Ekstrakurikuler Robotik adalah program inovatif yang dirancang untuk memperkenalkan siswa/i MTs Jami'yah Islamiyah pada dunia teknologi, pemrograman, dan elektronika praktis. Dengan fokus pada platform Arduino Uno, program satu tahun ini bertujuan untuk mengembangkan logika berpikir komputasi, keterampilan pemecahan masalah (problem solving), dan kreativitas siswa melalui proyek-proyek robotik yang menyenangkan dan aplikatif.
Tingkat: MTs (Madrasah Tsanawiyah)
Waktu Pertemuan: 1 kali seminggu, Setiap Hari Sabtu
Total Durasi Kurikulum: 48 Pertemuan (1 Tahun Akademik Penuh)
.png)
🏗️ Struktur Kurikulum (4 Kuartal)
Kurikulum dibagi menjadi empat kuartal, dengan tingkat kesulitan yang meningkat secara bertahap:
| Kuartal | Fokus Utama | Target Kompetensi |
| Q1 (Minggu 1-13) | Dasar-Dasar Elektronika & Pemrograman Teks | Siswa mampu merangkai sirkuit dasar dan menguasai logika program If/Else dan Loop. |
| Q2 (Minggu 14-26) | Aktuator, Motor, & Display | Siswa mampu mengontrol gerakan robot (Servo & Motor DC) dan menampilkan data di layar (LCD). |
| Q3 (Minggu 27-39) | Sensor & Robot Otonom | Siswa mampu mengintegrasikan berbagai sensor (Ultrasonik, IR) untuk membuat robot yang mengambil keputusan sendiri. |
| Q4 (Minggu 40-48) | Komunikasi Nirkabel & Proyek Akhir | Siswa mampu mengendalikan robot dari jarak jauh (Bluetooth) dan menerapkan semua pengetahuan dalam proyek kelompok besar. |
📅 Jadwal Materi Pertemuan (Minggu 1 sampai 48)
Kuartal 1: Dasar-Dasar & Pemrograman Teks Awal (Minggu 1 - 13)
| Pertemuan ke- | Topik Utama | Rincian Materi dan Aktivitas |
| 1 | Pengenalan Robotik & Arduino | Definisi robot dan 3 elemennya. Pengenalan papan Arduino Uno (fungsi pin, microcontroller). Persiapan perangkat lunak (instalasi Arduino IDE). |
| 2 | Struktur Program Arduino | Konsep dasar program Arduino (Sketch). Fungsi wajib: void setup() dan void loop(). Praktik unggah program kosong pertama. |
| 3 | Output Digital: LED | Konsep listrik DC dan Breadboard. Pengenalan Resistor (fungsi dan cara hitung). Praktik merangkai LED eksternal pertama. |
| 4 | Pemrograman Blink Sederhana | Penggunaan fungsi pinMode() (OUTPUT) dan digitalWrite() (HIGH/LOW). Praktik membuat program Blink LED menggunakan fungsi delay(). |
| 5 | Output Digital Lanjut | Mengendalikan dua atau lebih LED secara berurutan (sequential). Pengenalan variabel sederhana (int). |
| 6 | Input Digital: Tombol (Button) | Pengenalan Push Button. Konsep Pull-up Resistor (internal dan eksternal). |
| 7 | Membaca Input Digital | Penggunaan fungsi pinMode() (INPUT) dan digitalRead(). Praktik: Mengontrol LED dengan Tombol. |
| 8 | Serial Monitor & Debugging | Fungsi Serial.begin() dan Serial.print()/println(). Praktik: Menampilkan status tombol (HIGH/LOW) di Serial Monitor. |
| 9 | Percabangan: if dan else | Logika dasar kondisi if. Praktik: Menyalakan LED hanya jika tombol ditekan. |
| 10 | Percabangan Lanjut | Penggunaan else dan else if. Praktik: Membuat tiga kondisi berbeda berdasarkan input (misal: tombol 1, tombol 2, atau tidak ada). |
