Lab Rangkaian: Simulator Elektronika & Arduino Berbasis Browser
Lab Rangkaian (https://teras.media/apps/elektro/) adalah aplikasi simulasi elektronika dan pemrograman Arduino yang berjalan langsung di browser tanpa perlu instalasi. Aplikasi ini menggabungkan tiga kemampuan utama dalam satu lingkungan: simulasi rangkaian listrik, pemrograman mikrokontroler (Arduino & ESP8266), serta perancangan layout PCB. Cocok untuk pelajar, mahasiswa, hobiis, hingga pengajar yang ingin bereksperimen tanpa harus memiliki komponen fisik.
1. Simulasi Rangkaian Elektronika
Inti aplikasi ini adalah kanvas interaktif tempat pengguna menyusun rangkaian layaknya di breadboard virtual.
Menambah komponen: ketuk menu "Komponen", cari, lalu ketuk untuk menempatkannya. Komponen dapat digeser dengan seret.
Menyambung kabel: seret dari satu pin ke pin lain, atau ketuk pin asal lalu pin tujuan. Kabel yang bersilangan tanpa titik sambung ditandai lengkungan setengah lingkaran, sehingga jelas mana yang benar-benar terhubung.
Mengatur nilai komponen: cukup tulis nilai seperti 4.7k, 100n, 2.2M, atau 10u.
Interaksi saklar: saklar diketuk untuk buka/tutup, sementara tombol tekan dan keypad harus ditahan.
Visualisasi arus: titik bergerak di kabel menunjukkan arah dan besar arus, dan warna kabel dapat diubah menurut tegangan.
Contoh rangkaian siap pakai: tersedia untuk memulai dengan cepat, lengkap dengan tombol "Urungkan".
2. Simulasi Arduino & ESP8266
Aplikasi ini tidak hanya menggambar rangkaian, tetapi juga menjalankan kode C++ layaknya papan asli (dengan int 16-bit, millis, delay, PWM, Serial, Servo, LCD, dan Keypad).
Arduino: pilih papan, lalu buka "Edit program Arduino". Kode yang ditulis akan diterjemahkan dan dijalankan secara real-time.
NodeMCU / Wemos D1 Mini (ESP8266) menawarkan fitur lebih kaya:
Pin berlogika 3,3 V dengan penomoran D0āD8, analogRead(A0) 0ā3,2 V, dan PWM 0ā1023.
Dukungan pustaka ESP8266WiFi (scan jaringan, SSID, RSSI, koneksi), ESP8266WebServer, HTTPClient, PubSubClient (MQTT), NTPClient, WiFi.softAP, mDNS, Ticker, EEPROM, dan Wire (IĀ²C).
Internet virtual & MQTT: pengguna dapat mengonfigurasi server web palsu (format JSON dengan %EPOCH% dan %IP% otomatis) serta broker MQTT seperti broker.hivemq.com, lengkap dengan monitor pesan.
Browser/HP virtual: ikon globe membuka browser simulasi untuk mengakses IP perangkat.
Router Wi-Fi di kategori Jaringan, yang harus diberi daya 5ā12 V dan disamakan SSID serta sandinya.
Peringatan realistis: pin D3/D4 harus HIGH dan D8 LOW saat boot, pin tidak toleran 5 V, serta watchdog 3,2 detik jika loop() menahan CPU tanpa delay()/yield().
3. Dukungan Sensor dan Modul
Kategori Sensor menyediakan berbagai modul yang dibaca melalui pustaka aslinya, sehingga perilakunya menyerupai sambungan kabel nyata:
DHT11/DHT22, HC-SR04, PIR, DS18B20 (butuh pull-up 4,7 k?), BMP280/BME280, MPU6050, OLED SSD1306, dan modul relai.
Peringatan kelebihan tegangan akan merusak modul, mendidik pengguna tentang batas aman komponen.
4. Rangkaian Tiga Fase
Untuk pembelajaran kelistrikan daya, tersedia kategori Tiga Fase berisi:
Generator 3 Fase (U, V, W, N),
Motor Induksi 3 Fase (hubungan Y atau ?),
Osiloskop 3 Fase (R, S, T),
serta Osiloskop 2 Kanal (BTL) di kategori Ukur untuk membaca CH1, CH2, dan selisih CH1?CH2.
