ini sama seperti tampilan pada fungsi kalkulator.






Selanjutnya adalah bit KKK. Pilihan pertama yang harus ditetapkan jika menggunakan 8279 dengan keyboard adalah encoded scan atau decoded scan. Pada mode encoded, 8279 diletakkan rangkaian binary count pada baris SL0-SL3 dan decoder external seperti 7445 digunakan untuk menghasilkan langkah low. Sedangkan mode decoded digunakan jika kita hanya memiliki 4digit untuk refresh. Pilihan kedua 2 adalah harus membuat word kontrol yang akan digunakan, two key lockout atau N-key rollover. Mode Two-key lockout, satu key harus dilepaskan sebelum keypress lain akan dideteksi dan diproses. Pada mode N-key rollover, jika 2 key ditekan pada saat yang bersamaan, kedua key yang ditekan akan dideteksi dan debounced, dan kodenya diletakkan di FIFO pada jenis kunci yang ditekan.
Kontrol word selanjutnya adalah program-clock word. 8279 membutuhkan clock internal dengan frekuensi sekitar 100 kHz. Kontrol word yang terakhir adalah clear word. Kita perlu mengirim word tentang 8279, kode apa yang dikirim ke segment untuk mematikannya saat 8279 berpindah dari 1 digit ke digit selanjutnya. Gambar di bawah menunjukkan instruksi rangkaian yang mengirim kontrol word yang dikembangkan pada 8279 di papan SDK-86.








Cara driver menampilkan SDK-86
Cara yang digunakan untuk menampilkan SDK-86 adalah inisialisasi 8279 oleh program monitor SDK-86 seperti instruksi di atas. Jika AL bernilai nol saat prosedur dipanggil maka isi dari CX akan ditampilkan pada LED data. Jika AL tidak nol maka isi CX akan ditampilkan pada LED alamat. Terdapat 2 point utama untuk prosedur ini,yang pertama adalah mengirim kontrol word untuk tampilan write RAM ke 8279, sehingga kita dapat menulis pada lokasi yang diinginkan pada tampilan RAM. Kedua adalah proses menutup, dimana kita melakukan shuffle dan menutup untuk mendapatkan tiap nibble ke dalam byte itu sendiri. Kemudian kita menggunakan tabel lookup dan instruksi XLAT untuk melakukan perubahan.

Interface pada 18-segment dan tampilan LED Dot-Matrix
Pada contoh sebelumnya, kita menggunakan 8279 untuk merefresh tampilan 7segment. Kode 7segment tiap digit disimpan di lokasi yang berurutan pada tampilan RAM. Untuk menampilkan kode ASCII pada tampilan LED 18segment, kita dapat menyimpan kode ASCII tersebut di tampilan RAM. External ROM digunakan untuk mengubah kode ASCII ke kode yang diminta oleh 18segment dan mengirimnya ke driver segment. Strobes tiap digit driver dihasilkan saat digunakan untuk tampilan 7segment
Proses refresh tampilan LED 5 by 7 dot matrix adalah a little more komplex, karena pengganti dari semua digit lighting sehingga harus merefresh 1 baris atau 1 kolom saat itu juga pada tiap digit. Untuk menampilkan huruf pada matrix ini, kita mengirim kode untuk kolom pertama ke baris driver dan mengirim kode ke kolom driver untuk menghidupkan kolom tersebut. Selanjutnya matikan kolom pertama, kirim kode ke kolom kedua dan cahaya pada kolom kedua. Mengulangi langkah tersebut sampai semua kolom di refresh dan berputar kembali lagi pada kolom pertama.
Operasi dan Interface Tampilan Liquid Crystal
Operasi LCD
Tampilan liquid crystal diciptakan dengan sandwiching lapisan tipis dari fluida liquid-crystal antara piringan 2 kaca. Umumnya terdapat 2 type LCD, yaitu dynamic scattering dan field effect. Tipe dynamic scattering memperebutkan molekul pada suatu medan atau dasar. Tipe field effect menggunakan polarisasi untuk menyerap cahaya di medan/dasar elektrik, menghasilkan karakter gelap pada background silver abu-abu.
Pada umumnya LCD meminta tegangan 2 atau 3 V antara backplane dan segment untuk menghidupkan segment. Hanya dengan menghubungkan backplane ke ground dan menjalankan segment dengan output dari TTL decoder seperti yang telah dilakukan pada tampilan static RAM.

