Smart Prayer Monitoring: Meningkatkan Kedisiplinan Ibadah Melalui Teknologi Bluetooth dan IoT

Misi di Balik Inovasi, bagaimana jika kedisiplinan ibadah di sekolah dapat dipantau dengan presisi teknologi layaknya sistem absensi perkantoran modern? Berawal dari keinginan untuk mengelola dan memantau kehadiran sholat berjamaah siswa secara lebih terorganisir, Verdiansa Setia Putra, Nino Fiki Fayzal, Sabrina Nadia Kirana, dan Nabila Khoirunnisa dari SMK Negeri 1 Nglegok meluncurkan proyek Sistem Monitoring Sholat Berjamaah pada tahun 2026. Sistem ini hadir untuk menggantikan pencatatan manual yang lambat dengan sistem otomatis yang terintegrasi ke dalam sebuah Dashboard Web. Dengan bantuan teknologi digital, data kehadiran siswa kini dapat terekam secara instan dan dapat diakses oleh guru maupun jamaah melalui smartphone secara praktis, memastikan setiap waktu sholat lima waktu terdokumentasi dengan baik sebagai kontribusi positif bagi karakter siswa.

Berikut adalah manfaat Utama:

• Efisiensi & Akurasi: Menggantikan proses pencatatan kehadiran manual yang lambat dengan sistem otomatis yang jauh lebih cepat dan terorganisir.
• Monitoring Real-Time: Memungkinkan guru atau pengelola memantau kehadiran siswa secara langsung setiap waktu sholat melalui smartphone secara praktis.
• Penyimpanan Data Otomatis: Data penting seperti waktu, nama siswa, jenis sholat, dan jurusan langsung tersimpan di database server saat kartu di-tap.
• Pengelolaan Laporan Mudah: Dilengkapi fitur rekapitulasi mingguan dan statistik kehadiran per jurusan yang dapat diunduh dalam format PDF.
• Integritas Data: Penggunaan kartu RFID/UID tag unik memastikan data yang masuk akurat dan meminimalkan kesalahan input.
• Kontribusi Karakter & Spiritual: Berfungsi sebagai sarana pendukung dan pengingat bagi siswa agar lebih konsisten dalam melaksanakan ibadah sholat lima Waktu

Gambar 1.1. Alat Jadi

Spesifikasi

Keandalan sistem ini bertumpu pada arsitektur komunikasi dua arah yang unik, membagi beban kerja antara perangkat pengirim dan penerima menggunakan komponen kelas industri dengan spesifikasi tinggi:

Unit Pemroses ESP32

Mikrokontroller ESP32 ini menggunakan dua buah mikrokontroler ESP32-D0WD-V3 (baik pada sisi transmitter maupun receiver) yang ditenagai oleh prosesor Xtensa Dual-Core 32-bit LX6 dengan kecepatan clock mencapai 240 MHz. Keunggulan utama chip ini adalah kemampuannya menangani tugas multi-tasking secara efisien: sisi transmitter fokus melakukan scanning Bluetooth Low Energy (BLE) untuk pengiriman data lokal, sementara sisi receiver mengaktifkan fitur Wi-Fi (standar 802.11b/g/n) untuk sinkronisasi data ke server cloud. Dengan memori SRAM 520 KB dan ROM 448 KB, ESP32 menjamin pemrosesan data identitas siswa berlangsung tanpa hambatan (lag).

Gambar 1.2. ESP32-WROOM

Indera Pemindai PN532

Sebagai sensor utama pada unit transmitter, digunakan modul NFC/RFID PN532 dari NXP Semiconductors yang bekerja pada frekuensi 13.56 MHz. Sensor ini sangat serbaguna karena mendukung berbagai standar kartu pintar seperti MIFARE Classic, ISO/IEC 14443A/B, hingga FeliCa. Dengan jangkauan baca hingga 5 cm, modul ini mampu mengekstraksi kode unik (UID) dari kartu atau tag siswa dalam waktu instan, yang kemudian dikirimkan ke mikrokontroler melalui antarmuka komunikasi berkecepatan tinggi.

Gambar 1.3. Indera Pemindai PN532

Interface LCD 16x2 I2C

Untuk memberikan instruksi langsung di lapangan, sistem dilengkapi layar LCD 16x2 dengan backlight LED biru atau hijau yang dikendalikan oleh driver HD44780. Penggunaan modul antarmuka I2C (chip PCF8574) sangat krusial karena memungkinkan layar berkomunikasi hanya melalui dua jalur data (SDA dan SCL), sehingga menghemat penggunaan pin pada ESP32. Layar ini berfungsi menampilkan status siaga seperti "TAP KARTU ANDA" serta memvalidasi identitas siswa yang berhasil melakukan presensi secara real-time.

Gambar 1.4. Interface LCD 16x2 12C

Jembatan Serial USB FTDI

Karena ESP32 pada sistem ini dirakit secara mandiri tanpa port USB bawaan (embedded system), digunakan modul FT232RL (USB FTDI) sebagai konverter komunikasi. Modul ini menggunakan konektor USB Type-C 3.1 yang mendukung data rate tinggi serta fitur Power Delivery (PD) 5V/2A. Perangkat ini memiliki peran vital dalam proses pengunggahan kode program (flashing) serta pemantauan data (debugging) melalui Serial Monitor komputer dengan opsi tegangan kerja 3.3V atau 5V yang dapat diatur melalui jumper.

