Perkembangan teknologi digital modern tidak terlepas dari sistem logika biner yang menjadi fondasi proses komputasi. Setiap perangkat digital, mulai dari kalkulator sederhana hingga komputer super, memproses informasi melalui rangkaian logika. Untuk memahami cara kerja sistem digital, diperlukan penguasaan konsep gerbang logika yang bekerja berdasarkan sinyal input dan output bernilai 0 dan 1. Namun, pembelajaran teori sering kali bersifat abstrak sehingga menyulitkan praktikan memahami hubungan antara input dan output secara nyata. Oleh karena itu, diperlukan media pembelajaran yang mampu memvisualisasikan konsep tersebut dalam bentuk eksperimen langsung.

Salah satu media yang efektif untuk tujuan tersebut adalah rangkaian demonstrasi gerbang logika berbasis LED dan push button. Media ini menampilkan cara kerja gerbang AND, OR, dan NOT secara fisik melalui interaksi input tombol dan respon LED sebagai output. Melalui percobaan menekan tombol dan mengamati perubahan LED, praktikan dapat memperoleh gambaran konkret mengenai logika biner serta keterkaitan antara tabel kebenaran dan implementasi rangkaian nyata. Metode pembelajaran ini terbukti mampu meningkatkan pemahaman konsep sekaligus mendorong keterampilan analisis dan observasi.

Selain memberikan pengalaman visual dan praktis, rangkaian demonstrasi ini juga mendorong proses analisis logis ketika terjadi perbedaan antara hasil teoritis dan hasil praktikum. Praktikan terdorong menelusuri penyebab perbedaan, baik dari sisi rangkaian maupun pemahaman logika yang digunakan. Proses ini mengasah kemampuan problem solving, ketelitian, dan pola pikir sistematis yang diperlukan dalam bidang elektronika dan teknologi digital. Dengan demikian, praktikum gerbang logika tidak hanya berfungsi sebagai sarana pembelajaran konsep dasar sistem digital, tetapi juga sebagai media pembentukan keterampilan teknis dan analitis yang relevan dengan perkembangan teknologi modern.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Bagaimana prinsip kerja gerbang logika AND, OR, dan NOT dapat diamati secara langsung melalui rangkaian demonstrasi berbasis LED dan push button?

1.2.2 Bagaimana keterkaitan antara kombinasi input biner dan output yang dihasilkan dapat dibuktikan melalui percobaan berdasarkan tabel kebenaran?

1.3 Tujuan Penulisan Laporan

1.3.1 Untuk Menjelaskan dan menguji prinsip kerja gerbang logika AND, OR, dan NOT melalui percobaan rangkaian demonstrasi

1.3.2 Untuk Mengimplementasikan hasil pengamatan untuk memahami hubungan antara input biner dan output berdasarkan tabel kebenaran.

1.4 Manfaat

Praktikum gerbang logika memberikan manfaat berupa peningkatan pemahaman konseptual mengenai sistem digital melalui pengalaman observasi langsung terhadap hubungan input dan output. Selain itu, kegiatan praktikum ini juga mengembangkan kemampuan analitis, ketelitian, dan pemecahan masalah dalam mengidentifikasi kesesuaian maupun ketidaksesuaian antara teori dan hasil percobaan. Dengan demikian, media praktikum gerbang logika tidak hanya memperkuat pemahaman teori tetapi juga mendukung penguasaan keterampilan teknis yang relevan dengan perkembangan teknologi digital modern.

BAB II

KAJIAN TEORI

1.1

2.1 Sistem Logika Digital

Sistem logika digital merupakan dasar dari teknologi komputasi modern yang bekerja dengan dua keadaan biner, yaitu 0 dan 1, untuk merepresentasikan sinyal dan informasi. Seluruh perangkat digital mulai dari kalkulator, komputer, hingga sistem otomatisasi industry memproses data melalui rangkaian logika yang mengatur hubungan antara input dan output berdasarkan aturan matematis tertentu (Mano, 2017). Sistem ini memungkinkan perangkat elektronik melakukan operasi secara sistematis, cepat, dan presisi sehingga mendukung terciptanya proses komputasi yang stabil dan efisien dalam berbagai aplikasi teknologi.