MENGHUBUNGKAN MIKROKOMPUTER DENGAN NON MULTIPLEXED LCD DISPLAY
ICM 7211M dapat dihubungkan dengan nonmultiplexed seven segment LCD display 4 digit yang mudah dijumpai. Input dari 7211 dapat dihubungkan ke pin/port atau langsung pada bus-bus mikrokomputer. Contohnya, kita dapat mengkoneksikan input CS dengan Y2 yang merupakan output dari decoder 74 LS138. pengalamatan data 4 digit dimulai dari alamat FF10H. Line alamat A2 dihubungkan dengan digit select input (DS2) sementara line alamat A1 dihubungkan dengan input dari DS1. koneksi ini akan menghasilkan bilangan 4 digit yang dialamatkan mulai FF10H. Digit ke 3 akan dialamatkan pada FF12H, digit ke 2 dialamatkan pada FF14H sementara digit ke 1 dialamatkan pada alamat FF16H. Input data dihubungkan dengan 4 jalur yang memiliki logika low pada SDK-86 data bus.
Untuk menampilkan karakter dari digit-digit tersebut satu persatu, dibutuhkan 4-bit kode hexa. ICM7211 akan mengkonversi 4- bit kode hexa tersebut ke bentuk kode yang dapat dibaca oleh seven-segment. Tepi naik dari sinyal input CS menyebabkan kode seven segment di-latch sebagai keluaran dari digit yang dialamatkan tersebut.

MENGHUBUNGKAN MIKROKOMPUTER DENGAN TRIPLEXED LCD DISPLAY
Pada kebanyakan peralatan berbasis mikrokomputer, untuk menampilkan huruf sebaik menampilkan angka dapat digunakan segment 18 digit. Pada segment 18 digit ini, seluruh segment input dihubungkan dengan bus sementara multiplexing dilakukan dengan pendekatan yang disebut triplexing.
Pada metode triplexing tiap digit diumpamakan sebagai sebuah matriks yang terdiri dari 6 baris dan 3 kolom. Tiap digit terdiri dari 6-bit latch untuk menampung 6-bit baris kode dari segment kolom. Kode pada baris di kirim ke seluruh latch dan tiap kolom dari digit dinyalakan/diaktifkan. Pada saat kode baris dari kolom kedua dikirim keluar dari latch, kolom pertama dinonaktifkan dan kolom kedua diaktifkan. Pada saat baris kode dari kolom ketiga dikirim ke digit-digit, kolom ketiga diaktifkan. Pada waktu yang ditentukan satu dari tiga kolom pada tiap display diaktifkan. Inilah yang dimaksud dengan bentuk triplexing. Tidak peduli berapapun digit yang dikoneksikan, hanya tiga kolom yang perlu direfresh. Rata-rata switching triplexing lebih rendah daripada metode LED multiplexing. Intersil ICM7233 merupakan contoh peralatan yang terdiri dari rangkaian yang memerlukan 4 triplexing dan LCD 18 segment. Komponen ini ini dapat dikoneksikan secara langsung pada bus mikrokomputer. Sementara itu untuk menampilkan rangkaian karakter dibutuhkan output 6-bit kode ASCII untuk tiap karakter pada digit alamat yang sesuai pada komponen tersebut. Bagian demonstrasi komponen ini terdiri dari 2 ICM7233, 8 LCD display 18-segment dan PC board. Komponen-komponen tersebut sudah tersedia pada intersil ICM7233 bila kita ingin menambahkannya pada peralatan yang kita buat.

MENGHUBUNGKAN PORT MIKROKOMPUTER DENGAN PERALATAN BERDAYA LISTRIK TINGGI
Sebuah mikrokomputer hanya bisa mensupply daya kurang lebih 5 volt dan arus ground 1 atau 2 mA. Bila kita ingin mengontrol peralatan yang memiliki daya listrik besar seperti lampu, pemanas, solenoid ataupun motor dengan mikrokomputer maka di antara hubungan mikrokomputer dan peralatan tersebut harus dipasang rangkaian interface/penghubung. Beberapa alat serta teknik yang biasanya digunakan untuk menghubungkan mikrokomputer dengan peralatan berdaya listrik tinggi tersebut antara lain :


