PERENCANAAN PEMBELAJARAN-SHALSA

(1)

PERENCANAAN PEMBELAJARAN

“Sensor & Transduser dalam Aksi: Membangun Rangkaian Elektronika yang Berfungsi”

Mata Pelajaran : Kompetensi Keahlian Teknik Audio Video

Topik : Menerapkan sensor dan transduser

Fase/Kelas : F/XI

Alokasi Waktu : 16 JP (4 pertemuan) Identifikasi

Dimensi Profil Lulusan DPL 1

Keimanan dan Ketakwaan kepada Tuhan YME

DPL 3 Penalaran Kritis

DPL 5 Kolaborasi

DPL 7 Kesehatan

DPL 2

kewarganegaraan

DPL 4 Kretivitas

DPL 6

Kemandirian

DPL 8 Komunikasi Desain Pembelajaran

Tujuan Pembelajaran : Peserta didik mampu:

1. Mengidentifikasi, menjelaskan prinsip kerja berbagai jenis sensor dan transduser

2. Menganalisis spesifikasi berbagai jenis sensor dan transduser untuk memilih komponen yang tepat sesuai kebutuhan aplikasi di dunia nyata.

3. Merancang sebuah sistem sederhana berbasis sensor (misalnya sistem pengukur suhu otomatis dengan alarm, atau sistem pendeteksi objek) dengan membuat diagram blok dan skema rangkaian yang logis dan lengkap, berdasarkan spesifikasi proyek yang diberikan.

4. Mengembangkan dan mempresentasikan solusi sistem elektronika fungsional menggunakan sensor dan transduser untuk mengatasi permasalahan atau memenuhi kebutuhan spesifik, menunjukkan kemampuan aplikasi dan kreativitas.

Praktik Pedagogis : Percobaan, Diskusi kelompok, dan Presentasi

Kemitraan Pembelajaran : Teknisi Perusahaan Elektronika dan Departemen Teknik Elektronika, Universitas negeri Padang

Lingkungan Pembelajaran : Memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk berperan aktif dalam pembelajaran untuk memecahkan masalah atau tantangan otentik dalam diskusi kelompok, menyampaikan pendapatnya dalam ruang kelas, dan

✓ ✓

(2)

forum diskusi serta bereksperimen dalam merancang proyek yang disajikan.

Pemanfaat Digital : Asesmen daring (jurnal refleksi individu dan formatif) Pengalaman Belajar

Sub-topik 1 (Pengenalan Sensor dan Transduser)- 4 JP

1. Murid mengikuti asesmen awal tentang pemahaman dasar sensor dan transduser, jenis-jenisnya, dan fungsi umum dalam sistem elektronika. Pertanyaan disajikan menggunakan aplikasi digital pembuat soal (seperti Quizizz atau Google Form).

Pertanyaan yang diberikan bersifat tertutup, jika benar skor 1 dan jika salah skor 0.

Berikut contoh pertanyaannya:

a. Sensor suhu seperti LM35 akan memberikan output digital secara langsung.

(jawaban: salah)

b. Sensor adalah alat yang mengubah sinyal listrik menjadi besaran fisis.

(jawaban: salah)

c. Transduser bisa bersifat input dan output tergantung jenisnya. (jawaban:

benar)

d. Sensor LDR digunakan untuk mendeteksi kelembaban. (jawaban: salah) e. Sensor hanya digunakan dalam perangkat elektronik canggih. (jawaban:

salah)

2. Hasil asesmen awal menjadi dasar pembagian kelompok. Murid dengan skor tertinggi akan menjadi ketua kelompok, dan anggota kelompok dibagi secara heterogen berdasarkan hasil asesmen.

Memahami (Berkesadaran dan Bermakna)

3. Murid berdiskusi dalam kelompok kecil untuk mendefinisikan pengertian sensor dan transduser berdasarkan fungsinya dalam sistem elektronika. Untuk mendukung diskusi, murid diberikan tabel klasifikasi sensor berdasarkan jenis besaran yang diukur, output (analog/digital), dan prinsip kerja. Contoh tabel:

Jenis Sensor

Besaran Fisik yang Diukur

Output Contoh Sensor Prinsip Kerja

Termal Suhu Analog LM35 Perubahan tegangan

Cahaya Intensitas Cahaya

Analog LDR Perubahan resistansi Ultrasonik Jarak Digital HC-SR04 Pantulan gelombang

ultrasonik

(3)

Kelembab an

Kadar air di udara

Digital DHT11 Sensor resistif &

kapasitif

4. Peserta didik menonton video interaktif tentang sensor dan transduser dan menuliskan 3 pertanyaan yang muncul tentang bagaimana sensor digunakan di kehidupan sehari- hari (misalnya, di ponsel, mobil, atau peralatan medis).

Link video: https://youtu.be/XI49uFm5HRE?si=iS-jB2adXoAYxeVM

5. Peserta didik mencari contoh aplikasi sensor di kehidupan nyata dan menghubungkannya dengan prinsip fisika (contoh: hukum Ohm untuk LDR).