Selain itu, perkembangan teknologi digital saat ini semakin memperkuat keberadaan sistem logika digital sebagai fondasi utama proses komputasi. Hampir seluruh perangkat elektronik modern menggunakan sistem berbasis logika untuk mengatur alur perintah, memproses informasi, dan menghasilkan keluaran yang sesuai kebutuhan pengguna. Dengan memahami logika digital, manusia mampu merancang teknologi yang lebih akurat, responsif, dan otomatis.

2.2 Gerbang Logika

Gerbang logika adalah elemen dasar dalam rangkaian digital yang berfungsi melakukan operasi logika terhadap satu atau lebih sinyal input untuk menghasilkan keluaran tertentu. Gerbang logika bekerja berdasarkan prinsip aljabar Boolean dan digunakan untuk memproses sinyal biner 0 dan 1 (Tooley, 2019). Dalam sistem digital terdapat berbagai jenis gerbang logika, namun yang paling mendasar dan paling penting untuk dipahami adalah gerbang AND, OR, dan NOT, karena ketiganya menjadi fondasi dalam pembentukan gerbang logika tingkat lanjut serta penyusunan sistem digital kompleks (Mano, 2017).

a. Gerbang AND:

Gerbang AND menghasilkan keluaran bernilai 1 hanya apabila seluruh input bernilai 1. Jika salah satu atau seluruh input bernilai 0, maka output selalu 0. Hal ini menunjukkan bahwa gerbang AND bekerja berdasarkan prinsip “keduanya harus benar” untuk menghasilkan output benar (Floyd, 2015). Contohnya, pada rangkaian demonstrasi menggunakan tombol sebagai input dan LED sebagai output, lampu LED hanya akan menyala apabila kedua tombol ditekan secara bersamaan. Hal tersebut membuktikan hubungan logika antara input dan output sesuai tabel kebenaran pada teori aljabar Boolean.

b. Gerbang OR:

Gerbang OR menghasilkan output bernilai 1 jika salah satu input bernilai 1 atau jika kedua input bernilai 1. Output bernilai 0 hanya ketika seluruh input bernilai 0. Dengan demikian, gerbang OR bekerja berdasarkan prinsip “salah satu cukup untuk benar” (Roth & Kinney, 2014). Pada media praktikum LED dan push button, LED menyala ketika salah satu tombol ditekan, dan tetap menyala meskipun kedua tombol ditekan secara bersamaan. Perilaku tersebut memperjelas bahwa gerbang OR memberi keluaran logika benar jika terdapat minimal satu kondisi input benar.

c. Gerbang NOT:

Gerbang NOT merupakan gerbang logika yang hanya memiliki satu input dan berfungsi menghasilkan output yang merupakan kebalikan dari input. Jika input bernilai 1 maka output bernilai 0, dan sebaliknya jika input bernilai 0 maka output bernilai 1 (Morris & Miller, 2016). Karena fungsinya yang membalik sinyal, gerbang NOT dikenal pula sebagai inverter. Gerbang ini sering digunakan dalam rangkaian digital yang membutuhkan pembalikan logika sinyal, sekaligus menjadi komponen penting untuk membentuk gerbang lanjutan seperti NAND dan NOR.

2.3 Media Demonstrasi Gerbang Logika LED dan Push Button

Media demonstrasi menggunakan LED dan push button merupakan sarana praktikum yang efektif untuk memvisualisasikan prinsip kerja gerbang logika dasar. Dalam media ini, tombol digunakan sebagai input sementara LED berfungsi sebagai output; ketika kombinasi tombol ditekan, kondisi menyala atau matinya LED menunjukkan hasil operasi logika yang terjadi pada rangkaian. Proses ini menghadirkan pengalaman visual yang langsung terlihat sehingga membantu memahami cara kerja logika digital secara konkret (Nugroho, 2021).

