LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)
PROJEK ROBOTIK: PARKIR OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO
Sensor Ultrasonik • Servo Motor • LED • Pemrograman Arduino
|
Nama Siswa |
........................................................ |
|
Kelas |
........................................................ |
|
Kelompok |
........................................................ |
|
Tanggal |
........................................................ |
|
Guru |
........................................................ |
Deskripsi singkat: Pada
projek ini siswa membuat miniatur gerbang parkir otomatis. Sistem menggunakan
sensor ultrasonik untuk mendeteksi kendaraan. Ketika kendaraan berada pada
jarak tertentu, Arduino menggerakkan servo untuk membuka palang. Setelah
kendaraan melewati area deteksi, palang dapat kembali ke posisi semula.
A. IDENTITAS DAN TUJUAN PEMBELAJARAN
Mata Pelajaran: Informatika / Robotik
Materi: Sistem Otomatisasi dengan Arduino Uno
Projek: Smart Parking / Parkir Otomatis
Alokasi waktu: 4–8 JP (dapat disesuaikan)
Model pembelajaran: Project Based Learning (PjBL)
Tujuan Pembelajaran
·
Menjelaskan fungsi Arduino Uno, sensor
ultrasonik, servo motor, LED, dan buzzer bila digunakan.
·
Membuat rangkaian sensor ultrasonik dan servo
dengan benar.
·
Menulis dan mengunggah program Arduino untuk
mengendalikan palang parkir.
·
Menggunakan kondisi if/else dan pembacaan jarak
dalam program.
·
Melakukan pengujian, menemukan kesalahan, dan
memperbaiki sistem.
·
Bekerja sama dalam kelompok serta
mendokumentasikan proses dan hasil projek.
B. PERTANYAAN PEMANTIK
1. Bagaimana sebuah palang parkir dapat terbuka secara
otomatis?
2. Bagaimana Arduino mengetahui bahwa ada kendaraan di depan
gerbang?
3. Mengapa sensor ultrasonik dapat digunakan untuk mengukur
jarak?
4. Apa yang terjadi jika jarak deteksi diubah dari 5 cm
menjadi 10 cm?
5. Bagaimana cara membuat palang tidak bergerak
terus-menerus?
C. KOMPONEN DAN ALAT
|
No |
Komponen/Alat |
Jumlah |
Fungsi |
|
1 |
Arduino Uno |
1 |
Pengendali utama sistem |
|
2 |
Sensor Ultrasonik HC-SR04 |
1 |
Mendeteksi/mengukur jarak
kendaraan |
|
3 |
Servo SG90/MG90S |
1 |
Menggerakkan palang parkir |
|
4 |
LED |
1–2 |
Indikator status sistem |
|
5 |
Resistor 220 Ω |
1–2 |
Pembatas arus LED |
|
6 |
Kabel jumper |
Secukupnya |
Penghubung rangkaian |
|
7 |
Breadboard |
1 |
Media perakitan rangkaian |
|
8 |
Kabel USB |
1 |
Memprogram Arduino |
|
9 |
Kardus/akrilik/stik es krim |
Secukupnya |
Membuat miniatur |
D. KESELAMATAN KERJA (K3)
·
Pastikan kabel 5V dan GND tidak mengalami
hubungan singkat.
·
Matikan sumber daya sebelum mengubah susunan
kabel.
·
Jangan menarik kabel jumper dengan paksa.
·
Gunakan cutter, solder, dan alat kerja lainnya
dengan pengawasan guru.
·
Rapikan kabel agar tidak mengganggu gerakan
palang.
·
Jaga meja kerja tetap rapi dan kering.
E. RANCANGAN RANGKAIAN
Gunakan tabel berikut sebagai contoh konfigurasi. Guru dapat
menyesuaikan pin dengan trainer yang digunakan.
|
Komponen |
Pin Komponen |
Arduino Uno |
Keterangan |
|
HC-SR04 |
VCC |
5V |
Tegangan |
|
HC-SR04 |
GND |
GND |
Ground |
|
HC-SR04 |
TRIG |
D7 |
Pemicu sensor |
|
HC-SR04 |
ECHO |
D6 |
Membaca pantulan |
|
Servo |
Signal |
D9 |
Kontrol posisi servo |
|
Servo |
VCC |
5V / sumber sesuai
kebutuhan |
Tegangan |
|
Servo |
GND |
GND |
Ground |
|
LED |
Anoda (+) |
D8 melalui 220 Ω |
Indikator |
|
LED |
Katoda (-) |
GND |
Ground |
Catatan: jika servo bergetar/reset karena suplai daya kurang
stabil, gunakan sumber 5V eksternal yang sesuai dan satukan GND dengan Arduino.