6. Setiap kelompok menulis jurnal singkat tentang satu aplikasi sensor yang menarik dan bagaimana prinsip kerjanya memengaruhi kehidupan. LKM 1 terlampir

Merefleksi (Berkesadaran dan Bermakna)

1. Peserta didik mendapatkan umpan balik dan apresiasi dari teman dan pendidik terkait presentasi yang ditampilkanya.

2. Peserta didik mengisi jurnal refleksi individu terhadap pembelajaran yang telah dilakukan. Jurnal refleksi individu terlampir

Sub-topik 2 (Analisis Spesifikasi untuk Solusi Dunia Nyata)- 4 JP Memahami (Berkesadaran dan Bermakna)

1. Peserta didik diberikan skenario dunia nyata (contoh: merancang sistem pengukur suhu untuk ruangan kelas atau detektor asap untuk rumah).

2. Peserta didik mengkaji tentang penerapan sensor dan transduser dan diharapkan dapat menetukan sensor yang tepat untuk aplikasi dunia nyata.

3. Peserta didik menganalisis datasheet sensor (contoh: LM35) untuk menentukan rentang pengukuran, akurasi, dan konsumsi daya.

Mengaplikasikan (Berkesadaran dan Bermakna)

4. Dalam kelompok, peserta didik mengukur output sensor suhu (LM35) menggunakan multimeter di laboratorium elektronika dan membandingkan hasil dengan

spesifikasi datasheet.

5. Kelompok mendiskusikan faktor-faktor keakuratan dan sensitivitas, kualitas dan Akurasi Sensor, serta kondisi Lingkungan untukpemilihan jenis sensor dalam aplikasi tertentu.

6. Setiap kelompok membuat laporan analisis spesifikasi sensor dalam bentuk infografis (menggunakan Canva atau alat serupa) yang menjelaskan pilihan sensor dan alasannya. LKM 2 terlampir

(4)

1. Peserta didik mendapatkan umpan balik dan apresiasi dari teman dan pendidik terkait percobaan dan presentasi yang ditampilkanya.

2. Peserta didik mengisi jurnal refleksi individu terhadap pembelajaran yang telah dilakukan. Jurnal refleksi individu terlampir

Sub-topik 3 (Merancang Sistem Inovatif Berbasis Sensor)- 8 JP Memahami (Berkesadaran dan Bermakna)

1. Pendidik akan menjelaskan secara singkat tentang sistem berbasis sensor, apa itu diagram blok, dan skema rangkaian. Penting untuk memastikan peserta didik memahami fungsi dasar komponen seperti sensor, mikrokontroler (Arduino Uno), dan aktuator (LED/Buzzer).

2. Setiap kelompok (4-5 orang) memilih masalah dunia nyata (contoh: sistem alarm suhu untuk ruangan kelas atau pendeteksi objek untuk robot pembersih).

3. Peserta berkolaborasi dalam kelompok (2-3 orang) untuk mengidentifikasi masalah dunia nyata yang dapat diselesaikan dengan sistem berbasis sensor. Mereka akan dibimbing untuk mendefinisikan kebutuhan sistem secara jelas, yaitu menentukan apa yang menjadi input (data dari sensor), bagaimana proses data tersebut (oleh mikrokontroler), dan apa yang akan menjadi output (aksi atau notifikasi). Contoh yang diberikan (sistem alarm suhu untuk kulkas medis atau pendeteksi objek untuk robot pembersih) dapat menjadi panduan awal.

Mengaplikasikan (Berkesadaran dan Bermakna)

4. Setiap kelompok akan merancang sistem mereka secara detail menggunakan software. Kelompok akan membuat diagram blok yang menunjukkan alur informasi dan fungsi masing-masing komponen, serta skema rangkaian yang menggambarkan koneksi fisik antar komponen secara tepat. Pendidik dapat memberikan contoh visual dan bimbingan teknis selama proses ini.

5. Kelompok membuat sketsa fisik atau simulasi digital sistem menggunakan breadboard, Arduino, dan sensor fisik yang relevan jika memungkinkan, atau simulasi di Fritzing.

6. Setiap kelompok akan mempresentasikan rancangan dan prototipe awal mereka di depan kelas. LKM 3 terlampir

7. Setelah presentasi dan menerima umpan balik, setiap kelompok akan merefleksikan kembali rancangan mereka.

8. Peserta didik menghubungkan proyek mereka dengan aplikasi yang lebih luas dalam

(5)

kehidupan sehari-hari atau industri.

9. Peserta didik membuat jurnal refleksi individu terhadap pembelajaran yang telah dilakukan. Jurnal refleksi individu terlampir

Asesmen Pembelajaran Asesmen Proses Pembelajaran

Asesmen performa dan penyelesaian laporan 1

Aspek indikator Penskoran

Presentasi lisan  Menyampaikan definisi sensor dan transduser dengan tepat berdasarkan hasil diskusi kelompok Sesuai jumlah indikator yang terpenuhi (0–4)

 Memberikan contoh aplikasi sensor di kehidupan nyata secara relevan dan akurat

 Menjelaskan prinsip kerja sensor yang dipilih dalam jurnal kelompok dengan bahasa yang komunikatif

 Mampu menjawab pertanyaan dari guru atau siswa lain saat sesi presentasi

Sesuai jumlah indikator yang terpenuhi (0-4)

Laporan tertulis  Laporan kelompok (jurnal aplikasi sensor) memuat nama sensor, fungsi, prinsip kerja, dan dampaknya dalam kehidupan Sesuai jumlah indikator yang terpenuhi (0–6)

 Laporan mencantumkan hubungan sensor dengan prinsip fisika (contoh: hukum Ohm pada LDR)