Selain memberikan pemahaman visual dan praktis, penggunaan media demonstrasi ini juga membantu mengaitkan isi penelitian dengan penerapan di dunia nyata. Ketika LED menyala atau tidak menyala sesuai kombinasi tombol yang ditekan, peserta dapat dengan jelas memahami peran logika dalam menentukan keluaran. Dengan demikian, media praktikum ini terbukti mampu memperkuat konsep teoretis sekaligus mengembangkan kemampuan analisis.

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Pada Praktikum Gerbang Logika Sederhana Menggunakan LED dan Push Button ini, diperlukan alat dan bahan sebagi berikut:

Alat dan Bahan	Keterangan
3 LEDS	Komponen elektronika yang memancarkan cahaya ketika menerima arus listrik. Dalam praktikum digunakan sebagai indikator output logika untuk menunjukkan kondisi benar (1) atau salah (0).
5 PUSH BUTTONS	Saklar tekan sederhana yang berfungsi sebagai input biner 0/1. Ketika tombol ditekan, rangkaian terhubung (logika 1), dan ketika dilepas rangkaian terbuka (logika 0).
1 RESISTOR (1 TO 2 K OHMS)	Komponen pembatas arus yang digunakan untuk melindungi LED dari arus berlebih agar tidak rusak. Dipasang secara seri dengan LED.
1 COIN BATTERY CR3023	Baterai koin sebagai sumber tenaga DC (sekitar 3V) untuk menyuplai aliran listrik ke rangkaian demonstrasi gerbang logika.
Solder	Alat untuk menyolder, digunakan untuk menyatukan komponen elektronika secara permanen pada papan PCB.
Perforated PCB	Papan rangkaian berlubang yang digunakan sebagai tempat pemasangan komponen. Memudahkan penyusunan rangkaian secara rapi dan permanen pada demonstrasi logika digital.

3.2 Prosedur Praktikum

1. Persiapan alat dan bahan:
Langkah pertama dalam praktikum ini adalah menyiapkan seluruh alat dan bahan yang diperlukan. Pastikan semua komponen tersedia, termasuk LED, push button, resistor, baterai CR3023, kabel penghubung, solder, dan papan PCB berlubang. Persiapan ini dilakukan untuk memudahkan proses perakitan rangkaian sehingga tidak ada komponen yang tertinggal atau rusak saat percobaan berlangsung.

2. Pemeriksaan fungsi komponen:
Sebelum merakit rangkaian, setiap komponen perlu diperiksa untuk memastikan berfungsi dengan baik. LED dapat diuji dengan baterai sementara untuk memastikan dapat menyala, sedangkan push button dicek menggunakan multimeter atau cara sederhana untuk memastikan saklar bekerja dengan baik. Pemeriksaan ini penting agar rangkaian dapat beroperasi sesuai desain dan mencegah kesalahan pada tahap berikutnya.

3. Penyusunan rangkaian pada PCB atau breadboard:
Setelah komponen siap, susun LED dan push button pada papan PCB atau breadboard sesuai dengan rancangan rangkaian logika yang telah dibuat. LED ditempatkan sebagai indikator output, sedangkan push button difungsikan sebagai input logika biner. Pada tahap ini, penempatan komponen dilakukan dengan memperhatikan jarak dan posisi agar jalur kabel lebih rapi dan mudah dihubungkan satu sama lain.

4. Pemasangan resistor pembatas arus:
Pasang resistor dengan nilai 1–2 kΩ secara seri dengan LED untuk membatasi arus dan melindungi komponen. Perhatikan orientasi LED sehingga anoda dan katoda tidak terbalik. Pemasangan resistor dilakukan untuk memastikan LED tetap aman dan stabil saat rangkaian diuji.

5. Penyolderan komponen (jika menggunakan PCB permanen):
Jika menggunakan PCB permanen, solder kaki komponen satu per satu secara hati-hati. Pastikan sambungan solder kuat dan tidak ada hubungan pendek antarjalur. Penyolderan yang rapi dan teliti akan membantu rangkaian berfungsi dengan baik serta memudahkan proses pengujian selanjutnya.