F. ALGORITMA SISTEM
1. Arduino mulai bekerja.
2. Sensor ultrasonik mengukur jarak kendaraan.
3. Jika jarak ≤ batas deteksi, palang membuka.
4. LED menyala sebagai indikator kendaraan terdeteksi.
5. Jika kendaraan tidak lagi terdeteksi, sistem
mengembalikan palang ke posisi menutup.
6. Sistem mengulang proses secara terus-menerus.
G. TANTANGAN PEMROGRAMAN
Lengkapi bagian berikut sebelum mulai coding:
Batas jarak yang digunakan kelompok kami: ______ cm
Posisi servo saat palang tertutup: ______ derajat
Posisi servo saat palang terbuka: ______ derajat
Pin TRIG: ______
Pin ECHO: ______
Pin servo: ______
Pin LED: ______
H. CONTOH PROGRAM DASAR
#include <Servo.h>
Servo palang;
const int trigPin = 7;
const int echoPin = 6;
const int servoPin = 9;
const int ledPin = 8;
long durasi;
float jarak;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
palang.attach(servoPin);
palang.write(0);
}
void loop() {
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
durasi = pulseIn(echoPin, HIGH);
jarak = durasi * 0.034 / 2;
Serial.print("Jarak: ");
Serial.print(jarak);
Serial.println(" cm");
if (jarak <= 5) {
palang.write(90);
digitalWrite(ledPin, HIGH);
} else {
palang.write(0);
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
delay(100);
}
Tugas: ubah nilai 5 pada kondisi if menjadi nilai yang
disepakati kelompok. Amati perubahan perilaku sistem.
I. LEMBAR EKSPERIMEN
|
Percobaan |
Jarak Deteksi |
Servo |
LED |
Hasil |
|
1 |
____ cm |
____° |
ON / OFF |
________________ |
|
2 |
____ cm |
____° |
ON / OFF |
________________ |
|
3 |
____ cm |
____° |
ON / OFF |
________________ |
|
4 |
____ cm |
____° |
ON / OFF |
________________ |
|
5 |
____ cm |
____° |
ON / OFF |
________________ |
|
6 |
____ cm |
____° |
ON / OFF |
________________ |
J. ANALISIS HASIL
1. Apa yang terjadi ketika objek berada lebih dekat dari
batas deteksi?
Jawaban:
______________________________________________________________
2. Apa yang terjadi ketika objek berada lebih jauh dari
batas deteksi?
Jawaban:
______________________________________________________________
3. Mengapa sensor ultrasonik diperlukan pada projek ini?
Jawaban:
______________________________________________________________
4. Apa fungsi servo motor?
Jawaban:
______________________________________________________________
5. Kesalahan apa yang ditemukan kelompok dan bagaimana cara
memperbaikinya?
Jawaban:
______________________________________________________________
K. PENGEMBANGAN PROJEK
Setelah sistem dasar berhasil, pilih minimal 2 pengembangan
berikut:
·
Menambahkan LED merah dan hijau sebagai
indikator tutup/buka.
·
Menambahkan buzzer ketika kendaraan terdeteksi.
·
Menambahkan LCD untuk menampilkan 'SILAKAN
MASUK' atau 'PARKIR PENUH'.
·
Membuat dua palang masuk dan keluar.
·
Menambahkan penghitung jumlah kendaraan.
·
Membuat desain miniatur parkir yang lebih rapi
dan realistis.
·
Mengubah batas jarak dan menguji akurasi sistem.
L. DESAIN INOVASI KELOMPOK
Gambarkan rancangan pengembangan kelompok pada kotak
berikut:
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
M. REFLEKSI SISWA
Hal baru yang saya pelajari:
________________________________________________
Bagian yang paling saya sukai:
______________________________________________
Kesulitan yang saya alami:
_________________________________________________
Cara kelompok saya menyelesaikan masalah:
_________________________________
Jika mengulang projek, hal yang akan saya perbaiki:
_________________________
N. PENILAIAN PROJEK
|
Aspek |
4 Sangat Baik |
3 Baik |
2 Cukup |
1 Perlu Bimbingan |
|
Perakitan |
Rangkaian rapi & benar |
Ada sedikit kesalahan |
Beberapa kesalahan |
Belum benar |
|
Pemrograman |
Program berjalan stabil |
Berjalan dengan sedikit
perbaikan |
Sering error |
Belum berjalan |
|
Pemahaman |
Mampu menjelaskan sistem |
Memahami sebagian besar |
Memahami dasar |
Belum memahami |
|
Kerja sama |
Aktif & berbagi tugas |
Bekerja sama baik |
Kurang merata |
Tidak kompak |
|
Kreativitas |
Desain inovatif & rapi |
Desain baik |
Desain sederhana |
Belum selesai |
|
Presentasi |
Jelas, percaya diri,
berbasis data |
Cukup jelas |
Kurang sistematis |
Belum mampu menjelaskan |
Nilai Akhir: __________ / 100 Paraf Guru: __________ Paraf Siswa: __________
O. CHECKLIST KEBERHASILAN PROJEK
☐ Arduino dapat diprogram tanpa error.
