Rancang Bangun Sistem Pembelajaran Hukum Ohm Berbasis Internet of Things dan Website Real-Time Menggunakan ESP32, MQTT, dan Sensor INA226
Keywords:
ESP32, Hukum Ohm, Internet of Things, MQTT, Website Real-TimeAbstract
Pembelajaran Hukum Ohm memerlukan kegiatan praktikum agar siswa dapat mengamati hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan secara langsung. Namun, praktikum konvensional masih menghadapi kendala berupa keterbatasan alat ukur, pencatatan data secara manual, dan belum tersedianya pemantauan hasil praktikum secara real-time. Penelitian ini bertujuan merancang dan menguji sistem pembelajaran Hukum Ohm berbasis Internet of Things (IoT) dan website real-time. Metode penelitian menggunakan pendekatan prototyping yang meliputi analisis kebutuhan, perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak, implementasi, dan pengujian. Sistem dibangun menggunakan ESP32-S3 sebagai pengendali utama, sensor tegangan, sensor arus INA226, sensor suhu DS18B20, serta empat pilihan resistor, yaitu 220 ?, 330 ?, 470 ?, dan 680 ?. Data sensor dikirim melalui protokol MQTT menuju backend berbasis Node.js, kemudian didistribusikan ke antarmuka website berbasis React.js menggunakan WebSocket. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor tegangan memiliki rata-rata error sebesar 2,27%. Pengujian arus pada resistor 220 ?, 330 ?, 470 ?, dan 680 ? menghasilkan rata-rata error terhadap multimeter sebesar 3,89% sampai 5,25% serta menunjukkan pola pembacaan yang searah dengan prinsip Hukum Ohm. Selain itu, sistem berhasil menampilkan data tegangan, arus, suhu, dan status koneksi IoT secara real-time pada website tanpa memerlukan refresh halaman. Berdasarkan hasil tersebut, sistem yang dirancang berpotensi digunakan sebagai prototipe media praktikum digital Hukum Ohm yang interaktif dan terintegrasi.
References
[1] W. Wahyudi, “Analisis Hasil Belajar Mahasiswa pada Pokok Bahasan Hukum Ohm dan Kirchoff dalam Matakuliah Elektronika Dasar I,” Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, vol. 1, no. 2, pp. 129–134, 2017, doi: 10.29303/jpft.v1i2.248.
[2] F. Mabruroh, P. Talakua, H. Y. Suhendi, and M. M. Maipauw, “The Utilization of Virtual Reality in Ohm’s Law Experiment Simulation,” Jurnal Pendidikan dan Ilmu Fisika, vol. 5, no. 1, 2025, doi: 10.52434/jpif.v5i1.42510.
[3] I. Balouktsis, “Design and Development of Scratch-Arduino Educational Tools for Physics Teaching,” Science Education International, 2025.
[4] D. G. E. Setiawan, et al., “Design of Resistivity Meter Data Storage System Based on Arduino Mega 2560 for Laboratory Scale,” Indonesian Journal of Applied Physics, 2024.
[5] A. Oltean, S. Ungureanu, A. Miron, and A. Cziker, “IoT Power Monitoring Device Using Wi-Fi and Arduino,” in Proc. 2021 9th International Conference on Modern Power Systems (MPS), 2021, doi: 10.1109/MPS52805.2021.9492651.
[6] W. He, et al., “An Open-Source Supervisory Control and Data Acquisition Architecture for Photovoltaic System Monitoring Using ESP32, Banana Pi M4, and Node-RED,” Energies, vol. 17, no. 10, p. 2295, 2024.
[7] W. Khalid, et al., “Open-Source Internet of Things-Based Supervisory Control and Data Acquisition System for Real-Time Monitoring and Control,” Energies, vol. 17, no. 16, p. 4083, 2024.
[8] S. D. A. P. Senadeera, et al., “Cost-Effective and Low Power IoT-Based Paper Supply Monitoring System,” Journal of Low Power Electronics and Applications, vol. 11, no. 4, p. 46, 2021.
[9] MQTT.org, “MQTT: The Standard for IoT Messaging.” [Online]. Available: https://mqtt.org/
[10] Espressif Systems, “ESP32-S3 Series Datasheet: 2.4 GHz Wi-Fi + Bluetooth LE SoC,” 2021. [Online]. Available: https://documentation.espressif.com/esp32-s3_datasheet_en.pdf
[11] Texas Instruments, “INA226 36V, 16-Bit, Ultra-Precise I2C Output Current, Voltage, and Power Monitor With Alert Datasheet,” 2024. [Online]. Available: https://www.ti.com/product/INA226
[12] Analog Devices, “DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer Datasheet.” [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ds18b20.pdf