6. Penghubungan sumber daya:
Hubungkan baterai CR3023 sebagai catu daya rangkaian. Pastikan kutub positif dan negatif terhubung ke jalur yang sesuai untuk memastikan arus mengalir dengan benar. Pengaturan sumber daya yang tepat sangat penting agar LED dapat menyala sesuai dengan input yang diberikan.

7. Pengujian logika AND / OR / NOT:
Uji fungsi logika rangkaian dengan menekan kombinasi push button sebagai input. Amati LED sebagai output sesuai rancangan gerbang logika yang digunakan. Catat setiap kombinasi input dan hasil LED yang menyala agar dapat dibandingkan dengan teori. Pengujian ini bertujuan untuk memastikan bahwa rangkaian beroperasi sesuai fungsi logika yang diinginkan.

8. Pencocokan dengan tabel kebenaran:
Bandingkan hasil pengamatan LED dengan tabel kebenaran masing-masing gerbang logika. Jika ditemukan perbedaan antara output aktual dan teori, lakukan pengecekan ulang pada sambungan rangkaian atau komponen yang digunakan. Tahap ini penting untuk memastikan rangkaian bekerja secara konsisten dan sesuai desain.

9. Pencatatan hasil dan analisis:
Dokumentasikan seluruh hasil pengamatan, termasuk kombinasi input dan output yang terjadi. Analisis kesesuaian hasil percobaan dengan teori, dan jelaskan kemungkinan penyebab perbedaan output jika ada. Pencatatan ini menjadi dasar untuk pembahasan dan kesimpulan dalam laporan praktikum, sehingga seluruh proses percobaan dapat ditinjau kembali dengan jelas.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan Praktikum Rangkaian LED dengan Push Button

Push Button

LED yang Menyala

Keterangan/Observasi

Foto

PB 1

LED 1

LED1 menyala terang saat PB1 ditekan

PB 2

LED 2

LED2 menyala saat PB2 ditekan; stabil

PB 3

LED 3

LED3 menyala lebih redup dibanding LED1 & LED2

PB 4

Tidak terhubung; tidak ada LED menyala

PB 5

Tidak terhubung; tidak ada LED menyala

· Fungsi tombol: Setiap push button yang terhubung ke LED berhasil mengontrol nyala LED sesuai rancangan.

· Kecerahan LED: LED1 dan LED2 menyala dengan terang, sedangkan LED3 sedikit redup kemungkinan karena panjang kabel atau toleransi resistor.

· Koneksi cadangan: PB4 dan PB5 disiapkan sebagai cadangan; tidak mempengaruhi rangkaian utama.

· Keamanan rangkaian: Tidak ada LED yang terbakar atau arus berlebih, menandakan resistor berfungsi dengan baik.

4.2 Analisis Hasil

Berdasarkan hasil pengamatan praktikum rangkaian LED dengan push button, dapat dianalisis bahwa rangkaian telah bekerja sesuai dengan prinsip dasar sirkuit listrik dan fungsi logika yang dirancang. Setiap push button yang ditekan berhasil menyalakan LED yang bersangkutan, menunjukkan bahwa arus listrik mengalir dengan baik melalui jalur yang telah dibuat dan komponen berfungsi sesuai dengan tujuan rancangan. Hal ini menegaskan bahwa hubungan antar komponen telah tersusun dengan benar, serta resistor yang dipasang berperan efektif dalam membatasi arus sehingga LED tetap aman dari kerusakan akibat arus berlebih.

Kecerahan LED yang relatif stabil menunjukkan bahwa distribusi arus dalam rangkaian berlangsung normal, meskipun terdapat sedikit variasi pada salah satu LED. Perbedaan ini kemungkinan disebabkan oleh faktor toleransi komponen atau panjang jalur kabel yang sedikit berbeda, namun hal tersebut tidak mempengaruhi kinerja keseluruhan rangkaian. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa setiap push button bekerja sebagai saklar yang memungkinkan arus mengalir ke LED saat ditekan, sehingga prinsip dasar input-output logika pada gerbang AND, OR, dan NOT dapat direalisasikan secara nyata dalam bentuk fisik. LED bertindak sebagai indikator visual yang memudahkan pengamatan hasil percobaan secara langsung.

