Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
Volume III Nomor  2  November 2020
Pelatihan Peningkatan Kompetensi Bidang Sistem Kendali Menggunakan Modul Arduino Di SMK Pangeran Antasari Balikpapan
Fathur Zaini Rachman 1 , Suhaedi 2 , Hadiyanto 3 , Ihsan 4
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Balikpapan Email: 1 fathur.zaini@poltekba.ac.id, 2 suhaedi@poltekba.ac.id,
3 hadiyanto@poltekba.ac.id, 4 ihsan@poltekba.ac.id
ABSTRACT: The  activity  at  the  "Pangeran  Antasari  Balikpapan"  Vocational School  has  several  objectives:  improving  teacher  competency  by  training  and testing directly on Arduino-based practice modules that have multi-input and multi-output  peripherals  that  have  extensive  functions  for  applications  in automatic control systems. Analysis and discussion to partners there are 2 main problems, the problem of automation technology and teacher competence. The problem of automation technology is solved by training practice modules that are useful as learning media in the field of automatic control systems and can be  implemented  for  various  applications.  The  problem  of  teacher  competence with technology updates is solved by the development of learning media so that the  teacher  is  able  to  create  and  innovate  in  the  control  system.  The  method used  in  this  activity  is  discussion,  explanation,  demonstration,  practice,  and observation..
Keyword: Vocational School, Arduino-based, teacher competency, automation technology

## Pendahuluan
Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) merupakan wadah untuk menuntut ilmu berupa pengetahuan, keterampilan dan kepribadian.  Fungsi dan  peran sekolah sangat penting untuk menghasilkan lulusan yang siap berkompetisi dipasar  kerja  dalam  level  middle  skill.  Berlatar  belakang  dari  tujuan pendidikan seperti yang diamanahkan undang-undang yaitu Undang-Undang No.  20  Tahun  2003  tentang  Sistem  Pendidikan  Nasional. 1 Undang-undang menyatakan bahwa penyelenggaraan pendidikan wajib memegang beberapa
1 Undang-Undang No.20 Tahun 2003 Tentang Sistem Pendidikan Nasional
Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
Volume III Nomor  2  November 2020
prinsip,  yakni  pendidikan  diselenggarakan  secara  demokratis  dan berkeadilan  serta  tidak  diskriminatif  dengan  menjunjung  tinggi  hak  asasi manusia,  nilai  keagamaan,  nilai  kultural,  dan  kemajemukan  bangsa  dengan satu kesatuan yang sistemik dengan sistem terbuka dan multimakna.
Kurikulum  Sekolah  Menengah  Kejuruan  berisi  kumpulan  mata pelajaran  yang  masing-masing  mata  pelajaran  tersebut  memiliki  tujuan pembelajaran  untuk  mencapai  kompetensi  keahlian  yang  dipersyaratkan. Salah  satu  mata  pelajaran  pada  kurikulum  jurusan  teknik  elektronika  dan komputer. Sistem operasi atau operating system adalah sebuah program yang ditujukan untuk melakukan pengaturan terhadap  sumber daya yang ada dan program  aplikasi  lain  yang  dibuat.  Namun  biasanya  sistem  operasi  dibuat untuk  komputer  dengan  spesifikasi  yang  tinggi  (PC,  Mainframe).  Saat  ini banyak  perangkat  elektronik  yang  dibuat  dengan  menggunakan Mikrokontroler.  Mikrokontroler  merupakan  salah  satu  dari  alat  pengendali yang  digunakan  untuk  pengendalian  otomatis. 2 Mikrokontroler  memiliki aplikasi  yang  luas,  untuk  berbagai  keperluan.  Modul  mikrokontroler  yang dirancang untuk sarana praktik siswa-siswi adalah mikrokontroller tipe yang berbasis  arduino.  Arduino  merupakan  mikrokontroller  dengan  port  input dan  output  yang  diprogram  oleh  bahasa  pemrograman  C.  Pemilihan mikrokontroller  arduino  ini  adalah  mudah  digunakan  untuk  berbagai aplikasi, sangat membantu bagi siswa-siswi yang baru mengenal dan belajar tentang  mikrokontroller.  Fungsi  library  (code  program  siap  dipakai), sehingga  untuk  mengakses  hardware  sangat  banyak.  hardware  tersebut seperti bluetooth, berbagai macam sensor, GSM board, GPS dan lainnya.
Jurusan  yang  ada  di  Sekolah  Menengah  Kejuruan  Pangeran  Antasari Balikpapan  hanya  terdapat  Teknik  Komputer  Jaringan  dan  banyak  yang
2 Qory Hidayati, Fathur Zaini Rachman, Nur Yanti, Nurwahidah Jamal, Suhaedi “Desain Model  dan      Simulasi  PLC-Mikrokontroler  sebagai  Modul  Pembelajaran  Berbasis  PLC”, JTERA- Jurnal Teknologi  Rekayasa, Vol. 2, No. 2, Desember 2017, Hal. 73-82
Volume III Nomor  2  November 2020
belum  mengenal  atau  mengetahui  tentang  Arduino  sehingga  tim  jurusan teknik elektro Politeknik Negeri Balikpapan melakukan pelatihan mengenai mikrokontroler  arduino  dan  contoh  modul  mikrokontroller  serta menampilkan  pengampilkasian  secara  sehingga  guru  dan  siswa  akan  lebih mudah dalam mempelajari pemrograman mikrokontroller serta aplikasinya.
Berdasarkan  analisis  situasi  di  SMK  Pangeran  Antasari  Balikpapan masih mengalami berbagai permasalahan diantanya:
1. Permasalahan terkait  mikrokontroller sebagai media praktik:
a.  Mikrokontroller sebagai ilmu yang baru.
b.  Ketidaktahuan atas arduino itu sendiri.
2. Permasalahan kompetensi guru:
a.  Kompetensi guru dalam sistem kendali berbasis arduino.
b.  Jumlah guru yang menguasai mikrokontroller masih terbatas.
Melihat  permasalahan  yang  dihadapi  mitra,  maka  perlu  prioritas  terhadap permasalahan  yang  akan  diatasi  melalui  kegiatan  pengabdian  kepada masyarakat ini. Berdasarkan analisis kebutuhan yang telah dilakukan dengan berdiskusi dengan mitra dan mempertimbangkan kemampuan tim pelaksana Ipteks,  maka  permasalahan  yang  diprioritaskan  untuk  diatasi  melalui kegiatan  ini  diantaranya  adalah  Penjelasan  mengenai  mikrokontroller  itu sendiri,  serta  memberikan  beberapa  contoh  yang  mudah  dipahami,  dan peningkatan kompetensi Guru-guru pengajar khususnya pada mata pelajaran mikrokontroller serta Guru-guru yang lain dalam jurusan komputer jaringan SMK Pangeran Antasari Balikpapan.

## Metode
Kegiatan  ini  dilaksanakan  dengan  menggunakan  pendekatan  metode diskusi, ceramah, demonstrasi, praktik langsung, dan observasi seperti pada Gambar 1.

## Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
DISKUSI CERAMAH DEMONSTRASI PRAKTIK OBSERVASI

## Gambar 1. Pendekatan Metode Kegiatan PkM
(Sumber: Dokumentasi, 2019)
Langkah 1 :  Metode  diskusi  Digunakan  sebagai  media  komunikasi  saat peninjauan kondisi lapangan akan ketersediaan modul praktik mikrokontroller dan materi pembelajaran tentang mikrokontroller. Langkah 2 :  Metode ceramah Digunakan dalam proses penyampaian materi pelatihan.  Disamping  itu  digunakan  juga  dalam  memberikan pengarahan  kepada  mitra  untuk  meningkatkan  penggunaan modul mikrokontroller.
Langkah 3 :  Metode  demonstrasi  Digunakan  dalam  proses  memberikan contoh  dalam  setiap  pelatihan,  sehingga  memberikan kemudahan  kepada  mitra  dalam  memahami  materi  yang disampaikan.
Langkah 4 :  Metode  praktik  Digunakan  untuk  mengaplikasikan  modul mikrokontroller arduino kepada mitra.
Langkah 5 :    Metode  Observasi  digunakan  untuk  mengawasi  dan  mencatat kegiatan  PkM  dengan  sengaja,  sistematis  dan  selektif  guna mendapatkan hasil dan kesimpulan dari kegiatan.

## Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
Volume III Nomor  2  November 2020