Block Diagram

Gambar 1.5.  Block Diagram

Schematic 

Gambar 1.6. Schematic

3D View PCB

Gambar 1.7. 3D PCB Atas

Gambar 1.8. 3D PCB Bawah

Wiring Diagram 

Gambar 1.9. Wiring Diagram

Satu Set Adaptor Stabil

Seluruh kinerja sensor dan mikrokontroler dijaga tetap optimal oleh adaptor 5V 1A yang berfungsi mengubah arus bolak-balik (AC) tegangan tinggi menjadi arus searah (DC) yang stabil. Penggunaan adaptor ini merupakan solusi yang lebih andal dibandingkan baterai karena menawarkan sumber daya yang berkelanjutan, memastikan unit transmitter dan receiver teteap tersambung dan menyala selama terdapat arus listrik.

Cara Kerja

Proses monitoring dimulai ketika seorang siswa mendekatkan kartu RFID atau tag UID mereka ke modul NFC/PN532 yang terletak pada perangkat Transmitter. Dalam hitungan milidetik, sensor ini mengekstraksi kode identitas unik (Unique Identifier) dari kartu tersebut dan mengirimkannya ke mikrokontroler ESP32.Sebagai bentuk validasi instan di lapangan, layar LCD 16x2 akan segera menampilkan pesan konfirmasi beserta ID siswa yang terdeteksi, memberikan kepastian kepada jamaah bahwa kehadiran mereka telah terbaca oleh system.

Setelah data UID berhasil ditangkap, perangkat Transmitter yang bertindak sebagai slave segera memancarkan data tersebut secara nirkabel melalui koneksi Bluetooth Low Energy (BLE) menuju perangkat Receiver yang berperan sebagai master. Keunggulan arsitektur ini terletak pada pembagian tugasnya; perangkat Receiver yang sudah terhubung ke jaringan internet melalui Wi-Fi (yang sebelumnya dikonfigurasi menggunakan WiFi Manager) akan menerima estafet data tersebut dan langsung meneruskannya ke server database melalui protokol HTTP.

Tahap akhir dari siklus ini adalah sinkronisasi otomatis ke pusat kendali digital di domain simonishol.site.Begitu data diterima oleh server, informasi kehadiran siswa—mencakup nama, waktu presensi, jenis sholat, hingga asal jurusan—akan langsung tersimpan dan muncul pada Dashboard Web secara real-time. Dengan mekanisme ini, pihak sekolah dapat memantau kedisiplinan ibadah siswa secara transparan tanpa perlu melakukan rekapitulasi manual, karena sistem telah melakukan seluruh proses pendataan mulai dari "tap" kartu hingga visualisasi data secara mandiri dan otomtis.

User Manual Guide

Persiapan Catu Daya (Adaptor)

Siapkan dua buah adaptor dengan spesifikasi output tegangan 5V dan arus 1 Ampere. Penggunaan adaptor ini sangat direkomendasikan karena menawarkan sumber daya yang lebih stabil dan berkelanjutan dibandingkan baterai, sehingga mendukung kinerja sensor dan mikrokontroler dalam jangka waktu lama.

Gambar 1.10. Adaptor 5v

Pemasangan Konektor DC

Sambungkan soket DC connector male pada ujung kabel adaptor ke soket DC connector female yang telah terpasang pada box Transmitter dan Receiver. Pastikan pemasangan dilakukan dengan seksama untuk menghindari kesalahan yang dapat merusak komponen elektronik di dalam system.

Gambar 1.11. Pemasangan Konektor DC

Aktivasi Sistem

Sambungkan kedua adaptor ke stop kontak listrik terdekat untuk menyalakan perangkat. Unit Transmitter akan bertugas membaca kartu RFID, sementara unit Receiver akan berfungsi sebagai jembatan data menuju jaringan internet.

Verifikasi Inisialisasi melalui LCD

Tunggu beberapa saat hingga layar LCD 16x2 pada unit Transmitter menyala dan menyelesaikan proses inisialisasi. Jika berhasil, layar akan menampilkan pesan siaga: "TAP KARTU ANDA Silakan..." yang menandakan sensor siap mendeteksi identitas jamaah.

User Manual Guide Website

Pencarian Sinyal Access Point

Aktifkan fitur Wi-Fi pada smartphone atau laptop Anda, lalu cari sinyal yang dipancarkan secara otomatis oleh perangkat Receiver.

Gambar 1.12. Pencarian Sinyal Poin

Proses Menghubungkan (Login)

Pilih jaringan Wi-Fi dengan nama SSID: Config_Absensi_WiFi. Saat diminta, masukkan kata sandi rahasia: V3N1S4N4 dan tekan tombol "Terhubung" atau "Connect".

Gambar 1.13. Login to Wi-Fi

Masuk ke Portal Konfigurasi

Setelah terhubung, perangkat Anda biasanya akan otomatis diarahkan ke halaman WiFi Manager. Jika tidak muncul, akses portal melalui peramban web dan tekan tombol bertuliskan "Configure WiFi".

Pemilihan Jaringan Lokal

Di dalam menu konfigurasi, akan muncul daftar sinyal Wi-Fi yang tersedia di lokasi (masjid atau sekolah). Pilih nama Wi-Fi sekolah Anda, masukkan kata sandi internet yang sesuai, lalu klik tombol "Save".

Gambar 1.14. Portal Konfigurasi

Penyelesaian (Saving Credentials)

Sistem akan menampilkan pesan "Saving Credentials" saat mencoba menyambungkan perangkat ke jaringan tersebut. Jika kata sandi benar, sistem akan menyimpan data secara otomatis dan keluar dari halaman Wi-Fi Manager, menandakan perangkat kini telah terhubung ke internet dan siap mengirimkan data secara real-time.

Tampilan Dashboard Web

Gambar 1.15. Tampilan Dashboard Web