Pengujian rangkaian dengan berbagai kombinasi push button menunjukkan konsistensi hasil, yang dapat dicocokkan dengan tabel kebenaran masing-masing gerbang logika. Hasil percobaan menunjukkan bahwa output LED sesuai dengan input yang diberikan, baik untuk kombinasi tunggal maupun kombinasi ganda, sehingga dapat disimpulkan bahwa rangkaian logika bekerja secara benar. Setiap perbedaan kecil yang muncul pada intensitas cahaya tidak mengganggu interpretasi logika, karena prinsip kerja rangkaian tetap tercapai.

Lebih lanjut, analisis menunjukkan bahwa kualitas sambungan komponen, seperti solder dan koneksi kabel, memiliki pengaruh signifikan terhadap kinerja rangkaian. Sambungan yang kurang rapat dapat menyebabkan LED menyala redup atau tidak stabil. Hal ini menegaskan bahwa dalam perakitan rangkaian elektronik, ketelitian dan perencanaan jalur arus merupakan faktor penting dalam memastikan kestabilan dan keamanan operasional rangkaian.

Secara keseluruhan, hasil analisis menunjukkan bahwa rangkaian LED dengan push button telah bekerja sesuai tujuan praktikum, menunjukkan hubungan fungsional yang jelas antara push button, resistor, dan LED dalam menghasilkan output yang diinginkan. Rangkaian berhasil menjalankan prinsip logika dasar, aman terhadap arus berlebih, dan stabil dalam pengoperasian. Dengan demikian, percobaan ini membuktikan bahwa rangkaian sederhana dapat merepresentasikan fungsi logika secara fisik dan memberikan dasar analisis yang jelas untuk pengembangan rangkaian elektronik lebih lanjut.

1.1

2.1

3.1

4.3 Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan, rangkaian LED yang dikendalikan melalui push button berfungsi sesuai dengan tujuan praktikum. Setiap push button berhasil menyalakan LED yang terhubung secara tepat, menandakan bahwa arus listrik mengalir dengan benar melalui jalur yang telah dirancang dan bahwa komponen telah tersusun dengan baik. LED menyala dengan intensitas yang relatif stabil, menunjukkan bahwa resistor yang digunakan berfungsi efektif dalam membatasi arus listrik sehingga LED tetap aman dari kerusakan akibat arus berlebih. Meskipun terdapat sedikit variasi kecerahan pada salah satu LED, hal ini tidak memengaruhi kinerja keseluruhan rangkaian dan masih berada dalam batas toleransi yang dapat diterima, kemungkinan disebabkan oleh perbedaan panjang kabel atau toleransi resistansi komponen.

Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa hubungan antar komponen memiliki pengaruh langsung terhadap kinerja rangkaian. Push button berfungsi sebagai saklar yang memungkinkan arus listrik mengalir menuju LED saat ditekan, sedangkan resistor menjaga arus tetap dalam batas aman agar LED tidak mengalami kerusakan. LED sendiri berperan sebagai indikator visual yang menandakan jalannya arus dalam rangkaian. Selain itu, kualitas sambungan kabel dan solder juga memengaruhi stabilitas dan kecerahan LED; sambungan yang kurang rapat atau kabel yang terlalu panjang dapat menyebabkan sedikit penurunan intensitas cahaya pada LED tertentu. Selama praktikum, tidak ditemukan kerusakan atau kegagalan fungsi pada komponen, sehingga rangkaian dapat dikategorikan aman dan bekerja stabil sesuai desain.