Penambahan rangkaian Buffer
Salah satu pendekatan yang sering digunakan untuk melakukan buffering pada keluaran yang dihasilkan peralatan berdaya listrik besar adalah dengan menggunakan TTL buffer seperti 7406 hex inverting atau 7407 hex non-inverting.
7406 dan 7407 memiliki keluaran open kolektor jadi kaki kolektor tersebut setiap keluaran 5 Volt harus dikoneksikan dengan resistor. Tiap rangkaian buffer pada 74LS06 dan 74LS07 memiliki arus ground hingga 40 mA. Kita dapat menghubungkan LED dan resistor penghambat arus pada rangkaian seri diantara output buffer dan 5 Volt. Tipe buffer tersebut mudah untuk diaplikasikan pada peralatan. Sementara bila kita hanya membutuhkan buffer untuk satu atau dua port pin maka kita harus menggunakan transistor diskrit.
Transistor Buffer
Transistor dapat dikoneksikan dengan mikroprosesor untuk menyalakan LED atau lampu DC kecil. Untuk memasang transistor tersebut, pertama-tama kita harus menentukan terlebih dahulu berapa arus yang akan dialirkan ke LED, lampu atau peralatan lain. Kemudian tentukan logika yang akan digunakan untuk mengaktifkan peralatan, apakah logika high atau logika low. Penentuan logika ini dilakukan pada port keluaran mikroprosesor.
Jika yang kita menginginkan logika tinggi untuk menyalakan LED maka kita dapat menggunakan transistor NPN karena transistor jenis ini mampu menyimpan arus yang dibutuhkan dan memiliki tegangan breakdown kolektor-emitor yang lebih besar daripada daya yang terpakai sehingga dapat memperkercil daya yang ditimbulkan arus yang mengalir pada peralatan tersebut. Secara garis besar, hal yang harus diperhatikan saat kita memilih transistor apa yang akan digunakan adalah penguatan arusnya. Kita dapat mengeceknya pada datasheet. Jika tidak memiliki datasheet, kenaikan arus dapat diukur dengan beta (perbandingan antara arus kolektor dengan arus basis).
Untuk meng-on atau off-kan peralatan AC bertegangan 110V,220V atau 440V
dengan menggunakan mikrokomputer, kita dapat menggunakan relay mekanik ataupun relay solid state. Dua jenis rangkaian pengontrol ini biasanya terpisah secara elektrik dari saklar. Hal ini harus dilakukan karena bila tegangan AC 110V mengalami hubungan singkat dengan Vcc dari mikrokomputer maka hal itu dapat membakar IC-IC yang ada pada mikrokomputer.
Relay mekanik atau yang biasanya juga disebut kontaktor dapat digunakan pada arus mulai dari beberapa miliampere hingga beberapa ribu miliampere. Kelemahan relay mekanik ini adalah kontak yang dapat mengaktifkan atau menonaktifkan peralatan sangat gampang mengalami oksidasi bila terlalu sering dibuka ataupun ditutup. Oksidasi pada kontak ini menyebabkan arus yang melewati kontak terhambat dan membuat kontak mengalami panas yang berlebihan dan kontak tersebut dapat meleleh. Kelemahan lain dari relay mekanik adalah hanya dapat difungsikan pada level rendah. Bila difungsikan pada level tinggi, relay mekanik akan menghasilkan hambatan listrik yang besar sehingga untuk tegangan level tinggi biasanya digunakan relay solid-state.

Relay Mekanik



Relay Solid State Skematik Relay Solid State
Komponen utama dari rangkaian input pada relay solid-state adalah LED dan resistor. Untuk menyalakan peralatan, kita tinggal mengaktifkan transistor buffer yang akan melewatkan arus yang dibutuhkan sekitar 11 mA melalui LED internal. Cahaya yang dihasilkan LED akan difokuskan ke fototransistor yang terhubung dengan rangkaian kontrol output. Sementara unit input dan unit output terhubung oleh cahaya LED, beberapa ribu volts tegangan diisolasi diantara rangkaian input dan output.
Jika kita mengirimkan sinyal untuk mematikan relay maka arus yang lewat pada periode berikutnya akan menjadi nol. Hal ini menyebabkan hilangnya hampir seluruh hambatan listrik yang disebut interferensi magnetik yang sering terjadi pada tegangan level tinggi.
Keuntungan menggunakan relay solid-state adalah dapat mengurangi hambatan magnetik yang timbul pada tegangan tinggi serta mudah dihubungkan dengan port mikrokomputer. Sementara itu kekurangan relay tipe ini adalah lebih mahal dibandingkan relay mekanik dan kadang terjadinya drop tegangan saat relay dinyalakan. Kelemahan lainnya adalah bila diterapkan pada motor ataupun tipe peralatan pemanas elektronik, relay tipe ini menyebabkan perubahan tegangan yang terlalu cepat sehingga dapat merusak motor maupun peralatan tersebut.
MENGHUBUNGKAN MIKROKOMPUTER DENGAN STEPPER MOTOR (MOTOR BERPUTAR)
Motor stepper merupakan suatu jenis motor yang dapat digunakan untuk memindahkan sebuah benda (beban) dengan jarak perpindahan yang kecil. Berbeda dengan motor biasa yang bergerak dengan putaran yang kontinyu dan mulus, motor stepper bergerak dengan putaran yang kaku. Motor stepper bergerak dari posisi satu ke posisi berikutnya seperti melangkah. Umumnya motor stepper yang sering digunakan memiliki jangkauan langkah putar antara 0.9 derajat hingga 30 derajat.
Motor stepper terdiri dari motor stepper 2 fase dan motor stepper 4 fase. Secara teori, motor stepper kecil dapat dikendalikan dengan mikro kontroller ataupun mikroprosesor. Kenyataannya arus dan tegangan yang dihasilkan mikroprosesor ataupun mikrokontroller masih terlalu kecil sekitar 2-5Volt sementara untuk menggerakkan motor stepper dibutuhkan kira-kira 5-24 Volt. Untuk mengatasinya, kita harus menambahkan rangkaian penggerak seperti rangkaian transistor yang disusun secara Darlington.
Fase-fase motor stepper adalah : sebuah motor stepper digerakkan dari posisi berikutnya dengan mengubah arus yang mengalir pada motor dan terhubung ke masing-masing fase. Pengubahan arus tersebut mempunyai pola atau kombinasi tertentu sesuai apakah motor stepper tersebut merupakan jenis 2 fase atau 4 fase. 4 fase lebih sering dipelajari karena lebih sederhana. Teknik motor stepper ini merupakan teknik yang digunakan untuk mengatasi kekurangan relay solid-state yang tidak menguntungkan bila dioperasikan pada motor. Contoh motor stepper adalah MO61-FD302 milik IMC Magnetics Corp atau Tormax 200 dengan tegangan 5 volt untuk 4 jalur port mikrokomputer.
Beberapa hal yang perlu kita perhatikan sebelum memasang motor stepper pada robot atau peralatan lain adalah pertama pastikan bahwa kita memasang dioda pada rangkaian. Dioda ini berfungsi untuk mencegah kerusakan transistor yang disebabkan oleh tekanan induksi. Langkah kedua adalah menentukan fungsi resistor R1 dan R2. Misalnya saja motor yang akan kita gunakan memiliki tegangan 5,5 V, hal ini berarti kita harus mendesain rangkaian yang dapat dioperasikan pada tegangan emitor transistor sebesar 6,5 V (5,5 V untuk motor dan 1 V untuk melewati transistor). Cara ini akan bekerja maksimal pada level tegangan rata-rata rendah sementara untuk level tegangan tinggi digunakan power supply yang besar serta resistor pembatas arus.
Pada jenis printer-printer kecil seperti printer paralel buatan IBM PC, sebuah mikroprosesor digunakan untuk mengontrol beberapa operasi printer seperti mengontrol head printer serta software yang digunakan untuk motor stepper. Pada beberapa penerapan dimana mikrokomputer utama tidak bisa digabungkan/dihubungkan dengan stepper pengontrol secara langsung maka dapat digunakan stepper pengontrol buatan Cybernetic Microsystems CY525.

Motor Stepper 4 fase

Interface motor stepper ke mikrokontroler dengan pengaturan putaran ke kanan dan ke kiri.