## Hasil dan Diskusi
Pada    kegiatan  Pengabdian  Kepada  Masyarakat  (PKM)  ini  dirancang modul  sistem  pengendalian  dengan  multi  input-multi  output  yang  dapat digunakan sebagai alat praktik di SMK Pangeran Antasari Balikpapan. Modul ini  dirancang  beserta  program  aplikasi  dengan  menggunakan  bahasa  C sebagai  bahasa  pemrograman  pada  pengendali  utama  mikrokontroller Arduino.  Selain  itu,  dalam  meningkatkan  kompetensi  Guru  dilakukan pelatihan secara intensif.
Modul Praktik Arduino yang dirancang  dapat dilihat seperti pada Gambar 2.
Gambar 2. Modul Praktik Arduino (Sumber: Dokumentasi, 2019)
Modul  praktik  arduino  dirancang  dengan  mengutamakan  implementasi seperti  pada  Gambar  2.  Dimana,  perangkat input dan output adalah  bentuk nyata dan dapat diterapkan dalam praktik dengan mudah.
Volume III Nomor  2  November 2020
Untuk  menyelesaikan  permasalahan  akan  kompetensi  guru  SMK,  tim melakukan  pelatihan  penggunaan  modul  praktik  arduino 3 ,  seperti  pada Gambar  3.  Sosialisasi  modul  praktik  seperti  gambar  4,  disampaikan  kepada siswa SMK oleh Mahasiswa Politeknik agar dapat dimanfaatkan maksimal.
Gambar 3. Proses Penyampaian Materi dan Praktik Modul Secara Langsung Kepada Guru SMK (Sumber: Dokumentasi, 2019)
Adapun hasil pengujian dari modul praktik arduino dapat dilihat seperti pada Tabel 1. Dimana terdapat beberapa input dan output.
Tabel 1. Hasil Input Output Modul Arduino No Komponen Kondisi Alamat Pin I/O Keterangan 1 Toggle Switch On Off 23 Input 2 Push Button On Off 24 Input 3 Limit Switch On Off 25 Input 4 Motor DC Putar Mati 13 Output 5 Buzzer Bunyi Mati 12 Output 6 LED Nyata Mati 2-9 Output Sumber: Dokumentasi, 2019
3 Fathur  Zaini  Rachman,  “  Mikroprosesor  dan  Teknik  Antar  Muka”,  Buku  Ajar  Politeknik  Negeri Balikpapan, 2018
Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
Volume III Nomor  2  November 2020
Seperti pada Gambar 4, penyampaian dan diskusi akan masalah yang sering dihadapi dalam penggunaan modul praktik arduino oleh guru. Dalam proses ini  dilakukan  uji  coba  secara  langsung  modul  dan  mempraktikkan  pada komputer masing-masing orang agar materi dapat tersampaikan.
Gambar 4. Sosialisasi Modul Praktik Arduino Kepada Siswa SMK oleh Mahasiswa Politeknik Negeri Balikpapan (Sumber: Dokumentasi, 2019)
Sosialisasi  dilakukan  kepada  siswa  SMK  agar  dapat  menggunakan  modul praktik  bersama  guru  pada  saat  pelaksanaan  pratikum  sistem  kendali. penyampaian  dan  diskusi  dalam  penggunaan  modul  praktik  arduino  oleh mahasiswa.  Dalam  kegiatan  ini,  siswa  diinformasikan  akan  tersedianya modul  praktik  yang  akan  mereka  gunakan  setelah  pelaksanaan  PkM. Sehingga mahasiswa dapat memaksimalkan modul tersebut secara bersama.

## Simpulan
Hasil dari proses kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat (PkM) yang dilakukan menghasilkan suatu kesan positif bagi para guru dan siswa di SMK Pangeran  Antasari  Balikpapan.  Sebagai  contoh  para  siswa  dan  guru  yang hadir  dalam  pelatihan  sangat  antusias  dalam  menyimak  materi  dan demonstrasi yang kami selaku tim PKM penyelengara. Beberapa siswa yang sebelumnya sudah pernah mengikuti lomba kreatifitas teknologi sangat aktif
Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
Volume III Nomor  2  November 2020
dalam menanyakan system kerja dan permasalahan yang sering terjadi pada Arduino.  Sehingga  mereka  yang  belum  mengenal  Arduino  dapat  mengerti dan dapat mengaplikasikan di kemudian hari.
Berdasarkan kesimpulan dapat diberikan saran yang berkenaan dengan pengembangan  dan  penyempurnaan  modul  untuk  pengabdian  masyarakat selanjutnya:
1. Diharapkan modul yang telah dirancang dapat direalisasikan dengan membuat prototype simulasi kontrol sehingga dapat mempermudah proses  pembelajaran  dan  dapat  menambah  pengetahuan  mengenai sistem kontrol.
2. Sebaiknya  untuk  dapat  di  kembangkan  lagi  modul  I/O  yang digunakan  agar  dapat  lebih  banyak  pengetahuan  dalam pemrograman  dan dapat dijalankan melalui modul I/O.
3. Dalam pembuatan modul I/O alamat untuk pin masing masing input dan  output  harus  diberikan  agar  memudahkan  dalam  proses pengkabelan (wiring).
4. Peletakan komponen dalam modul I/O membutuhkan kerapian dan kesesuaian  dalam  penempatan  input  dan  output  agar  lebih memudahkan dalam proses pengkabelan.
Adapun dari segi Peningkatan Kompetensi adalah:
1. Diharapkan dapat Lebih dikembangkan ke teknologi industri 4.0
2. Durasi  pelatihan  dapat  lebih  lama  agar  materi  dan  praktik  dapat diterima dengan baik
3. Perlunya pengembangan mata pelajaran untuk menjawab tantangan teknologi industri 4.0

## Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
Volume III Nomor  2  November 2020

## Referensi
Dian Artanto. (2012). 60 Aplikasi PLC-Mikro, PT. Elex Media Komputindo Fathur Zaini Rachman. (2018). Mikroprosesor dan Teknik Antar Muka. Buku Ajar Politeknik Negeri Balikpapan.
Qory Hidayati, Fathur Zaini Rachman, Nur Yanti, Nurwahidah Jamal, Suhaedi, (2017). Desain Model dan Simulasi PLC-Mikrokontroler sebagai Modul Pembelajaran Berbasis PLC, JTERA - Jurnal Teknologi Rekayasa, Vol. 2, No. 2, Desember 2017.
Undang-Undang No.20 Tahun 2003 Tentang Sistem Pendidikan Nasional