 Menggunakan format

penulisan yang rapi dan

(6)

sistematis

 Laporan memuat minimal satu sumber (misal: hasil diskusi, video pembelajaran, atau artikel ilmiah ringan)

 Laporan kelompok

mencerminkan kolaborasi,

ditunjukkan dengan

pembagian peran

 Refleksi individu ditulis dengan jujur, mencerminkan proses belajar dan pemahaman terhadap materi sensor dan transduser

Rencana Tindak Lanjut:

 murid dengan skor minimal 2 untuk lisan dan dan 6 untuk tulisan, dapat melanjutkan pada kegiatan berikutnya

 Bagi yang belum memenuhi, melanjutkan kegiatan dengan didampingi pendidik Asesmen performa dan penyelesaian laporan 2

Aspek indikator Penskoran

Presentasi lisan  Bertanya atau merespon pertanyaan tentang Skenario Dunia Nyata & Pemilihan Sensor

 Menyebutkan beberapa parameter datasheet (rentang, akurasi, konsumsi daya) namun tidak menganalisisnya.

 Menjelaskan faktor-faktor keakuratan, sensitivitas, kualitas, dan kondisi lingkungan sangat minim atau tidak terstruktur.

(7)

 Menyimak tentang penerapan sensor dan pemilihan sensor yang tepat unntuk dunia nyata Presentasi tulisan Mengumpulkan laporan yang berisi:

 Kajian Sensor dan Penentuan Sensor yang Tepat

 Analisis Datasheet Sensor (Rentang, Akurasi, Konsumsi Daya)

 Perbandingan Output Sensor dengan Spesifikasi Datasheet

 Pembahasan Faktor

Keakuratan, Sensitivitas, Kualitas, dan Kondisi Lingkungan

 Laporan Infografis

(Visualisasi dan Kejelasan)

 Kesesuaian Format dan Kebahasaan

 murid dengan skor minimal 2 untuk lisan dan dan 6 untuk tulisan, dapat melanjutkan pada kegiatan berikutnya

 Bagi yang belum memenuhi, melanjutkan kegiatan dengan didampingi pendidik

Rubrik Penilaian LKM 3 Aspek

penilaian

Kriteria penilaian

4 3 2 1

Pemahaman Konsep

Menunjukkan pemahaman mendalam tentang sistem berbasis sensor, blok diagram, dan skema

Menunjukkan pemahaman yang tepat tentang sistem berbasis sensor dan

Pemahaman konsep kurang lengkap atau terdapat kekeliruan kecil.

Banyak kekeliruan dalam memahami konsep dasar sistem berbasis

(8)

rangkaian. komponennya. sensor.

Identifikasi Masalah &

Solusi

Masalah nyata dipilih sangat tepat,

kebutuhan sistem

terdefinisi jelas dan logis.

Masalah cukup tepat dan kebutuhan sistem dijelaskan dengan baik.

Masalah kurang relevan atau kebutuhan sistem belum dijabarkan jelas.

Masalah tidak relevan, atau solusi tidak sesuai prinsip sistem sensor.

Desain Diagram &

Skema

Diagram blok dan skema sangat lengkap, rapi, dan menunjukkan alur sistem secara logis dan akurat.

Diagram blok dan skema cukup lengkap dan akurat, dengan sedikit kekurangan.

Diagram atau skema kurang rapi/kurang menggambarka n hubungan antar komponen.

Diagram atau skema tidak logis atau tidak mencerminkan sistem yang dirancang.

Simulasi/

Rancang Fisik

Sistem berhasil dirancang dengan simulasi atau sketsa fisik yang realistis, lengkap, dan fungsional.

Simulasi/sketsa cukup jelas dan menunjukkan sistem bekerja sesuai

rancangan.

Simulasi/sketsa masih kurang jelas atau belum

menunjukkan fungsi sistem.

Tidak ada simulasi/sketsa atau tidak relevan dengan rancangan sistem.

Kolaborasi &

Proses Kerja

Semua anggota kelompok aktif berkontribusi, kerja sama sangat baik dan proses kerja terlihat terstruktur.

Kerja sama antar anggota cukup baik dan pembagian tugas terlihat adil.

Kolaborasi kurang seimbang, beberapa anggota tampak tidak aktif.

Tidak ada kerja sama yang jelas, dominasi oleh satu anggota atau tidak aktif.

Asesmen performa dan penyelesaian laporan 3

(9)

Aspek indikator Penskoran Presentasi lisan  Mampu menjelaskan konsep

sistem berbasis sensor dengan menyebutkan input, proses, dan output.

 Menjelaskan masalah nyata yang diangkat dan alasan pemilihan solusi.

 Menyampaikan penjelasan diagram blok dan fungsi masing- masing komponen dengan runtut.

 Mampu menjawab pertanyaan dari guru atau kelompok lain dengan argumentasi logis.

 Presentasi dilakukan secara bergantian oleh seluruh anggota kelompok.

 Menggunakan media bantu (slide/simulasi/skema visual) untuk memperjelas penjelasan.

Sesuai jumlah indikator yang terpenuhi (0–6)

Presentasi tulisan

 Laporan memuat latar belakang masalah, tujuan sistem, dan uraian kebutuhan sistem.

 Menyertakan diagram blok sistem yang menunjukkan alur data dan fungsi tiap bagian.

 Menyertakan skema rangkaian sistem yang realistis dan dapat disimulasikan.

 Menyertakan deskripsi singkat setiap komponen (sensor,

Sesuai jumlah indikator yang terpenuhi (0–6)

(10)

mikrokontroler, aktuator) dan cara kerjanya.

 Laporan ditulis dengan sistematis dan menggunakan bahasa teknis yang tepat.

 Terdapat refleksi kelompok tentang proses perancangan, tantangan, dan solusi yang diambil.

 Peserta didik dengan skor minimal 2 untuk lisan dan dan 6 untuk tulisan, dapat melanjutkan pada kegiatan berikutnya

 Bagi yang belum memenuhi, melanjutkan kegiatan dengan didampingi pendidik Jurnal Refleksi Individu

Setelah mengikuti pembelajaran merancang sistem berbasis sensor, tuliskan pengalaman kalian selama pembelajaran dengan menjawab pertanyaan berikut:

Pertanyaan Jawaban

Pemahaman Materi

(Tuliskan materi yang sudah dipelajari beserta tingkat pemahaman kalian terhadap materi tersebut)

Sub-topik 1: Pengenalan sensor dan transduser

Sub-topik 2: Analisis Spesifikasi untuk Solusi Dunia Nyata

Sub-topik 3: Perancangan sistem berbasis sensor

Kesulitan yang Dihadapi

(Tuliskan kesulitan-kesulitan apa yang kalian hadapi selama pembelajaran)

Upaya Mengatasi Kesulitan

(11)

(Tuliskan bagaimana cara kalian untuk mengatasi kesulitan tersebut) Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari

(Tuliskan apa saja manfaat kalian mempelajari materi dikaitkan dengan kehidupan sehari-hari)

ASESMEN AKHIR PEMBELAJARAN

Asesmen dilakukan berupa gabungan dari hasil tes tulis dan rekap skor dari asesmen formatif pada tiga sub-topik

Petunjuk: Kerjakan dengan cermat dan lengkap! Gunakan pemahaman konsep dan data yang tersedia.

Contoh Soal Tes Tulis

1. Perhatikan tabel berikut:

No Intensitas Cahaya (lux)

Resistansi LDR (kΩ)

1 50 25

2 100 15

3 200 8

4 400 4

5 800 2

a Buatlah grafik hubungan antara intensitas cahaya terhadap resistansi LDR!

b Jelaskan bagaimana hubungan intensitas cahaya terhadap resistansi sensor LDR berdasarkan grafik tersebut!

Penskoran berdasarkan jawaban yang diharapkan:

Grafik yang benar mencakup:

Kurva menurun logis (4 poin)

Penjelasan: Semakin tinggi cahaya, resistansi turun (1 poin) Jawaban

(12)

Berdasarkan grafik, terlihat bahwa semakin besar intensitas cahaya (lux), maka resistansi dari LDR semakin menurun. Hubungan ini menunjukkan bahwa LDR (Light Dependent Resistor) bersifat resistansi turun saat cahaya meningkat. Artinya, LDR bersifat invers terhadap cahaya:

 Cahaya terang → resistansi rendah

 Cahaya gelap → resistansi tinggi

Karena itu, sensor ini cocok digunakan untuk sistem pendeteksi cahaya atau pengatur lampu otomatis.

2. Perhatikan diagram blok sistem berikut:

a Jelaskan fungsi masing-masing blok dalam sistem di atas!

b Jika suhu mencapai di atas 30°C, bagaimana sistem seharusnya merespons?

Penskoran:

 Menjelaskan input-proses-output (1 poin per bagian, total 3 poin)

 Respons sistem (LED menyala sebagai alarm suhu tinggi) (1 poin) Jawaban

a Fungsi Masing-Masing Blok dalam Sistem Sensor Suhu

 Sensor Suhu (LM35)

LM35 merupakan sensor suhu bertipe analog yang dirancang untuk menghasilkan tegangan proporsional terhadap suhu dalam derajat Celcius. Sensor ini sangat umum digunakan dalam sistem berbasis mikrokontroler karena tidak memerlukan pengkondisian sinyal

(13)

yang rumit. LM35 memiliki karakteristik output linier, yakni sebesar 10 mV/°C, artinya untuk setiap kenaikan suhu 1°C, tegangan output akan naik sebesar 10 milivolt. Misalnya, jika suhu lingkungan adalah 25°C, maka tegangan yang dihasilkan oleh sensor ini adalah 250 mV. Dengan bentuk fisik kecil dan kemampuan mengukur suhu dari 0°C hingga 100°C atau lebih (tergantung seri), LM35 menjadi solusi yang efisien dan akurat untuk sistem monitoring suhu sederhana seperti inkubator, ruangan penyimpanan, atau kulkas medis.

 Arduino Uno (Mikrokontroler)

Arduino Uno dalam sistem ini berfungsi sebagai unit pemrosesan utama yang menerima sinyal analog dari sensor LM35 melalui salah satu pin input analognya (biasanya A0). Arduino akan melakukan konversi sinyal analog menjadi data digital melalui fitur ADC (Analog to Digital Converter) internalnya. Untuk Arduino Uno yang menggunakan ADC 10-bit dengan referensi tegangan 5V, rentang nilai digital adalah dari 0 hingga 1023. Misalnya, jika sensor mengirimkan 300 mV, maka nilai digitalnya adalah sekitar (300/5000) x 1023 ≈ 61. Setelah konversi ini, Arduino membandingkan nilai suhu yang terbaca dengan ambang batas yang ditentukan dalam program (misalnya 30°C). Bila nilai suhu melebihi batas tersebut, maka Arduino akan memberikan logika HIGH (tegangan 5V) pada salah satu pin output digital yang terhubung ke LED indikator, dan logika LOW jika suhu normal kembali.

 LED Indikator

LED dalam sistem ini berfungsi sebagai indikator visual untuk memperingatkan pengguna apabila suhu melebihi nilai ambang batas yang telah ditentukan dalam sistem. LED ini biasanya dihubungkan melalui pin digital (misalnya D7) dan dikontrol melalui program yang dijalankan oleh Arduino. Ketika suhu yang dibaca sensor melebihi ambang batas, Arduino akan mengaktifkan pin output sehingga LED menyala sebagai sinyal peringatan.

Sebaliknya, jika suhu turun kembali ke nilai aman, maka pin output

(14)

akan dimatikan dan LED akan mati. Fungsi LED ini bisa dengan mudah digantikan atau ditingkatkan dengan aktuator lain seperti buzzer, relay untuk menyalakan kipas, atau bahkan sistem notifikasi melalui internet jika sistem diintegrasikan dengan platform IoT.

b Respons Sistem saat Suhu Melebihi 30°C

Ketika suhu lingkungan naik dan melewati ambang batas 30°C, sensor LM35 akan menghasilkan tegangan yang lebih dari 300 mV. Tegangan ini dikirimkan ke pin analog Arduino dan dikonversi menjadi data digital oleh ADC internal. Arduino, melalui program yang telah ditulis sebelumnya, akan membandingkan data digital tersebut dengan nilai ambang (dalam bentuk nilai ADC, misalnya nilai 61 untuk 300 mV). Jika nilai yang terbaca lebih tinggi dari ambang tersebut, Arduino akan mengirimkan logika HIGH ke pin digital output yang terhubung dengan LED. Akibatnya, LED menyala sebagai sinyal bahwa suhu sudah melewati batas aman. Sistem ini akan terus memantau suhu secara real-time, dan jika suhu turun kembali ke bawah 30°C, maka Arduino akan mengirim logika LOW ke LED sehingga LED mati. Respons ini bersifat otomatis dan real-time, yang menjadikan sistem ini ideal untuk pemantauan suhu di lingkungan sensitif seperti ruang penyimpanan makanan, laboratorium, atau perangkat medis.

3. Seorang siswa merancang sistem pendeteksi banjir menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 dan buzzer.

a Jelaskan bagaimana sensor ultrasonik mendeteksi ketinggian air!

b Apa tindakan/output yang paling sesuai jika ketinggian air mencapai batas tertentu?

Penskoran:

 Penjelasan kerja sensor berdasarkan pantulan gelombang (1 poin)

 Output buzzer aktif saat jarak air mendekati sensor (1 poin) Jawaban

a Cara Kerja Sensor HC-SR04 dalam Mendeteksi Ketinggian Air

(15)

Sensor HC-SR04 adalah sensor ultrasonik yang berfungsi untuk mengukur jarak antara sensor dan permukaan suatu objek menggunakan prinsip pemantulan gelombang suara. Sensor ini bekerja dengan cara mengirimkan gelombang ultrasonik dari komponen pemancar (transmitter) dan menunggu gelombang tersebut dipantulkan kembali oleh permukaan yang ada di depannya, dalam hal ini adalah permukaan air. Selanjutnya, komponen penerima (receiver) menangkap gelombang yang kembali, dan sistem akan menghitung waktu tempuh antara pengiriman dan penerimaan gelombang. Menggunakan rumus dasar kecepatan gelombang (jarak = (waktu × kecepatan suara)/2), Arduino kemudian menghitung jarak antara sensor dan permukaan air. Karena air bersifat reflektif terhadap gelombang ultrasonik, maka sensor ini sangat cocok digunakan untuk mengukur ketinggian air secara non-kontak. Dalam sistem deteksi banjir, sensor ditempatkan di posisi atas (misalnya di langit-langit gorong-gorong atau atap kotak drainase), sehingga semakin tinggi permukaan air, semakin pendek jarak yang terukur oleh sensor.

b Tindakan atau Output yang Sesuai Jika Ketinggian Air Melebihi Batas Ketika hasil pembacaan sensor menunjukkan bahwa jarak antara HC-SR04 dan permukaan air menjadi lebih pendek dari ambang batas tertentu (misalnya 10 cm dari sensor), maka sistem harus merespons secara otomatis untuk memberikan peringatan dini. Salah satu bentuk output yang paling sesuai dan mudah diterapkan adalah mengaktifkan buzzer sebagai alarm suara yang menandakan adanya potensi banjir atau genangan tinggi.

Output lain yang bisa digunakan meliputi LED indikator untuk visualisasi tingkat bahaya, atau bahkan modul komunikasi (seperti GSM atau Wi-Fi)

(16)

untuk mengirim notifikasi ke smartphone atau server pusat monitoring.

Sistem ini bisa dikembangkan menjadi sistem peringatan dini bencana berbasis sensor yang murah dan efektif, serta sangat bermanfaat di daerah rawan banjir. Respons sistem harus bersifat otomatis, real-time, dan berulang selama kondisi bahaya masih terdeteksi, untuk memastikan bahwa pengguna atau operator segera melakukan langkah mitigasi.

4. Sensor LDR dihubungkan ke pin A0 Arduino, dan LED dihubungkan ke pin digital D7. Ketika cahaya di sekitar LDR berkurang (misalnya saat malam), LED akan menyala otomatis.

a Jelaskan logika kerja sistem otomatis tersebut berdasarkan perubahan resistansi LDR!

b Jika sistem tidak bekerja sebagaimana mestinya, sebutkan dua kemungkinan kesalahan dalam rangkaian dan cara memperbaikinya!

Penskoran:

 Penjelasan: Saat cahaya redup, resistansi naik → tegangan di input naik → trigger Arduino → LED ON (2 poin)

 Dua kesalahan logis (misal: salah pin, LDR tidak diberi pull-down resistor, kesalahan kode) (2 poin)

Jawaban

a Penjelasan Logika Kerja Sistem Otomatis LDR dan LED

Sistem otomatis ini dirancang untuk merespons kondisi pencahayaan lingkungan menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) yang terhubung ke mikrokontroler (misalnya Arduino), dan LED sebagai indikator output. LDR memiliki karakteristik resistansi yang berubah tergantung intensitas cahaya: semakin terang cahaya, resistansinya menurun; semakin gelap, resistansinya meningkat. LDR biasanya dihubungkan dalam konfigurasi pembagi tegangan bersama sebuah resistor tetap, dan tegangan output dari titik tengah pembagi ini dihubungkan ke pin analog Arduino (misalnya A0). Arduino membaca tegangan ini sebagai nilai analog antara 0–1023 (untuk 10-bit ADC). Saat lingkungan menjadi gelap, resistansi LDR meningkat, sehingga tegangan pada pin analog juga meningkat. Arduino memprogram kondisi ini sebagai indikator gelap, lalu

(17)

mengaktifkan pin digital (misalnya D7) untuk memberikan sinyal HIGH ke LED, yang menyebabkan LED menyala secara otomatis. Sebaliknya, jika lingkungan terang, tegangan turun, Arduino mendeteksi kondisi terang, dan mematikan LED. Sistem ini menciptakan logika otomatis berbasis lingkungan yang sederhana namun sangat berguna, misalnya untuk lampu jalan otomatis atau sistem penerangan rumah hemat energi.

b Dua Kemungkinan Kesalahan dalam Sistem dan Cara Mengatasinya Salah satu kesalahan umum dalam sistem ini adalah kesalahan dalam pengkabelan pin antara sensor, resistor, dan mikrokontroler. Misalnya, jika LDR tidak terhubung ke pin analog yang sesuai atau jika LED tidak dihubungkan ke pin digital output yang benar, maka sistem tidak akan merespons seperti yang diharapkan. Solusinya adalah memeriksa ulang skema rangkaian dan menyamakan dengan program (kode) yang digunakan. Setiap komponen harus terhubung sesuai logika pin di kode—

misalnya, jika LDR dibaca dari pin A0, maka kabel dari pembagi tegangan harus benar-benar masuk ke A0 di papan Arduino. Kesalahan kedua yang sering terjadi adalah tidak adanya resistor pull-down atau kesalahan konfigurasi pembagi tegangan, yang menyebabkan pembacaan tegangan menjadi tidak stabil. Tanpa resistor yang tepat, pin analog bisa "melayang", menyebabkan pembacaan yang salah meskipun tidak ada perubahan pencahayaan. Solusinya adalah memastikan bahwa LDR dan resistor disusun dalam pembagi tegangan dengan urutan yang sesuai: untuk pembacaan menurun saat cahaya naik, LDR harus dihubungkan ke Vcc dan resistor ke GND, dengan titik tengah sebagai output ke pin analog. Dengan memperbaiki dua aspek ini yang penempatan pin dan kestabilan pembacaan sehingga sistem dapat bekerja lebih stabil dan akurat dalam mendeteksi perubahan cahaya dan mengontrol LED secara otomatis.

5. Seorang siswa ingin membuat sistem penyiram tanaman otomatis menggunakan sensor kelembaban tanah (soil moisture sensor).

a Jelaskan alur kerja sistem ini mulai dari pendeteksian kelembaban hingga output (penyiraman)!

b Bagaimana siswa tersebut bisa menguji apakah sistemnya sudah berjalan

(18)

dengan baik?

Penskoran:

 Penjelasan alur: sensor membaca kelembaban → Arduino memproses → mengaktifkan pompa/aktuator (2 poin)

 Uji sistem: menggunakan simulasi atau menurunkan kelembaban tanah lalu observasi output (2 poin)

Jawaban

a alur kerja sistem ini mulai dari pendeteksian kelembaban hingga output (penyiraman)

Sistem penyiram tanaman otomatis berbasis sensor kelembaban tanah dirancang untuk meniru cara kerja manusia dalam merawat tanaman, tetapi dengan otomatisasi penuh menggunakan mikrokontroler seperti Arduino.