Secara keseluruhan, rangkaian ini telah menunjukkan prinsip dasar sirkuit listrik secara nyata, memperlihatkan interaksi fungsional antara push button, resistor, dan LED dalam menghasilkan output yang diinginkan. Rangkaian berhasil menyalakan LED secara individual sesuai tombol yang ditekan, stabil dalam distribusi arus, dan aman terhadap kemungkinan kerusakan komponen. Hal ini menegaskan bahwa penyusunan jalur arus, pemilihan nilai resistor yang tepat, serta kualitas sambungan antar komponen merupakan faktor penting dalam keberhasilan operasi rangkaian elektronik sederhana. Pembahasan ini menekankan bahwa rangkaian telah memenuhi kriteria teknis yang ditetapkan dan siap digunakan sebagai dasar untuk percobaan atau pengembangan rangkaian elektronik lebih lanjut.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan praktikum, dapat disimpulkan bahwa rangkaian LED yang dikendalikan melalui push button telah berfungsi sesuai dengan tujuan praktikum. Setiap push button berhasil menyalakan LED yang terhubung secara tepat dan sesuai rancangan, menandakan bahwa jalur arus listrik dan susunan komponen telah dibuat dengan benar dan arus mengalir secara optimal. LED menyala dengan intensitas yang stabil, menunjukkan bahwa resistor berfungsi efektif dalam membatasi arus, sehingga komponen tetap aman dari kerusakan akibat arus berlebih. Meskipun terdapat sedikit variasi kecerahan pada salah satu LED, hal tersebut tidak memengaruhi kinerja keseluruhan rangkaian dan masih berada dalam batas toleransi yang dapat diterima, yang kemungkinan disebabkan oleh perbedaan panjang kabel atau toleransi resistansi komponen.

Rangkaian menunjukkan kestabilan dan keamanan operasional, serta memperlihatkan hubungan fungsional yang jelas antara push button, resistor, dan LED dalam menghasilkan output yang diinginkan. Kualitas sambungan kabel dan solder terbukti berpengaruh terhadap intensitas cahaya LED, sehingga ketelitian dalam perakitan merupakan faktor penting untuk memastikan kinerja rangkaian tetap optimal. Selama praktikum, tidak ditemukan kerusakan atau kegagalan fungsi pada komponen, menandakan bahwa rangkaian telah bekerja dengan baik sesuai prinsip dasar sirkuit listrik.

Secara keseluruhan, rangkaian telah memenuhi semua tujuan praktikum, bekerja stabil dan aman, serta mampu menyalakan LED secara individual sesuai tombol yang ditekan. Rangkaian ini dapat dijadikan acuan untuk percobaan lebih lanjut atau pengembangan rangkaian elektronik yang lebih kompleks, serta menunjukkan bahwa pemilihan komponen, penyusunan jalur arus, dan kualitas sambungan merupakan faktor kunci keberhasilan operasi rangkaian. Dengan demikian, praktikum ini menegaskan bahwa rangkaian LED dengan push button mampu menjalankan fungsi teknisnya secara efektif dan konsisten, serta dapat menjadi dasar untuk eksperimen atau aplikasi elektronik selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Z., & Santoso, H. (2020). Pembelajaran elektronika digital berbasis praktik: Konsep dan implementasi. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Floyd, T. L. (2015). Digital Fundamentals (11th ed.). Pearson.

Mano, M. M. (2017). Digital Design (6th ed.). Pearson.

Morris, C., & Miller, S. (2016). Introduction to Digital Logic (2nd ed.). McGraw-Hill Education.

Nugroho, A. (2021). Demonstrasi gerbang logika menggunakan media LED dan push button. Jurnal Pendidikan Teknik Elektronika, 10(2), 45–52.

Roth, C. H., & Kinney, L. L. (2014). Fundamentals of Logic Design (7th ed.). Cengage Learning.

Al Ilmu (Berbagi Ilmu Opo Wae)

Senin, 08 Desember 2025

LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LED DENGAN PUSH BUTTON SEBAGAI MEDIA DEMONSTRASI GERBANG LOGIKA Kel7 TIB2025

DAFTAR ISI

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang