Jurnal Matematika, Sains, dan Pembelajarannya
Vol.9, No.1, Januari 2023, pp. 1~6
ISSN 2407-4098 (print)
ISSN 2622-8904 (online)

## Prototype Bel Cerdas Cermat Berbasis Arduino Uno
Hardi Hamzah 1 , Ardiansah Hasin 2 , Sutrisnawati Mehora 3 , Muh. Ridwan Kadir 4 ,
Muhammad Nurkhalis Agriawan* 5
1 Universitas Cenderawasih
2 Universitas Indonesia Timur
3 Universitas Sembilanbelas November Kolaka
4,5 Universitas Sulawesi Barat e-mail: muhammadnurkhalisagriawan@gmail.com

## Abstrak
Permasalahan dalam lomba cerdas cermat yang sering ditemukan adalah keputusan juri yang kurang tepat dalam menetapkan peserta yang mengangkat tangan atau bendera terlebih dahulu dalam babak rebutan. Tempat penyewaan bel lomba juga masih jarang ditemukan. Kegiatan cerdas cermat dapat menjadi sarana sosialisasi sekolah atau program studi dalam meningkatkan jumlah peminat. Untuk mengatasi masalah ini maka dilakukan pembuatan prototype bel cerdas cermat otomatis berbasis arduino uno. Proyek ini bertujuan untuk mengembangkan bel cerdas cermat yang dapat bekerja secara otomatis. Prototype ini menggunakan buzzer sebagai penghasil suara dan beberapa lampu LED dengan warna berbeda merepresentasikan masing-masing kelompok. Kelebihan dari prototype ini adalah hanya satu lampu indikator LED dapat menyala menunjukkan bahwa peserta tersebutlah yang menekan tombol bel terlebih dahulu. Kelebihan lainnya adalah, sumber tegangan yang dibutuhkan hanya sebesar 5 V-9 V. Digunakan model Plomp dalam pengembangannya. Tahapan model ini meliputi preliminary research, prototyping or development phase, dan assessment phase . Hasil pengujian menunjukkan bahwa prototype bel cerdas cermat berbasis arduino uno berfungsi dengan baik dan siap digunakan dalam perlombaan . Prototype ini sangat membantu para juri dalam mengambil keputusan tepat khususnya dalam babak rebutan.
Kata Kunci: Arduino, Bel cerdas cermat, LED, Buzzer , Tombol.

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini semakin banyak memberikan kemudahan dalam kehidupan sehari-hari, segala hal yang banyak diterapkan ilmu pengetahuan dan teknologi dengan mesin ataupun elektronika, sehingga pekerjaan manusia dapat dikerjakan dengan mudah tanpa harus membuang tenaga dan dapat mempersingkat waktu (Sarmidi & Nurtado, 2019). Berbagai alat rumah tangga hingga alat kerja kantor menggunakan alat elektronik sehingga pekerjaan manusia jauh lebih ringan dan mudah (Aryani et al, 2019).
Pengembangan alat purwarupa memanfaatkan arduino telah banyak digunakan karena bersifat open source dan software yang mudah digunakan. Penelitian yang memanfaatkan arduino telah dilakukan sebelumnya oleh (Prastika et al, 2015), (Hamzah et al, 2020), (Wijayono & Putra, 2020), (Valentini et al, 2020), (Hamzah et al, 2021), (Hamzah et al, 2022), (Salamah, 2016), (Hidayah, 2022), (Wankhede et al, 2022), (Desai & Bhateshvar, 2023).
Cerdas Cermat merupakan pertandingan adu ketajaman berpikir dan ketangkasan menjawab (pertanyaan, soal matematika, dan sebagainya) secara cepat dan tepat. Sedangkan menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), arti cerdas cermat adalah pertandingan adu ketajaman berpikir dan ketangkasan menjawab (pertanyaan, soal matematika, dan sebagainya) secara cepat dan tepat. Perlombaan cerdas cermat dibutuhkan bel dengan indikator yang tepat dan akurat, dalam menentukan regu yang menekan bel terlebih dahulu dalam waktu yang hampir bersamaan, serta tidak diperbolehkan terdapat dua regu yang indikatornya aktif bersamaan, Jika dalam waktu yang sama terdapat dua indikator yang aktif bersamaan mengakibatkan kerancuan dan menimbulkan protes ke pihak juri (Anggreni et al, 2014).
Ada beberapa bel cerdas cermat yang digunakan selama ini, pertama bel cerdas cermat terkoneksi dengan personal computer (PC) sebagai display dan menggunakan sumber tegangan 220 volt, bel cerdas cermat menggunakan komponen utama relay dan saklar, kelemahan dari kedua bel ini adalah menggunakan banyak kabel dan menggunakan sumber listrik PLN yang rentan untuk terputus (Anggreni et al, 2014). Untuk mengatasi kelemahan tersebut maka dibuat suatu rancangan bel cerdas cermat menggunakan buzzer , dan push button berbasis arduino uno dengan menggunakan display light emitting diode (LED) sebagai indikator dan dilengkapi untuk menampilkan regu yang terlebih dahulu menekan bel.
Penelitian tentang bel cerdas cermat menggunakan mikrokontroler telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya, seperti yang dilakukan oleh Anggreni, dkk (2014) dengan menggunakan remote control berbasis mikrokontroler AT89S52, hal yang sama juga dilakukan oleh Wahyudi (2016) bel cerdas cermat menggunakan arduino uno dan interfacing komputer. Penelitian dengan menggunakan arduino uno telah banyak dilakukan oleh peneliti sebelumnya, Agriawan dkk (2021) prototype lampu jalan berbasis mikrokontroler, hal yang sama juga dilakukan oleh (Hamzah, et al. 2022) dengan memanfaatkan arduino uno sebagai mikrokontroler.

