Aktuator

AKTUATOR DALAM SISTEM KONTROL DAN OTOMASI

Kompetensi Dasar:
1. Memahami konsep dan fungsi aktuator dalam sistem kontrol.
2. Menganalisis jenis dan prinsip kerja aktuator listrik, pneumatik, dan hidrolik.
3. Menerapkan aktuator dalam sistem berbasis mikrokontroler atau PLC.

1. Konsep Dasar Aktuator

Aktuator adalah perangkat output yang berfungsi mengubah sinyal kontrol menjadi gerakan mekanik atau aksi fisik. Aktuator merupakan bagian akhir dari sistem kontrol otomatis.

Struktur Sistem Kontrol:

Input (Sensor) → Proses (Kontroler: PLC / Arduino / ESP32) → Output (Aktuator)

Tanpa aktuator, sistem kontrol tidak dapat menghasilkan aksi nyata.

2. Fungsi Aktuator

• Mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
• Menggerakkan beban (motor, pompa, katup).
• Mengontrol posisi, arah, dan kecepatan.
• Menjalankan perintah otomatis.

3. Klasifikasi Aktuator

A. Berdasarkan Sumber Energi

Jenis	Sumber Energi	Contoh	Aplikasi
Listrik	Tegangan DC/AC	Motor DC, Servo, Stepper, Relay	Robot, Conveyor, Otomasi
Pneumatik	Udara Bertekanan	Silinder Pneumatik	Industri Manufaktur
Hidrolik	Fluida Bertekanan	Silinder Hidrolik	Alat Berat

4. Aktuator Listrik Secara Detail

4.1 Motor DC

Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz. Ketika arus mengalir pada kumparan dalam medan magnet, akan timbul gaya yang menyebabkan rotor berputar.

Karakteristik:

• Tegangan kerja: 3V – 24V (umum)
• Dapat dikontrol menggunakan PWM
• Kecepatan sebanding dengan tegangan

4.2 Motor Servo

Motor servo memiliki sistem kontrol posisi internal. Biasanya dikendalikan menggunakan sinyal PWM dengan periode 20 ms.

Sudut kerja: 0° – 180°

Digunakan untuk: Robot arm, pintu otomatis, mekanisme presisi.

4.3 Motor Stepper

Motor stepper bergerak dalam langkah (step) tertentu, misalnya 1,8° per step.

Kelebihan:

• Presisi tinggi
• Tidak memerlukan sensor posisi tambahan

4.4 Relay

Relay adalah saklar elektromagnetik. Arus kecil pada kumparan akan menghasilkan medan magnet yang menarik kontak untuk menghubungkan atau memutus beban.

Fungsi: Mengontrol beban AC 220V menggunakan sinyal 5V dari mikrokontroler.

5. Prinsip Kerja Aktuator dalam Sistem IoT

Contoh sistem penyiraman otomatis:

1. Sensor kelembaban tanah membaca nilai analog.
2. Mikrokontroler memproses data.
3. Jika nilai di atas batas tertentu → Relay aktif.
4. Pompa air menyala.

Logika Program: Jika kelembaban > 2000 → Pompa ON selama 5 detik.

6. Parameter Penting Aktuator

Parameter	Keterangan
Tegangan Kerja	Batas tegangan operasional
Arus	Kebutuhan daya
Torsi	Kekuatan putaran
Kecepatan	RPM (Rotation per Minute)
Daya	P = V x I

7. Analisis Kesalahan Umum

• Menghubungkan motor langsung ke pin Arduino tanpa driver.
• Tidak menggunakan diode flyback pada relay.
• Tegangan tidak sesuai spesifikasi aktuator.
• Ground tidak disatukan.

8. Studi Kasus Industri

Pada sistem conveyor industri, sensor mendeteksi barang. PLC memproses sinyal dan mengaktifkan motor AC sebagai aktuator. Jika terjadi overload, sistem proteksi memutus arus.

9. Evaluasi HOTS

CBT Materi Aktuator

Kesimpulan: Aktuator adalah komponen vital dalam sistem kontrol. Pemilihan aktuator harus mempertimbangkan daya, presisi, dan kebutuhan sistem.

📚 Daftar Lengkap Sensor IoT

🚀 Pusat Materi 100 Sensor IoT SMK

Daftar 100 jenis sensor IoT lengkap untuk pembelajaran Arduino & ESP32. Setiap sensor terhubung ke halaman teori, rangkaian, kode, simulasi Wokwi, dan tugas siswa.

---

🌦️ Sensor Suhu, Kelembapan & Lingkungan

DHT11Suhu & Kelembapan DHT22Presisi tinggi LM35Suhu analog DS18B20Digital waterproof BMP180Tekanan & suhu BMP280Tekanan udara BME280Suhu, RH, tekanan SHT11Kelembapan SHT21Presisi SHT31Industri Si7021Suhu & RH MLX90614Infrared MAX6675Termokopel MAX31855Termokopel Thermistor NTCSuhu resistif Thermistor PTCSuhu proteksi MCP9700Suhu analog TMP36Suhu analog HTU21DSuhu & RH AM2320Suhu & RH

🧪 Sensor Gas & Kualitas Udara

MQ-2Asap & LPG MQ-3Alkohol MQ-4Metana MQ-5LPG MQ-6Butana MQ-7CO MQ-8Hidrogen MQ-9Gas mudah terbakar MQ-135Kualitas udara MQ-136H₂S MQ-137Amonia MQ-138VOC CCS811TVOC & eCO₂ SGP30Kualitas udara MH-Z19BCO₂ MG-811CO₂ PMS5003PM2.5 PMS7003Partikulat GP2Y1010AU0FDebu Oksigen (O₂)Kadar oksigen

📏 Sensor Jarak, Gerak & Posisi

HC-SR04Ultrasonik HC-SR05Presisi JSN-SR04TWaterproof VL53L0XLaser ToF VL53L1XToF jauh Lidar Lite v3Laser GP2Y0A21IR Jarak PIR HC-SR501Gerak PIR AM312Mini PIR RCWL-0516Radar MPU6050Gyro MPU92509 Axis ADXL345Akselerometer ADXL335Analog HMC5883LKompas QMC5883Kompas Rotary EncoderPosisi Optical EncoderKecepatan SW-520DTilt SW-420Getaran

💡 Sensor Cahaya, Air, Biometrik & Industri

LDRCahaya BH1750Lux TSL2561IR & Visible TSL2591High Lux TCS3200Warna Flame SensorApi Soil MoistureTanah Water FlowDebit Pulse SensorDetak jantung MAX30102SpO₂ ACS712Arus PZEM-004TEnergi RFID RC522Kartu Inductive ProximityLogam

---

Kata kunci SEO: 100 sensor IoT, daftar sensor Arduino, sensor ESP32 SMK, materi IoT lengkap, simulasi Wokwi sensor.

Format Laporan

LAPORAN PRAKTIK JOB 1 – MENYALAKAN LAMPU DI ARDUINO

Tugas ini dikerjakan secara kelompok (4 orang). Isi bagian identitas dengan nama seluruh anggota.

1. Identitas Kelompok

Nama Anggota 1	[Isi Nama Lengkap]
Nama Anggota 2	[Isi Nama Lengkap]
Nama Anggota 3	[Isi Nama Lengkap]
Nama Anggota 4	[Isi Nama Lengkap]
Kelas	[Isi Kelas]
Nomor Kelompok	[Isi Nomor Kelompok]

2. Judul Praktik

Menyalakan Lampu LED dengan Arduino UNO

3. Tujuan

1. Mempelajari cara menghubungkan dan mengontrol LED menggunakan Arduino UNO.
2. Memahami dasar pemrograman output digital pada Arduino.

4. Alat dan Bahan

No	Nama Alat/Bahan	Jumlah	Keterangan
1	Arduino UNO	1	Mikrokontroler utama
2	LED	1	Warna bebas
3	Resistor 220Ω	1	Pembatas arus
4	Breadboard	1	Untuk susun komponen
5	Kabel jumper	Beberapa	Penghubung
6	Kabel USB	1	Menghubungkan Arduino ke komputer

5. Langkah Kerja

1. Siapkan semua alat dan bahan seperti tabel di atas.
2. Hubungkan kaki anoda LED (kaki panjang) ke pin 13 Arduino melalui resistor 220Ω.
3. Hubungkan kaki katoda LED (kaki pendek) ke GND Arduino.
4. Sambungkan Arduino ke komputer menggunakan kabel USB.
5. Buka Arduino IDE, pilih board Arduino/Genuino UNO dan port yang sesuai.
6. Salin source code pada bagian Program, klik Verify, lalu Upload ke board.
7. Amati LED, catat hasil pengamatan (lampu menyala / berkedip / tidak menyala).