| 11 | Perulangan: for | Struktur dan kegunaan perulangan for. Praktik: Membuat 5 LED menyala berurutan dengan jeda waktu menggunakan for. |
| 12 | Perulangan: while | Struktur perulangan while. Perbedaan dengan for. Praktik: Menggunakan while untuk menunggu kondisi tertentu terpenuhi. |
| 13 | Evaluasi Proyek Mini Q1 | Proyek: Membuat Alarm Sederhana yang menggunakan tombol sebagai input kode dan buzzer sebagai output peringatan. |
Kuartal 2: Analog, Motor, dan Pengendalian Daya (Minggu 14 - 26)
| Pertemuan ke- | Topik Utama | Rincian Materi dan Aktivitas |
| 14 | Input Analog & Potensiometer | Perbedaan Input Digital dan Analog (nilai 0-1023). Pengenalan Potensiometer. Fungsi analogRead(). |
| 15 | Pemetaan Nilai Analog | Penggunaan fungsi map() untuk memetakan rentang nilai (misal: 0-1023 diubah menjadi 0-255). Praktik: Menampilkan nilai mapped di Serial Monitor. |
| 16 | Output Analog: PWM | Konsep PWM (Pulse Width Modulation) pada pin ~. Fungsi analogWrite(). Praktik: Mengatur kecerahan LED menggunakan nilai Potensiometer. |
| 17 | Aktuator: Motor Servo | Pengenalan Motor Servo (fungsi dan 3 kabel). Penggunaan Library Servo. |
| 18 | Kontrol Posisi Servo | Praktik: Mengontrol sudut posisi Motor Servo menggunakan servo.write(). Membuat Servo bergerak bolak-balik (0° ke 180°). |
| 19 | Kontrol Servo dengan Potensiometer | Integrasi Input Analog dan Servo. Praktik: Mengendalikan posisi Servo secara dinamis menggunakan Putaran Potensiometer. |
| 20 | Aktuator: Motor DC | Pengenalan Motor DC. Mengapa Arduino tidak bisa langsung menyalakan motor besar? Konsep daya eksternal. |
| 21 | Motor Driver: L298N | Fungsi Motor Driver L298N (atau sejenisnya). Konsep H-Bridge untuk membalik arah putaran. |
| 22 | Mengendalikan Motor DC | Praktik: Mengendalikan kecepatan Motor DC (PWM) dan arahnya (digital write) menggunakan Motor Driver. |
| 23 | Display: LCD I2C | Pengenalan LCD I2C (menghemat pin Arduino). Instalasi dan penggunaan Library LCD. |
| 24 | Menampilkan Data ke LCD | Praktik: Menampilkan teks, scrolling teks, dan nilai variabel (misal: nilai Potensiometer) ke LCD. |
| 25 | Perancangan Robot Mobile | Konsep dasar Chassis robot dan roda. Integrasi Motor DC, Driver, dan Arduino pada kerangka dasar. |
| 26 | Evaluasi Proyek Mini Q2 | Proyek: Membuat Kipas Otomatis dengan Pengaturan Kecepatan menggunakan Potensiometer sebagai input kecepatan, Motor DC + Driver sebagai output, dan LCD untuk menampilkan level kecepatan. |
Kuartal 3: Sensor dan Robot Otonom (Minggu 27 - 38)
| Pertemuan ke- | Topik Utama | Rincian Materi dan Aktivitas |
| 27 | Sensor Jarak: Ultrasonik | Cara kerja Sensor HC-SR04 (Echo dan Trig). Penggunaan fungsi pulseIn(). |
| 28 | Mengukur Jarak | Praktik: Menghitung dan menampilkan jarak (cm) di Serial Monitor dan LCD. Kalibrasi sensor sederhana. |
| 29 | Reaksi Berdasarkan Jarak | Praktik: Menggunakan data jarak sebagai kondisi (if). Robot (LED/Buzzer) bereaksi jika jarak kurang dari ambang batas tertentu. |