Sistem ini menggunakan sensor kelembaban tanah yang bekerja berdasarkan resistansi listrik: tanah yang kering memiliki resistansi tinggi, sedangkan tanah yang lembab memiliki resistansi lebih rendah. Sensor ini bisa memberikan output berupa sinyal analog (dalam bentuk tegangan) atau digital (HIGH/LOW) tergantung jenisnya. Arduino membaca nilai kelembaban melalui pin input analog dan membandingkan nilai tersebut dengan ambang batas yang telah ditentukan dalam kode. Jika nilai kelembaban terdeteksi lebih rendah dari batas ambang (artinya tanah terlalu kering), maka Arduino akan mengaktifkan aktuator, seperti pompa air mini yang terhubung melalui modul relay atau transistor. Pompa tersebut akan

(19)

menyiram tanaman secara otomatis hingga kelembaban tanah naik kembali ke tingkat yang sesuai. Sistem ini menjaga keseimbangan kadar air tanah tanpa perlu intervensi manusia secara langsung, menjadikannya sangat cocok untuk rumah, kebun kecil, maupun pertanian berbasis teknologi.

b Cara Menguji Apakah Sistem Sudah Berfungsi dengan Baik

Pengujian sistem sangat penting untuk memastikan bahwa perangkat keras dan logika program bekerja sebagaimana mestinya. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah simulasi perangkat lunak, seperti menggunakan aplikasi Tinkercad Circuits, yang memungkinkan pengguna menguji sensor kelembaban secara virtual dengan mengubah nilai input dan melihat apakah pompa (atau LED sebagai pengganti pompa) merespons dengan benar.

Selain itu, pengujian secara nyata (real testing) juga bisa dilakukan dengan cara menguji sensor pada dua kondisi berbeda: pertama, saat sensor dimasukkan ke dalam tanah basah, sistem seharusnya tidak menyalakan pompa karena kadar air cukup tinggi. Kedua, saat sensor dibiarkan di udara atau ditancapkan pada tanah kering, nilai kelembaban yang terbaca turun drastis, dan Arduino seharusnya memberikan sinyal output ke relay atau LED, menyalakan pompa air. Pengujian ini bisa diperkuat dengan menggunakan Serial Monitor di software Arduino IDE untuk memantau secara langsung nilai kelembaban yang terbaca dari sensor dalam bentuk angka, sehingga siswa atau pengguna bisa mengevaluasi apakah batas ambang telah diprogram dengan tepat. Jika sistem merespons kondisi tanah sesuai dengan logika yang diharapkan, maka sistem dianggap telah berjalan dengan baik dan siap digunakan secara fungsional.

Rencana Tindak lanjut

Skor Skor yang diperoleh peserta didik = skor/20 x100

murid dengan skor minimal 15 dapat melanjutkan pada kegiatan berikutnya, dan untuk murid yang belum memenuhi, dilanjutkan dengan pendampingan pendidik.

Lampiran LKM 1

LEMBAR KERJA MURID Pengenalan Sensor dan Transduser

(20)

Nama:

Kelompok:

Tujuan:

1. Mengetahui pengertian sensor dan transduser serta perbedaannya.

2. Mengklasifikasikan sensor berdasarkan jenis besaran yang diukur, output, dan prinsip kerja.

3. Menghubungkan fungsi sensor dalam sistem elektronika dengan kehidupan sehari-hari.

Alat dan Bahan

1. Handout/tabel klasifikasi sensor 2. Video edukatif (YouTube)

3. Google Form / Quizizz untuk asesmen awal 4. Kertas/lembar kerja/jurnal

5. Alat tulis

6. Internet atau sumber referensi online Langkah Kerja

1. Asesmen Awal

 Kerjakan soal pemahaman dasar tentang sensor dan transduser melalui Quizizz atau Google Form.

 Perhatikan nilai yang kamu peroleh, karena akan digunakan untuk pembagian kelompok.

2. Diskusi Kelompok

 Bersama kelompokmu, diskusikan pengertian sensor dan transduser, serta berikan contoh-contohnya dalam sistem elektronika.

 Lengkapi tabel klasifikasi berikut berdasarkan referensi yang tersedia.

Tabel Klasifikasi Sensor Jenis Sensor Besaran Fisik

yang Diukur

Output Contoh Sensor Prinsip Kerja

Termal Cahaya Ultrasonik Kelembaban

(21)

3. Tonton Video Edukatif

🔗 https://youtu.be/XI49uFm5HRE?si=iS-jB2adXoAYxeVM

 Setelah menonton, tuliskan 3 pertanyaan yang muncul mengenai penggunaan sensor dalam kehidupan sehari-hari:

[1] ...

[2] ...

[3] ...

4. Aplikasi Sensor dan Fisika

Tuliskan satu contoh penggunaan sensor yang kamu temui di rumah/sekolah, lalu jelaskan prinsip fisika yang berkaitan:

Contoh Aplikasi: ...

Sensor: ...

Prinsip Fisika yang Terkait: ...

5. Mini Jurnal Kelompok

Tulis jurnal singkat kelompokmu tentang satu sensor yang paling menarik. Jelaskan fungsi dan dampaknya terhadap kehidupan.

LKM 2

LEMBAR KERJA MURID

Analisis Spesifikasi Sensor untuk Solusi Dunia Nyata Kelompok: _________________________

Tujuan Pembelajaran

1. Menganalisis spesifikasi sensor berdasarkan kebutuhan dunia nyata.

2. Memahami cara membaca datasheet sensor dan mengkaitkannya dengan kinerja

(22)

nyata.

3. Membandingkan hasil pengukuran sensor dengan spesifikasi teknis.

4. Menyajikan hasil analisis dalam bentuk visual (infografis) yang komunikatif.

Alat dan Bahan

1. Datasheet sensor LM35 2. Sensor suhu LM35 3. Multimeter digital

4. Power supply atau baterai 5V 5. Laptop untuk membuat infografis

6. Canva atau aplikasi desain grafis lainnya

7. Kabel jumper dan breadboard (jika praktikum menggunakan Arduino) Langkah Kerja

1. Studi Kasus Dunia Nyata Baca dan pahami skenario berikut:

“Sebuah sekolah ingin memantau suhu ruang kelas secara otomatis untuk menghemat energi listrik dan menjaga kenyamanan siswa. Sistem ini harus hemat daya, akurat, dan mudah dipasang.”

