BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi mendorong lahirnya berbagai sistem berbasis mikrokontroler yang mampu melakukan otomasi proses di dunia nyata, salah satunya pada pengaturan lalu lintas. Dalam konteks rekayasa perangkat lunak dan sistem embedded, lampu lalu lintas dapat dipandang sebagai sebuah sistem kendali waktu nyata (real‑time control system) yang mengatur status tiga indikator utama, yaitu merah (stop), kuning (waspada), dan hijau (jalan), berdasarkan urutan dan durasi tertentu. Implementasi logika pengendalian ini sangat relevan untuk dipelajari karena melibatkan perancangan algoritma, pemodelan alur kerja, serta integrasi antara perangkat keras dan perangkat lunak.

Arduino sebagai platform mikrokontroler open source banyak dimanfaatkan dalam dunia pendidikan informatika karena menyediakan lingkungan pengembangan yang relatif mudah, menggunakan bahasa pemrograman yang mirip C/C++, dan didukung oleh pustaka (library) yang beragam. Melalui Arduino, konsep dasar pemrograman seperti struktur kontrol, fungsi, dan manajemen waktu (delay atau timer) dapat diaplikasikan langsung untuk mengendalikan perangkat fisik, misalnya LED yang merepresentasikan lampu merah, kuning, dan hijau. Dengan demikian, simulasi lampu lalu lintas berbasis Arduino menjadi media konkret untuk menjembatani pemahaman antara teori pemrograman di komputer dengan implementasi pada sistem tertanam (embedded system).

Simulasi lampu merah, kuning, hijau pada Arduino tidak hanya sebatas menyalakan dan mematikan LED secara berurutan, tetapi juga dapat dikembangkan menjadi studi kasus perancangan sistem yang lebih kompleks. Mahasiswa dapat memodelkan state machine (finite state machine) untuk menggambarkan transisi antar kondisi lampu, merancang pseudocode atau flowchart, serta mengimplementasikan kode program yang terstruktur dan mudah dipelihara. Selain itu, proyek ini dapat diperluas dengan penambahan sensor untuk mendeteksi kepadatan kendaraan, komunikasi nirkabel antar simpang, atau integrasi dengan sistem informasi lain sehingga mendekati konsep smart traffic system.

Berdasarkan uraian tersebut, simulasi lampu lalu lintas menggunakan Arduino dipilih sebagai topik karena mampu menggabungkan beberapa kompetensi yaitu pemrograman, perancangan sistem digital, dan pemahaman arsitektur mikrokontroler. Melalui proyek ini, diharapkan mahasiswa tidak hanya memahami cara kerja lampu lalu lintas secara logis, tetapi juga terampil dalam menganalisis kebutuhan, merancang solusi berbasis algoritma, mengimplementasikan kode pada platform embedded, serta melakukan pengujian dan evaluasi terhadap sistem yang dibangun.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa saja alat dan bahan yang diperlukan pada simulasi lampu lalu lintas pada arduino?

2. Bagaimana cara kerja simulasi lampu lalu lintas pada arduino?

3. Bagaimana merancang algoritma dan struktur program pada arduino untuk mengatur urutan serta durasi nyala lampu?

1.3 Tujuan Laporan

1. Menjelaskan alat dan bahan yang diperlukan dalam pembuatan simulasi lampu lalu lintas pada arduino.

2. Mendeskripsikan cara kerja dari simulasi lampu lalu lintas pada arduino.

3. Merancang algoritma dan struktur pemrograman pada arduino.

1.4 Manfaat Penulisan

1. Manfaat Teoritis

Simulasi lampu lalu lintas Arduino memberikan pemahaman mendalam tentang konsep embedded system dan finite state machine dalam pemrograman mikrokontroler.

2. Manfaat Praktis

Simulasi ini melatih keterampilan merangkai rangkaian elektronik serta menulis dan menguji kode Arduino untuk prototipe otomasi lalu lintas yang dapat dikembangkan lebih lanjut.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Teori

2.1.1 Wokwi

a. Platform Simulasi

Wokwi adalah platform online interaktif yang menyediakan simulasi Arduino dan perangkat keras lainnya. Wokwi memungkinkan para pengguna untuk merancang dan mensimulasikan sirkuit dan proyek elektronik di ruang lingkup virtual. Wokwi dapat digunakan oleh pelajar, pengajar, maupun orang-orang yang memiliki hobi di bidang ini.

b. Bahasa Pemrograman

Arduino menggunakan bahasa pemrograman yang mirip dengan bahasa C/C++. Terdapat 2 fungsi utama pada Arduino, setup() menginisialisasi pin yang dieksekusi sekali pada awal program, dan loop() yang mengeksekusi program secara berulang.

Fungsi lain yang kami gunakan ada: pinMode(), digitalWrite(), delay(). pinMode() berfungsi untuk mengkonfigurasi masing-masing pin untuk bertugas menjadi OUTPUT atau INPUT. digitalWrite() berfungsi untuk mengeset pin tertentu untuk memiliki level tegangan HIGH atau LOW. delay() berfungsi untuk menghentikan program sesaat (satuan nilai dalam millisecond)

2.2. Komponen

2.2.1 Arduino

Arduino merupakan perangkat microcontroller yang dengan papan tunggal yang berfungsi dalam proyek open-source hardware. Fungsi utama dari Arduino untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Arduino berperan sebagai otak dari sebuah proyek elektronik. Ada bermacam jenis Arduino, namun Arduino yang kami gunakan berjenis Arduino Uno.

2.2.3 Breadboard

Breadboard merupakan sebuah papan percobaan yang dapat membangun berbagai rangkaian elektronik tanpa harus menyolder dari satu kaki komponen ke kaki komponen lainnya, untuk menghubungkannya hanya cukup menancapkannya pada lubang dari setiap barisnya.

2.2.4 Kabel Jumper

Kabel Jumper adalah digunakan untuk menghubungkan tiap kaki komponen yang berjauhan pada rangkaian breadboard, dan untuk menghubungkan dari kaki komponen ke papan Arduino.

2.2.5 Lampu LED

Lampu LED merupakan tipe dioda yang dapat berpendar/bercahaya ketika dilalui arus listrik. Seperti semua tipe dioda, arus listrik hanya mengalir satu arah melalui komponen ini.

2.2.6 Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat aliran listrik pada rangkaian, sehingga dapat menghasilkan perubahan arus dan tegangan. Nilai resistor dinyatakan dalam satuan Ω (ohm). Susunan cincin warna yang melingkar pada bodi resistor menunjukan nilai hambatanya.

BAB 3

PEMBAHASAN

3.1. Alat dan Bahan

1. Lampu LED

2. Kabel Jumper

3. Resistor 1k

4. Arduino Uno

5. Breadboard

3.2 Langkah - langkah

1. Buat rangkaian lampu pada breadboard di tab simulation.

2. Sambungkan komponen-komponen di breadboard dengan kabel jumper ke arduino.

3. Konfigurasi kode arduino pada tab sketch.ino.

3.3 Hasil Pengamatan

Berikut dapat dilihat rangkaian dan konfigurasi kode di wokwi:

Gambar 3.1 (Tampilan Simulasi)

Ketika dijalankan, lampu pada pin 8, hijau, akan menyala pertama. Selang 3 detik, lampu pada pin 8 akan redup dan lampu pada pin 9, kuning, akan menyala selama 1 detik hingga akhirnya lampu pada pin 10 menyala selama 1,5 detik dan lampu hijau kembali menyala. Akan teriterasi seterusnya hingga programnya dihentikan.

3.4 Lampiran