## 2. METODE PENELITIAN
Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian Research and Development (R&D). Penelitian Pengembangan merupakan suatu proses atau langkah-langkah untuk mengembangkan produk baru atau menyempurnakan produk yang sudah ada (Sukmadinata & Syaodih. 2012). Penelitian pengembangan merupakan suatu metode penelitian untuk menghasilkan produk tertentu (Sugiyono, 2010).
Model pengembangan yang digunakan adalah model Plomp yang terdiri dari tiga tahap, yaitu 1) penelitian pendahuluan (analisis investigasi awal), 2) fase prototyping atau pengembangan ( prototype atau tahap pengembangan), 3) fase penilaian ( assessment stage ) (Plomp. 2013).
Gambar 1. Model Pengembangan Plomp
Tahap pelaksanaan dalam penelitian meliputi: 1) peneliti melakukan analisis permasalahan pada beberapa penyelenggara kegiatan cerdas cermat, salah satu pada kegiatan lomba cerdas cermat mahasiswa dan melakukan analisis komponen yang akan digunakan dalam pengembangamn prototype , 2) peneliti mendesain produk yang dikembangkan, dan 3) melakukan uji coba secara untuk mengetahui apakah prototype yang dikembangkan dapat berjalan dengan baik.
Metode penelitian yang digunakan adalah metode perancangan dengan merancang dan membuat prototipe, pengujian prototype , pengambilan data uji prototipe serta analisis hasil pengujian (Widayanti & Yuberti, 2018).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Analisis Permasalahan
Tahap penelitian pendahuluan merupakan analisis awal yang bertujuan untuk menentukan kebutuhan pengembangan Prototype bel cerdas cermat berbasis arduino uno. Tahapan ini merupakan panduan dalam pengembangan bel cerdas cermat ajar agar lebih terarah dan berkualitas. Hasil analisis tahap ini diperoleh dengan melakukan analisis pendahuluan, analisis pengguna, dan analisis alat dan bahan. Wawancara dengan
2
Prototype Bel Cerdas Cermat Berbasis Arduino Uno (Hardi Hamzah, dkk)
penyelenggara cerdas cermat diperoleh hasil bahwa dalam kegiatan cerdas cermat dibutuhkan suatu alat yang dapat digunakan sebagai penentu tim yang akan menjawab terlebih dahulu. Setelah melakukan analisis alat dan bahan diperoleh hasil bahwa dibutuhkan alat dan bahan berupa arduino uno, buzzer , Led, kabel jumper , dan push button .
3.2 Rancangan Prototype a. Perangkat Keras
Sebelum melakukan pengambilan data di lapangan terlebih dahulu dibuat Rangkaian Bel Cerdas cermat berbasis Arduino Uno. Hal ini bertujuan untuk mengetahui jenis komponen yang digunakan dalam pembuatan bel cerdas cermat. Gambar rangkaian prototype nya terlihat pada gambar berikut:
Gambar 2. Rangkaian Bel cerdas cermat
Setelah gambar rangkaian alat telah dibuat, selanjutnya tahapan pembuatan prototype bel cerdas cermat berbasis Arduino yang dirangkai secara langsung dengan buzzer , LED, Push button dengan kabel jumper .
Gambar 3. Rangkaian Prototype Bel cerdas cermat
Prototype Bel Cerdas Cermat Berbasis Arduino Uno (Hardi Hamzah, dkk)

## b. Perangkat Lunak (Software)
Sebelum prototype dapat digunakan, terlebih dahulu dilakukan penginputan Bahasa pemrograman dalam Arduino IDE yang berfungsi untuk mengontrol komponen yang telah di rangkai. Adapun tampilan Arduino IDE pada saat menuliskan listing program seperti berikut:

## Gambar 4. Tampilan Listing Program Arduino IDE

## 3.3 Pengujian Prototype
Setelah pembuatan rangkaian telah berhasil maka tahap selanjutnya adalah melakukan uji coba alat (Sijabat, 2021), Hasil data yang diperoleh pada kegiatan ini dapat dilihat pada tabel 1 berikut.
Tabel 1. Hasil Pengujian No Tombol LED Buzzer Bunyi Tidak Bunyi 1 Push button 1 Merah √ 2 Push button 2 Hijau √ 3 Push button 3 Kuning √
Pengambilan data lapangan diperlihatkan pada tabel 1. Hasil penelitian terlihat bahwa ketika push button 1 ditekan maka LED warna merah akan menyala dan buzzer akan menghasilkan bunyi, begitupun pada push button 2 apabila ditekan maka LED warna Hijau akan menyala dan buzzer akan menghasilkan bunyi, kasus yang sama juga terjadi apabila push button 3 ditekan maka LED warna Kuning akan menyala dan buzzer akan menghasilkan bunyi. Apabila push button 1 telah ditekan maka otomatis push button 2 dan 3 tidak akan berfungsi, hal ini bersesuain dalam pertandingan cerdas cermat untuk hanya akan menyalakan LED dengan tombol yang paling pertama ditekan.
Pengujian Prototype lanjutan dengan memparalelkan LED agar Intensitas Cahaya yang dihasilkan semakin besar.
Gambar 3. Prototype Bel Cerdas cermat dengan LED yang diparalelkan
Setelah dilakukan uji coba dengan memparalelkan LED, dihasilkan bahwa nyala LED semakin terang sehingga prototype ini dapat diatur tingkat intensitas cahaya dari LEDnya. Prototype bel cerdas cermat berbasis Arduino uno ini dapat juga digunakan menyesuaikan dengan tim dalam pertandingan, prototype dirancang dengan menambah jumlah push button dan warna LED sesuai dengan jumlah regu (tim).

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa pembuatan prototype bel cerdas cermat berbasis arduino telah berhasil dilakukan, sehingga sistem ini dapat diterapkan dan digunakan dalam kegiatan cermat.

## DAFTAR PUSTAKA
Agriawan, M. N., Sania, Rasmita, C., Wahyuni, N., & Maisarah. (2021). Prototype Sistem Lampu Penerangan Jalan Otomatis Menggunakan Sensor Cahaya Berbasis Arduino Uno. PHYDAGOGIC Jurnal Fisika Dan Pembelajarannya, 4(1), 39–42. https://doi.org/10.31605/phy.v4i1.1489
Aryani, D., Dewanto, I. J., & Alfiantoro, A. (2019). Prototype Alat Pengantar Makanan Berbasis Arduino Mega. Petir, 12(2), 242–250. https://doi.org/10.33322/petir.v12i2.540
Desai, S., Bhateshvar, Y. (2023). Development of unified diagnostic services on CAN using MATLAB and Arduino. Materialstoday Procedings. 72(3). 1935-1942. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.10.157
Hamzah, H., Agriawan, M. N., & Abubakar, M. Z. (2020). Analisis Tingkat Kebisingan Menggunakan Sound Level Meter berbasis Arduino Uno di Kabupaten Majene. J-HEST: Journal of Health, Education, Economics, Science, and Technology , 3 (1), 25–32.
Hamzah, H., Agriawan, M. N., & Saldi, M. Z. (2021). Uji Kelayakan Konsumsi Air Sungai Mandar menggunakan Sensor pH berbasis Arduino Uno.
SAINTIFIK.
7( 2), 167-171. https://10.31605/saintifik.v7i2.339
Hamzah, H., Agriawan, M.N., & Kadir, M. R., (2022). Analisis Tingkat Kebisingan Menggunakan Sound Level Meter Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Fisika Papua. 1 (2). 46-51.
Hamzah, H., Sartika, D., & Agriawan, M. N. (2022). Development of Photoelectric Effect Learning Media based on Arduino Uno. Indonesian Review of …, 5(1), 8–15. https://doi.org/10.12928/irip.v5i1.5830
5 Prototype Bel Cerdas Cermat Berbasis Arduino Uno (Hardi Hamzah, dkk)
Hidayah, Q. ., Salamah, U., & Pratama, Y. W. . . (2022). Simulation of Land Movement Detection System Using Accelerometer Sensors and Fiber Optic. Jurnal Penelitian Fisika Dan Aplikasinya (JPFA) , 12 (1), 24–33. https://doi.org/10.26740/jpfa.v12n1.p24-33
Luh, N., Anggreni, P., Supardi, W., Wendri, N., Fisika, J., Matematika, F., Ilmu, D., & Alam, P. (2014). Bel Cerdas Cermat Menggunakan Remote Control Wireless Berbasis Mikrokontroler At89S52. Agustus, 15(2), 1–5. www.linksukses.com
Plomp, T. (2013). Educational and Training System Design. Enschede. Netherlands: University of Twente. Prastika, L.R,.Hamzah, H, Fatimah, Hendro (2015). Detektor Ketebalan Kabut/Asap Berbasis Arduino Uno sebagai Antisipasi Terjadi Kecelakaan di Jalan Raya. Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran Sains 2015 (SNIPS 2015). 3(3). 97-100. Salamah, U. (2016). RANCANG BANGUN PULSE OXIMETRY MENGGUNAKAN ARDUINO SEBAGAI DETEKSI KEJENUHAN OKSIGEN DALAM DARAH. Jurnal Penelitian Fisika Dan Aplikasinya (JPFA) , 6 (2), 77–82. https://doi.org/10.26740/jpfa.v6n2.p77-82
Sarmidi, & Nurtado, A. (2019). Simulasi Bel Sekolah Otomatis Berbasis Arduino Uno. Jurnal Manajemen Dan Teknik Informatika, 03(01), 121–130 .
Sijabat, A., Sianipar, H. F., Sijabat, O. P., Siahaan, T. M., & Sinaga, C. V. R. S. (2019). Development of Basic Physics Experiment Textbooks Based on Pictorial Riddles. Lensa : Jurnal Kependidikan Fisika , 9 (1), 38–44.
Sugiyono. (2012). Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Alfabeta. Sukmadinata & Nana Syaodih. (2012). Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Remaja Rosdakarya. Valentini, F., Morandini, F., Bergamo, M., & Dorigato, A. (2020). Development of eco-sustainable plasters with thermal energy storage capability. Journal of Applied Physics, 128(7), 075103. doi:10.1063/5.0012139
Wankhede, Kale, Shaligram, Patil, Halwar. (2022). IoT based dielectric constant measurement system for solid or semi-liquid materials using Arduino WeMos D1R1. Materials Today Proceedings. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.10.022
Widayanti, Yuberti. (2018). Pengembangan alat praktikum sederhana sebagai media praktikum mahasiswa. JIPFRI (Jurnal Inovasi
Pendidikan
Fisika dan Riset Ilmiah). 2(1). 21-27. https://doi.org/10.30599/jipfri.v2i1.161
Wijayono, A., Putra, V.G.V., (2020). Pengukuran Permitivitas Dielektrik Bahan Kain Non Woven Menggunakan Kapasitansi Meter Arduino Uno Dan Prinsip Kerja Kapasitor Plat Sejajar. Jurnal Fisika Indonesia. 24(3). 109-117. https://10.22146/j_.v24i3.55797
Prototype Bel Cerdas Cermat Berbasis Arduino Uno (Hardi Hamzah, dkk)