Pertanyaan Diskusi:

 Apa saja spesifikasi yang dibutuhkan dari sensor suhu untuk skenario di atas?

 Sensor mana yang cocok dan mengapa?

Tuliskan hasil diskusi kelompokmu:

...

2. Analisis Datasheet Sensor (LM35)

Parameter Nilai dari

Datasheet

Penjelasan Sederhana

Rentang Pengukuran Output Tegangan Resolusi

Konsumsi Daya Akurasi

Suhu Operasi

3. Praktik Pengukuran Output Sensor

(23)

Langkah:

 Hubungkan sensor LM35 ke multimeter dan catu daya.

 Ukur output sensor pada suhu ruang (±25–30°C).

 Bandingkan hasil dengan spesifikasi pada datasheet.

Suhu Lingkungan (°C) Tegangan Output (mV) Apakah Sesuai Datasheet?

Kesimpulan:

...

4. Diskusi Kelompok: Evaluasi Sensor Diskusikan hal-hal berikut dalam kelompok:

a. Faktor-faktor yang memengaruhi keakuratan sensor:

...

b. Apakah sensor LM35 cocok untuk aplikasi ruang kelas? Jelaskan alasan teknisnya

...

5. Tugas Kreatif: Infografis Analisis Sensor

Gunakan Canva atau aplikasi desain lainnya untuk membuat infografis tentang:

 Karakteristik utama sensor LM35

 Kelebihan dan keterbatasannya

 Kesimpulan apakah sensor cocok untuk aplikasi dunia nyata yang diberikan Kriteria Penilaian Infografis:

 Akurasi isi

 Keterbacaan dan visualisasi data

 Argumentasi pemilihan sensor

 Kreativitas

LKM 3

(24)

LEMBAR KERJA MURID

Merancang Sistem Inovatif Berbasis Sensor Kelompok: _________________________

Tujuan Pembelajaran

1. Memahami konsep sistem berbasis sensor, blok diagram, dan skema rangkaian.

2. Menganalisis kebutuhan sistem berdasarkan masalah nyata di sekitar.

3. Merancang dan menyimulasikan sistem inovatif berbasis sensor.

4. Menyajikan hasil rancangan secara terstruktur dan komunikatif.

5. Mengembangkan sikap kolaboratif, inovatif, dan reflektif.

Alat dan Bahan

 Laptop

 Breadboard

 Arduino Uno

 Sensor (LM35, LDR, Ultrasonik, DHT11, dll.)

 Aktuator (LED, Buzzer, Servo)

 Kabel jumper

 Software simulasi (Fritzing / Tinkercad)

 Canva / Google Slides / PowerPoint untuk presentasi

 Jurnal refleksi Langkah Kerja 1. Pemahaman Dasar

Dengarkan penjelasan guru mengenai:

 Apa itu sistem berbasis sensor?

 Fungsi dasar sensor, mikrokontroler (Arduino Uno), dan aktuator (LED/Buzzer)

 Blok diagram dan skema rangkaian elektronik 2. Identifikasi Masalah Nyata (Kelompok)

Pilih satu masalah nyata di lingkungan sekitar yang dapat diselesaikan menggunakan sistem berbasis sensor.

Contoh:

 Alarm suhu untuk ruang kelas

 Pendeteksi asap untuk dapur

(25)

 Pendeteksi jarak untuk tong sampah pintar Tuliskan masalah kelompokmu di bawah ini:

Masalah yang Dipilih:

...

3. Spesifikasi Sistem (Input – Proses – Output) Analisis dan tentukan:

Komponen Deskripsi Fungsi

4. Buat Diagram Blok Sistem (Kelompok)

 Gunakan bentuk panah, kotak, dan simbol sesuai standar blok diagram.

 Tuliskan nama dan fungsi tiap blok.

 Boleh dibuat secara manual atau digital.

Ruang Gambar:

(26)

5. Buat Skema Rangkaian Elektronik

 Gambarkan koneksi komponen elektronik secara detail

 Gunakan bantuan Fritzing atau gambar tangan

 Pastikan koneksi sensor → Arduino → Output benar Ruang Gambar Skema:

(27)

6. Simulasi & Uji Sistem (Opsional Praktik)

 Hubungkan komponen di breadboard sesuai skema

 Lakukan simulasi digital (Tinkercad/Fritzing) jika alat terbatas

 Catat jika sistem bekerja sesuai yang diharapkan atau tidak

Hasil Simulasi Catatan

9. Hubungkan Proyekmu dengan Kehidupan Nyata

 Sistemmu dapat digunakan di mana saja?

 Siapa yang terbantu oleh sistem ini?

 Bagaimana jika digunakan di dunia industri?

...

(28)

Mengetahui

Instruksur

Riyan Fernandes, S.Pd., M.Pd. T NIP. 198904132014031001

Padang, 28 Juni 2025 Calon Mahasiswa PPL

Shalsa Bila Amania NIM. 22065040

Bukti Pertemuan ke-enam dan ke-tujuh, 24 Juni 2025

(29)