| 30 | Sensor Cahaya: LDR/Fotodioda | Pengenalan Sensor Cahaya (LDR). Penggunaan LDR sebagai Input Analog untuk mengukur intensitas cahaya. |
| 31 | Aplikasi Sensor Cahaya | Praktik: Membuat Lampu Penerangan Otomatis (LED menyala hanya jika kondisi gelap). |
| 32 | Sensor Garis: Infrared | Pengenalan Sensor Garis (TCRT5000 atau array sensor). Konsep refleksi inframerah (hitam menyerap, putih memantul). |
| 33 | Membaca Sensor Garis | Praktik: Membaca status satu sensor garis digital (hitam/putih). |
| 34 | Robot Penghindar Halangan | Desain Algoritma: Maju -> Cek Jarak -> Jika Dekat, Berhenti -> Putar Kiri/Kanan -> Maju Lagi. |
| 35 | Pemrograman Obstacle Avoidance | Integrasi Sensor Ultrasonik dan Motor Driver. Praktik: Memprogram robot untuk menghindari halangan. |
| 36 | Robot Line Follower Dasar | Desain Algoritma: Ikuti Garis Sederhana (Menggunakan 2 Sensor Garis). Jika sensor kiri mendeteksi hitam, belok kiri. Jika kanan mendeteksi hitam, belok kanan. |
Kuartal 4: Komunikasi Nirkabel & Proyek Akhir (Minggu 37 - 48)
| Pertemuan ke- | Topik Utama | Rincian Materi dan Aktivitas |
| 37 | Robot Line Follower Lanjutan | Pemrograman Line Follower menggunakan 3-5 sensor (array sensor). Algoritma PID sederhana (pengenalan konsep) atau kontrol yang lebih halus. |
| 38 | Pengantar Komunikasi Nirkabel | Konsep data nirkabel (serial). Pengenalan Modul Bluetooth HC-05 atau Modul RF 433 MHz. Konsep Transmitter dan Receiver. |
| 39 | Konfigurasi Modul Bluetooth | Wiring dan konfigurasi dasar Modul Bluetooth HC-05 (mode AT, Baud Rate). Penggunaan SoftwareSerial untuk komunikasi. |
| 40 | Kontrol Robot via Bluetooth | Praktik: Mengirim karakter dari Smartphone (via aplikasi terminal Bluetooth) ke Arduino. Menggunakan karakter tersebut untuk mengontrol LED atau Motor. |
| 41 | Pembuatan Robot Remote Control | Integrasi penuh Modul Bluetooth + Motor Driver. Praktik: Membuat robot mobile yang dapat dikendalikan maju/mundur/belok dari Smartphone. |
| 42 | Brainstorming Proyek Akhir | Pembagian kelompok. Diskusi dan penentuan tema proyek akhir (harus mengintegrasikan minimal 2 sensor dan 2 aktuator). Pembuatan flowchart dan daftar komponen. |
| 43 | Desain Mekanik & Wiring Proyek | Pengerjaan desain fisik dan perakitan mekanik (misal: penggunaan kardus, kayu, atau casing 3D). Pemasangan dan wiring komponen. |
| 44 | Pengembangan Program Inti | Pengerjaan coding utama untuk proyek. Pembagian tugas coding antar anggota kelompok. Fokus pada integrasi semua sensor dan aktuator. |
| 45 | Troubleshooting dan Debugging | Sesi intensif: mencari dan memperbaiki bug pada wiring dan program. Pengujian fungsionalitas setiap komponen proyek. |
| 46 | Penyempurnaan Proyek & Presentasi | Penyelesaian akhir proyek. Latihan presentasi (menjelaskan masalah, solusi robotik, cara kerja, dan tantangan yang dihadapi). |
| 47 | Kompetisi Internal / Pameran Proyek | Acara Puncak: Presentasi Proyek Akhir di depan penguji/guru. Demonstrasi fungsionalitas dan uji coba (misal: Robot Line Follower tercepat atau Robot dengan fungsionalitas terbaik). |
| 48 | Penutupan & Apresiasi | Review kurikulum satu tahun. Pemberian award untuk proyek terbaik, tim terbaik, dan siswa paling aktif. Sharing session tentang pengalaman belajar. |
🛠️ Daftar Alat Utama yang Disarankan (Per Set/Kelompok)
Untuk memastikan setiap siswa atau kelompok dapat praktik dengan optimal, berikut adalah daftar komponen minimum yang disarankan, berfokus pada kit Arduino Uno:
| Komponen | Keterangan | Fungsi Utama |
| 1x | Arduino Uno R3 | Otak / Microcontroller utama. |
| 1x | Breadboard Besar | Tempat merangkai komponen tanpa solder. |
| 1x | Motor Driver L298N | Modul untuk mengendalikan Motor DC (Q2). |
| 2x | Motor DC (Gearbox) + Roda | Untuk pergerakan robot (Q2 & Q3). |
| 1x | Servo Motor (SG90/MG90S) | Untuk gerakan presisi (Q2). |
| 1x | Sensor Ultrasonik HC-SR04 | Untuk mengukur jarak (Q3). |
| 3x | Sensor Garis IR (TCRT5000) | Untuk mendeteksi garis/warna (Q3). |
| 1x | Modul Bluetooth HC-05/06 | Untuk komunikasi nirkabel (Q4). |
| 1x | LCD 16x2 I2C | Untuk menampilkan data (Display) (Q2). |
| 1x | Push Button Set (berbagai warna) | Input Digital (Q1). |
| 1x | Potensiometer | Input Analog (Q2). |
| 1x | Buzzer (Aktif/Pasif) | Output Suara (Q1). |
| Set | LED (Merah, Kuning, Hijau) | Output Visual (Q1). |
| Set | Resistor (220Ω, 1kΩ, 10kΩ) | Pengatur arus. |
| Set | Kabel Jumper (Male-Male, Male-Female) | Penghubung rangkaian. |
| 1x | Baterai (9V atau Power Bank + Kabel) | Sumber daya eksternal. |
| 1x | Chassis Robot (Sederhana) | Kerangka robot (Opsional, bisa dibuat dari bahan daur ulang). |
📝 Skema Penilaian Kurikulum (Untuk 4 Kuartal)
Penilaian harus mencakup aspek pengetahuan (teori), keterampilan (*praktik dan coding), dan sikap (kerjasama), dengan bobot yang bervariasi tergantung fokus kuartal.
| Aspek Penilaian | Bobot Umum | Deskripsi Penilaian |
| Proyek Mini/Evaluasi Kuartal | 40% | Penilaian terhadap robot/rangkaian yang berfungsi di akhir Q1, Q2, dan Q3. Menilai hasil akhir, kebersihan wiring, dan keefektifan program. |
| Aktivitas Harian & Kuis | 30% | Penilaian kuis singkat di awal pertemuan (menilai pemahaman materi sebelumnya), debugging skill, dan output program di setiap pertemuan mingguan. |
| Sikap & Kerjasama Tim | 15% | Observasi konsentrasi, inisiatif bertanya/mencoba, kerapian alat, dan kontribusi dalam kerja kelompok (penting saat Q3 & Q4). |
| Proyek Akhir Tahunan (Q4) | 15% | Penilaian komprehensif pada Q4. Meliputi kualitas robot, presentasi, dan dokumentasi proyek. |
Detail Penilaian Proyek Akhir (Q4)
| Kriteria | Bobot dalam Proyek Akhir |
| Fungsionalitas & Akurasi | 40% |
| Kualitas Program (Code ) | 30% |
| Desain & Kerapian Wiring | 20% |
| Presentasi & Dokumentasi | 10% |
Skema penilaian ini akan memberikan umpan balik yang menyeluruh kepada siswa mengenai kekuatan mereka di setiap aspek robotik.
💰 Perkiraan Biaya Pembelian Alat Robotik (Per 1 Set/Kelompok)
| Komponen | Jumlah | Perkiraan Harga Satuan (Rp) | Perkiraan Biaya Total (Rp) | Keterangan |
| Papan Kontrol | ||||
| Arduino Uno R3 (Compatible) | 1x | 90.000 | 90.000 | Pilih versi CH340 atau sejenisnya. |
| Aktuator & Driver | ||||
| Motor Driver L298N | 1x | 25.000 | 25.000 | Modul Dual H-Bridge. |
| Motor DC (Gearbox) + Roda | 2x | 20.000 | 40.000 | Motor DC dengan gearbox plastik sederhana. |
| Servo Motor (SG90) | 1x | 15.000 | 15.000 | Motor servo kecil standar. |
| Sensor | ||||
| Sensor Ultrasonik HC-SR04 | 1x | 15.000 | 15.000 | Sensor jarak utama (Q3). |
| Sensor Garis IR TCRT5000 (Modul) | 3x | 10.000 | 30.000 | Untuk proyek Line Follower. |
| Modul Bluetooth HC-05/06 | 1x | 45.000 | 45.000 | Untuk komunikasi nirkabel (Q4). |
| Input & Output Lain | ||||
| LCD 16x2 I2C | 1x | 35.000 | 35.000 | LCD + Modul I2C. |
| Breadboard Besar (830 tie-points) | 1x | 25.000 | 25.000 | Untuk prototyping. |
| Potensiometer (10K Ohm) | 1x | 2.000 | 2.000 | Input Analog. |
| Push Button | 5x | 1.000 | 5.000 | Input Digital. |
| Buzzer (Aktif) | 1x | 5.000 | 5.000 | Output suara. |
| LED (Set 3 warna) | 10x | 500 | 5.000 | Output visual. |
| Resistor (Set berbagai nilai) | Set | 10.000 | 10.000 | Paket standar 100-200 pcs. |
| Kabel Jumper Set (M-M, M-F) | Set | 30.000 | 30.000 | 40 pcs M-M dan 40 pcs M-F. |
| Baterai & Konektor | 1x | 15.000 | 15.000 | Konektor baterai 9V ke Arduino. |
| Chassis | ||||
| Chassis Robot Sederhana (Akrilik) | 1x | 50.000 | 50.000 | Opsional. |
| Subtotal Per Set | Rp 447.000 |
🎯 Estimasi Biaya Total
| Skenario | Kebutuhan Set (Jumlah Kelompok) | Perkiraan Biaya Total (Rp) | Catatan Tambahan |
| Skenario 1: Biaya Minimal | 5 Set | Rp 2.235.000 | Untuk 10-15 siswa (3 siswa/kelompok). Dapat menggunakan barang non-akrilik untuk chassis (bahan daur ulang). |
| Skenario 2: Biaya Standar | 10 Set | Rp 4.470.000 | Ideal untuk kelas ekstrakurikuler dengan 20-30 siswa (2-3 siswa/kelompok). |
| Skenario 3: Biaya Lengkap | 15 Set | Rp 6.705.000 | Untuk kelas yang lebih besar, atau jika ingin setiap set memiliki komponen cadangan. |
Catatan Penting:
Tambahan Alat Kerja: Biaya di atas belum termasuk alat kerja dasar yang umumnya sudah ada di sekolah atau dapat dibeli terpisah, seperti solder (untuk perbaikan), cutter, obeng, dan lem tembak.
Pengadaan Starter Kit: Terkadang, membeli Starter Kit Arduino Uno Lengkap (yang sudah mencakup banyak sensor dasar) justru lebih hemat biaya daripada membeli komponen satu per satu. Kisaran harga Starter Kit lengkap adalah Rp250.000 - Rp350.000 per kit.
.jpg)
PENERIMAAN PESERTA DIDIK BARU (PPDB)
MTs JAM'IYAH ISLAMIYAH
Jangan lewatkan kesempatan emas ini! Daftarkan putra/putri Anda untuk mengikuti program pendidikan holistik yang memadukan kurikulum Pendidikan Islam yang kokoh dengan pengembangan Ilmu Umum, kemampuan Akademik, dan literasi Teknologi terkini. Hanya 96 kursi tersedia untuk siswa/siswi terbaik!
DAFTAR SEKARANG