6. Program (Source Code)

Blogger kadang memodifikasi atau menghapus tag <pre>/<code> jika langsung ditempel di mode Compose. Untuk aman saat memposting di Blogger, gunakan salah satu cara berikut:

1. Metode mudah (direkomendasikan): Salin kode di kotak textarea di bawah dan tempel di Arduino IDE — ini aman untuk siswa menyalin.
2. Menampilkan kode di posting (aman): Di Editor Blogger pilih tab HTML (bukan Compose) lalu tempelkan blok ini persis:

   <pre><code>// Program Menyalakan Lampu LED di Arduino
   int led = 13; // LED terhubung ke pin 13
   
   void setup() {
     pinMode(led, OUTPUT); // Atur pin 13 sebagai output
   }
   
   void loop() {
     digitalWrite(led, HIGH); // LED menyala
     delay(1000);             // Tunggu 1 detik
     digitalWrite(led, LOW);  // LED mati
     delay(1000);             // Tunggu 1 detik
   }
   </code></pre>

   (Blogger akan menampilkan teks di dalam <pre> apa adanya.)

Kode Arduino (salin dari sini ke Arduino IDE): // Program Menyalakan Lampu LED di Arduino int led = 13; // LED terhubung ke pin 13 void setup() { pinMode(led, OUTPUT); // Atur pin 13 sebagai output } void loop() { digitalWrite(led, HIGH); // LED menyala delay(1000); // Tunggu 1 detik digitalWrite(led, LOW); // LED mati delay(1000); // Tunggu 1 detik }

Catatan: jika ingin menampilkan kode dengan nomor baris atau warna sintaks, gunakan layanan pihak ketiga (mis. GitHub Gist) lalu sematkan link/iframe di posting — namun beberapa fitur embed juga diblokir di Blogger gratis.

7. Hasil (Pengamatan / Foto)

Pengamatan singkat:

• LED menyala selama 1 detik dan mati selama 1 detik secara berulang.
• Catatan lain: [Isi jika ada masalah / variasi]

Foto 1
[Upload/Ganti]

Foto 2
[Upload/Ganti]

Cara menambah foto di Blogger: saat menyunting posting, gunakan tombol "Insert image" lalu pilih file dari komputer/galeri.

8. Kesimpulan

Kesimpulan singkat dari praktik:

1. Arduino dapat mengendalikan output digital (LED) melalui pemrograman.
2. Fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan delay() penting untuk membuat LED berkedip.

Cetak / Print Isi Identitas

Dibuat untuk keperluan praktik sekolah. Ubah konten sesuai instruksi guru atau kebutuhan tugas.

Smart Garden IoT

🌿 Smart Garden IoT

Sistem penyiraman otomatis menggunakan sensor kelembapan tanah, ESP8266, dan ThingSpeak.

1️⃣ Komponen yang Dibutuhkan

• ESP8266 NodeMCU
• Sensor Kelembapan Tanah (FC-28)
• Relay 1 Channel
• Pompa DC mini
• Adaptor 5V/2A atau powerbank
• ThingSpeak account (Write API Key)

2️⃣ Diagram Blok dan Jalur Pin

Komponen	Pin ESP8266	Fungsi
Sensor Kelembapan	A0	Input analog kelembapan
Relay	D1 (GPIO5)	Aktuator pompa air
VCC	3.3V / 5V	Power Supply
GND	GND	Ground

3️⃣ Kode Program (Arduino IDE)

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ThingSpeak.h>

const char* ssid = "NamaWiFi";
const char* password = "PasswordWiFi";
unsigned long channelID = 1234567; // Ganti dengan Channel ID kamu
const char* writeAPIKey = "YOUR_API_KEY";

WiFiClient client;
int sensorPin = A0;
int relayPin = D1;
int threshold = 600; // Nilai batas kelembapan (0-1023)

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
  digitalWrite(relayPin, HIGH);
  ThingSpeak.begin(client);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("Terhubung ke WiFi!");
}

void loop() {
  int kelembapan = analogRead(sensorPin);
  Serial.println("Nilai Kelembapan: " + String(kelembapan));

  if (kelembapan > threshold) {
    digitalWrite(relayPin, LOW); // Pompa ON
    ThingSpeak.writeField(channelID, 2, 1, writeAPIKey);
  } else {
    digitalWrite(relayPin, HIGH); // Pompa OFF
    ThingSpeak.writeField(channelID, 2, 0, writeAPIKey);
  }

  ThingSpeak.writeField(channelID, 1, kelembapan, writeAPIKey);
  delay(20000); // Delay 20 detik
}
  

4️⃣ Cara Kerja

1. Sensor membaca nilai kelembapan tanah (0 = sangat basah, 1023 = sangat kering).
2. ESP8266 mengirim data ke ThingSpeak.
3. Jika nilai kelembapan > batas (mis. 600), pompa akan menyala otomatis.
4. Setelah tanah basah kembali, pompa mati otomatis.

5️⃣ Tampilan Data di ThingSpeak

Masuk ke akun ThingSpeak ➜ Buat Channel baru ➜ Tambahkan Field 1 (Moisture) dan Field 2 (Pump Status).

6️⃣ Simulasi Manual (Untuk Blog)

Geser slider untuk melihat simulasi perubahan nilai kelembapan.

Kelembapan Tanah:

Nilai: 400

Status Pompa: OFF

7️⃣ Pengembangan Lanjut

• Tambahkan notifikasi Telegram jika kelembapan sangat rendah.
• Gunakan panel surya untuk sistem mandiri energi.
• Buat dashboard real-time dengan Node-RED atau Blynk.

Dibuat oleh Guru PKK IoT — Edukasi SMK Digital.

Simulator Interaktif Arduino Uno

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328P. Simulator ini membantu memahami setiap bagian penting Arduino dengan penjelasan dan contoh penggunaannya.

Bagian & Penjelasan Lengkap

Bagian	Tipe	Fungsi & Kegunaan	Contoh Kode
Pin Digital (0–13)	Input/Output	Digunakan untuk mengontrol perangkat digital seperti LED, relay, dan tombol.
Pin PWM (~3,5,6,9,10,11)	PWM Output	Dapat menghasilkan sinyal analog semu, digunakan untuk mengatur kecerahan LED atau kecepatan motor DC.
Pin Analog (A0–A5)	Analog Input	Membaca nilai dari sensor analog seperti suhu, cahaya, atau potensiometer.
Pin TX/RX (0 dan 1)	Serial Communication	TX (Transmit) untuk mengirim data, RX (Receive) untuk menerima data dari perangkat lain seperti komputer atau modul Bluetooth.
Pin Power (5V/3.3V/GND/VIN)	Power Supply	Memberikan daya ke sensor atau modul eksternal. VIN digunakan untuk sumber daya eksternal hingga 12V.
Crystal Oscillator	Timing	Menjaga kestabilan waktu sistem Arduino dengan frekuensi 16 MHz untuk sinkronisasi proses.
Tombol Reset	Switch	Mengulang eksekusi program dari awal tanpa mencabut daya.
ICSP Header	Programmer Port	Digunakan untuk memprogram ulang bootloader mikrokontroler melalui perangkat eksternal.
Mikrokontroler ATmega328P	CPU	Menjalankan semua instruksi program dari pengguna dan mengendalikan seluruh pin Arduino.
Port USB	Data & Power	Untuk upload program ke Arduino dan juga sebagai sumber daya saat terhubung ke komputer.

Contoh Kode Penggunaan

IoT PKK SMK Negeri 1 Kedungwuni

Selamat datang! Temukan pengalaman belajar Arduino & IoT yang menyenangkan, praktis, dan interaktif. Mari tingkatkan kreativitas dan kemampuan digital Anda bersama kami.

Sambutan Hangat

Halo Siswa, Guru, dan Pengunjung!
Blog ini dirancang untuk memberikan materi, tutorial, dan proyek IoT yang dapat dipelajari dengan mudah. Bergabunglah dalam komunitas pembelajaran kami dan wujudkan ide-ide cemerlang Anda menjadi proyek nyata.

Materi Interaktif

Pelajari Arduino & IoT dengan panduan, tips, dan modul lengkap.

Proyek Eksperimen

Coba eksperimen nyata seperti sensor, motor, dan sistem otomatis.

Komunitas Kreatif

Bergabung dengan komunitas pembelajaran, sharing ide, dan kolaborasi.

Mulai Belajar

🚦 Soal Latihan Arduino — Lampu Lalu Lintas 4 Arah (Job 3)

🚦 Soal Latihan Arduino — Lampu Lalu Lintas 4 Arah

(Soal cerita, panduan Wokwi, kode Arduino, dan tugas lanjutan — level lebih tinggi, 4 arah penuh)

📝 Soal Cerita

Kota Besar mulai menggunakan sistem lampu lalu lintas 4 arah (Utara, Selatan, Timur, Barat). Setiap arah memiliki tiga lampu: merah, kuning, hijau. Tantangan: Anda diminta membuat sistem lampu lalu lintas dengan aturan berikut:

1. Urutan lampu setiap arah: Hijau → Kuning → Merah.
2. Yang hijau hanya 1 arah dalam satu waktu (arah berlawanan tidak boleh sama-sama hijau).
3. Durasi default: Hijau = 5 detik, Kuning = 2 detik, Merah = sesuai siklus.
4. Urutan jalan: Utara → Timur → Selatan → Barat → kembali ke Utara.