ENKODER MOTOR SHAFT OPTIK
Untuk mengontrol motor yang ada pada peralatan elektronik, sebuah mikrokomputer memerlukan informasi mengenai posisi, arah rotasi serta kecepatan rotasi dari jenis-jenis motor shaft yang ada pada peralatan tersebut. Informasi ini tentunya dalam bentuk digital. Rangkaian yang mampu menghasilkan informasi digital dari tiap motor untuk mikrokomputer disebut enkoder shaft. Ada dua tipe dasar dari enkoder shaft ini yaitu enkoder absolut dan enkoder incremental (pengurangan).
ENKODER ABSOLUT
Tipe ini menghasilkan kode digital yang unik/khas untuk masing-masing beda sudut poros. Enkoder ini memanfaatkan LED dan 4 fototransistor. LED dan fototransistor dimuati secara berlawanan. Keluaran dari 4 fototransistor menghasilkan kode biner yang dibutuhkan. Output dari fototransistor tersebut dapat distabilkan dengan buffer schimtth-trigger dan kemudian dikoneksikan ke port mikrokomputer. Tiap kode biner mewakili posisi anguler selama terjadi rotasi. Jika kita menggunakan disk 4-bit maka disk tersebut dapat dibagi ke dalam 16 bagian sehingga tiap posisi poros sudut dapat diperkirakan berada pada range di sekitar 22,5 derajat. Dalam menerjemahkan kode biner yang dihasilkan, lazimnya digunakan kode Gray untuk mengurangi kesalahan pembacaan. Selain itu, penggunaan kode Gray membuat tiap posisi rotasi dapat digambarkan secara spesifik dengan kode tersebut dan dapat langsung dibaca oleh mikrokomputer. Kelemahan dari enkoder absolut ini adalah lebih membutuhkan banyak detektor, banyak jalur serta agak sulit menyimpan track berisi posisi bila motor mengalami rotasi yang berlipat.
Enkoder ini tersusun dari plat baja yang dipotong dengan bentuk tertentu kemudian ditempelkan di cakram dengan penyekat dimana terpasang kuat dengan poros (shaft). Saat piringan berputar, beberapa kontaknya menyentuh plat baja dan kontak yang lain tidak. Plat baja tersebut terhubung dengan sumber arus listrik, dan masing-masing kontak terhubung ke sensor elektrik. Bentuk potongan baja tersebut dirancang sedemikian rupa sehingga memungkinkan masing-masing posisi poros membentuk kode biner yang unik dimana beberapa kontak terhubung ke sumber arus (Switch ON) dan yang lain tak terhubung (Switch OFF). Kode tersebut dapat dibaca oleh peralatan kontrol seperti mikroprosesor ataupun mikrokontroller untuk menterjemahkan sudut dari poros.
ENKODER INCREMENT
Enkoder ini menghasilkan pulsa dari tiap poros rotasi. Enkoder ini misalnya, dapat dipasangkan pada lengan robot seperti robot badak untuk menentukan posisi dan arah rotasi dari tiap motor pada lengan robot tersebut. Hampir sama seperti pada enkoder absolut, pada enkoder ini LED dan fototransistor dimuati berlawanan. Tiap fototransistor menghasilkan rentetan pulsa selama disk berputar. Pulsa-pulsa tersebut kemudian melewati Schimtt Triger untuk memperkecil sudut.
Untuk menentukan kecepatan rotasi, kita dapat menghitung besarnya pulsa yang timbul pada waktu diantara 2 interupsi. Dengan hitungan sederhana, nilai tersebut dapat diubah ke rpm. Untuk menentukan arah rotasi dapat digunakan hardware ataupun software. Bila menggunakan hardware maka kita membutuhkan flip-flop D. Sementara itu, untuk menentukan posisi motor, kita dapat memperhatikan berapa banyak hole yang ditimbulkan motor sejak bergerak dari posisi awal.
Enkoder increment digunakan ketika metode pengkodean absolut tidak bisa digunakan disebabkan karena ukuran dan bentuk piringan/cakram. Metode ini juga menggunakan piringan / cakram, hanya saja ukurannya lebih kecil dengan jumlah garis radial yang banyak, seperti jeruji roda. Sebuah saklar optik seperti fotodioda menghasilkan pulsa listrik. Kemudian rangkaian kontrol elektronika menghitung pulsa untuk menerjemahkan sudut putar poros.
Sistem ini, dalam bentuk paling sederhana, tidak dapat menghitung sudut absolut dari poros. Sistem ini hanya dapat mengukur perubahan sudut relatif menjadi data yang berubah-berubah seperti posisi poros pada saat power di-ON-kan. Ketidak pastian posisi ini tidak menjadi masalah untuk perangkat input komputer seperti mouse dan trackball. Ketika posisi absolut harus diketahui, maka bisa ditambahkan sensor kedua untuk mendeteksi ketika poros melewati posisi nol. Permasalahan kedua yang bisa muncul di sistem ini adalah tidak dapat menentukan arah putaran poros. Untuk mengatasinya, dengan menambahkan sensor optik menjadi 2 buah sensor yang dipasang pada sudut yang berbeda. Arah putaran dapat diketahui dari hasil pembacaan dua sensor tersebut. Tipe enkoder ini dikenal dengan Quadrature Encoder.