☐ Sensor ultrasonik dapat membaca jarak.
☐ Servo dapat membuka dan menutup palang.
☐ LED bekerja sesuai kondisi.
☐ Palang tidak bergerak tanpa perintah yang sesuai.
☐ Miniatur parkir berdiri kokoh dan rapi.
☐ Kelompok dapat menjelaskan alur kerja sistem.
☐ Kelompok mendokumentasikan proses pembuatan.
Betul, kalau tujuan Bapak adalah siswa belajar dari satu media yang sudah dirakit tanpa bongkar-pasang komponen, LKPD sebaiknya menggunakan sistem “Observe → Check → Test → Analyze → Modify Program”.
Jadi siswa tidak perlu mencabut kabel atau komponen. Mereka hanya mengamati, mengecek, menjalankan, dan mengubah program.
✅ Checklist siswa sebelum menjalankan projek
1. Cek visual
☐ Arduino Uno terpasang kuat.
☐ Sensor ultrasonik tidak bergeser.
☐ Servo/palang terpasang kuat.
☐ LED terpasang pada tempatnya.
☐ Tidak ada kabel yang lepas.
☐ Tidak ada kabel yang terjepit atau terkelupas.
☐ Kabel jumper tersusun rapi.
☐ Miniatur palang dapat bergerak bebas.
2. Cek kabel — TANPA MENCABUT
Siswa cukup mengikuti kabel dari komponen ke Arduino.
| Komponen | Yang dicek | Pin |
|---|---|---|
| Ultrasonik | TRIG | D7 |
| Ultrasonik | ECHO | D6 |
| Servo | Signal | D9 |
| LED | Signal | D8 |
| Komponen | VCC | 5V |
| Komponen | GND | GND |
Aturan penting:
⚠️ DILARANG mencabut, memindahkan, atau menukar kabel selama pemeriksaan.
🔌 3. Cek sebelum Arduino dinyalakan
Siswa harus menjawab:
Apakah ada kabel yang terlepas? Ya / Tidak
Apakah VCC dan GND sudah benar? Ya / Tidak
Apakah kabel terlihat rusak? Ya / Tidak
Apakah palang servo dapat bergerak bebas? Ya / Tidak
Apakah sensor ultrasonik menghadap area kendaraan? Ya / Tidak
Jika semua aman → minta izin guru untuk menyalakan sistem.
🚦 4. Setelah sistem menyala
Siswa mengamati:
| Pengujian | Hasil |
|---|---|
| Arduino menyala | ☐ Ya ☐ Tidak |
| Sensor membaca jarak | ☐ Ya ☐ Tidak |
| Jarak tampil di Serial Monitor | ☐ Ya ☐ Tidak |
| Kendaraan mendekat | ☐ Ya ☐ Tidak |
| Servo membuka | ☐ Ya ☐ Tidak |
| LED menyala | ☐ Ya ☐ Tidak |
| Kendaraan menjauh | ☐ Ya ☐ Tidak |
| Servo menutup | ☐ Ya ☐ Tidak |
🧠 5. Kalau sistem tidak bekerja
Ini penting supaya siswa tidak langsung mencopot kabel.
Gunakan aturan:
STOP → AMATI → CATAT → LAPORKAN
Siswa mengisi:
Masalah: ................................................
Komponen yang bermasalah: ................................
Gejala yang terlihat: ................................
Perkiraan penyebab: ................................
Tindakan yang dilakukan: ................................
Kemudian guru yang melakukan pemeriksaan kabel/komponen.
⭐ Saya sarankan ditambahkan aturan besar di LKPD
🚫 ATURAN PROJEK
SISWA DILARANG COPOT-PASANG KOMPONEN.
Media sudah dirakit sebagai trainer permanen.
Tugas siswa adalah:1. Mengamati
2. Mengecek
3. Menjalankan
4. Mengukur
5. Menganalisis
6. Memprogram
7. Memperbaiki programJika terdapat masalah pada kabel atau komponen, jangan mencabut kabel. Laporkan kepada guru.
Dengan model ini, Bapak bisa membuat media tersebut seperti trainer robotik sekolah. Siswa bergantian menjadi operator, programmer, pengamat, dan pencatat data, sehingga satu media bisa dipakai banyak kelompok tanpa risiko komponen cepat rusak.

0 Comments