Tugas Anda: Buat rangkaian di Wokwi (atau breadboard nyata), tulis program Arduino yang menjalankan aturan di atas, lalu screenshot hasil simulasi beserta penjelasan (10–15 baris).

📦 Komponen

• 1 × Arduino Uno
• 12 × LED (4 arah × 3 warna: merah, kuning, hijau)
• 12 × Resistor 220Ω
• Breadboard & kabel jumper
• USB kabel / power supply 5V

🔌 Skema Singkat (teks)

Utara: Hijau → Pin 2, Kuning → Pin 3, Merah → Pin 4
Timur: Hijau → Pin 5, Kuning → Pin 6, Merah → Pin 7
Selatan: Hijau → Pin 8, Kuning → Pin 9, Merah → Pin 10
Barat: Hijau → Pin 11, Kuning → Pin 12, Merah → Pin 13

Semua katoda LED → GND Arduino.

💻 Kode Arduino (Copy → Paste ke Wokwi / Arduino IDE)

// Lampu Lalu Lintas 4 Arah (Utara, Timur, Selatan, Barat)

int merahu = 2;
int kuningu = 3;
int hijauu = 4;
int meraht = 5;
int kuningt = 6;
int hijaut = 7;
int merahs = 8;
int kunings = 9;
int hijaus = 10;
int merahb = 11;
int kuningb = 12;
int hijaub = 13;

void setup() {
  pinMode(merahu, OUTPUT);
  pinMode(kuningu, OUTPUT);
  pinMode(hijauu, OUTPUT);
  pinMode(meraht, OUTPUT);
  pinMode(kuningt, OUTPUT);
  pinMode(hijaut, OUTPUT);
  pinMode(merahs, OUTPUT);
  pinMode(kunings, OUTPUT);
  pinMode(hijaus, OUTPUT);
  pinMode(merahb, OUTPUT);
  pinMode(kuningb, OUTPUT);
  pinMode(hijaub, OUTPUT);


}

void loop() {
  digitalWrite(hijauu, HIGH);
  digitalWrite(meraht, HIGH);
  digitalWrite(merahs, HIGH);
  digitalWrite(merahb, HIGH);
  delay(5000);

  digitalWrite(hijauu, LOW);
  digitalWrite(kuningu, HIGH);
  delay(2000);

  digitalWrite(kuningu, LOW);
  digitalWrite(merahu, HIGH);
  digitalWrite(hijaut, HIGH);
  digitalWrite(meraht, LOW);
  delay(5000);

  digitalWrite(hijaut, LOW);
  digitalWrite(kuningt, HIGH);
  delay(2000);

  digitalWrite(kuningt, LOW);
  digitalWrite(meraht, HIGH);
  digitalWrite(hijaus, HIGH);
  digitalWrite(merahs, LOW);
  delay(5000);

  digitalWrite(hijaus, LOW);
  digitalWrite(kunings, HIGH);
  delay(2000);

  digitalWrite(kunings, LOW);
  digitalWrite(hijaub, HIGH);
  digitalWrite(merahs, HIGH);
  digitalWrite(merahb, LOW);
  delay(5000);

  digitalWrite(hijaub, LOW);
  digitalWrite(kuningb, HIGH);
  delay(2000);

  digitalWrite(kuningb, LOW);
  digitalWrite(merahb, HIGH);
  digitalWrite(merahu, LOW);
}  


    

Catatan: Semua arah dimulai merah, lalu bergantian 1 arah hijau → kuning → merah.

🧭 Langkah Pengerjaan di Wokwi

1. Buka wokwi.com → New Project → Arduino Uno.
2. Tambahkan 12 LED dan 12 resistor (3 per arah × 4 arah).
3. Hubungkan LED sesuai skema pin di atas.
4. Salin kode Arduino ke file sketch.ino.
5. Klik Start Simulation → amati siklus: Utara (5s hijau) → kuning (2s) → merah → lalu Timur → Selatan → Barat → kembali Utara.
6. Screenshot hasil simulasi dan beri penjelasan singkat.

🔎 Tugas Lanjutan (Level HOTS)

1. Tambahkan fase all-red 1 detik sebelum setiap arah hijau (transisi aman).
2. Tambahkan 4 tombol (masing-masing arah) sebagai tombol darurat polisi, yang bila ditekan memaksa arah itu hijau lebih cepat.
3. Gunakan Serial Monitor untuk menampilkan arah mana yang hijau sekarang, dan hitungan mundur sisa detik.
4. Modifikasi menjadi sistem 2 arah berlawanan boleh hijau bersamaan (Utara–Selatan & Timur–Barat), lalu bandingkan logikanya.