Sambungkan N generator ke ground agar rangkaian bekerja benar.
5. Layout PCB
Menu Layout PCB mengubah skema menjadi papan cetak:
Komponen otomatis diberi footprint dan disusun, lalu jalur dirute (2 sisi atau 1 sisi).
Komponen dapat digeser, diputar (tombol R), dan dirute ulang.
DRC memeriksa jarak aman, sedangkan Ekspor menghasilkan Gerber, SVG, PNG etsa, serta daftar komponen.
Router memakai grid 1,27 mm, sehingga lebar + jarak aman maksimal 1,25 mm.
Perubahan skema disinkronkan saat PCB dibuka kembali. Hasil otomatis tetap perlu ditinjau sebelum produksi.
6. Penyimpanan Proyek
Menu Proyek saya menyimpan rangkaian, program, konfigurasi internet virtual, isi EEPROM, dan layout PCB hanya di browser ā tidak dikirim ke server. Rangkaian juga dapat disimpan/dimuat sebagai teks untuk dipindahkan ke perangkat lain.
7. Kemudahan Penggunaan
Dua jari untuk menggeser dan mencubit (zoom) di perangkat sentuh.
Desktop: roda mouse untuk zoom, R untuk memutar, Del untuk menghapus, Spasi untuk menjeda simulasi.
Serial Monitor dan peringatan simulasi membantu proses debugging.
Catatan Penting
Model komponen bersifat ideal dan disederhanakan. Aplikasi ini sangat cocok untuk belajar dan menguji logika, tetapi bukan pengganti perhitungan desain nyata. Selain itu, pustaka ArduinoJson dan papan ESP32 belum didukung.
Kesimpulan
Lab Rangkaian adalah alat edukasi serba bisa yang menggabungkan simulasi rangkaian, pemrograman Arduino/ESP8266, sensor virtual, kelistrikan tiga fase, hingga perancangan PCB ā semuanya dalam browser. Dengan antarmuka yang ramah sentuh dan visualisasi arus yang jelas, aplikasi ini menjadi jembatan ideal antara teori dan praktik bagi siapa pun yang ingin belajar elektronika secara aman dan tanpa biaya komponen.
1. Simulasi Rangkaian Elektronika
Inti aplikasi ini adalah kanvas interaktif tempat pengguna menyusun rangkaian layaknya di breadboard virtual.
Menambah komponen: ketuk menu "Komponen", cari, lalu ketuk untuk menempatkannya. Komponen dapat digeser dengan seret.
Menyambung kabel: seret dari satu pin ke pin lain, atau ketuk pin asal lalu pin tujuan. Kabel yang bersilangan tanpa titik sambung ditandai lengkungan setengah lingkaran, sehingga jelas mana yang benar-benar terhubung.
Mengatur nilai komponen: cukup tulis nilai seperti 4.7k, 100n, 2.2M, atau 10u.
Interaksi saklar: saklar diketuk untuk buka/tutup, sementara tombol tekan dan keypad harus ditahan.
Visualisasi arus: titik bergerak di kabel menunjukkan arah dan besar arus, dan warna kabel dapat diubah menurut tegangan.
Contoh rangkaian siap pakai: tersedia untuk memulai dengan cepat, lengkap dengan tombol "Urungkan".
2. Simulasi Arduino & ESP8266
Aplikasi ini tidak hanya menggambar rangkaian, tetapi juga menjalankan kode C++ layaknya papan asli (dengan int 16-bit, millis, delay, PWM, Serial, Servo, LCD, dan Keypad).
Arduino: pilih papan, lalu buka "Edit program Arduino". Kode yang ditulis akan diterjemahkan dan dijalankan secara real-time.
NodeMCU / Wemos D1 Mini (ESP8266) menawarkan fitur lebih kaya:
Pin berlogika 3,3 V dengan penomoran D0āD8, analogRead(A0) 0ā3,2 V, dan PWM 0ā1023.
Dukungan pustaka ESP8266WiFi (scan jaringan, SSID, RSSI, koneksi), ESP8266WebServer, HTTPClient, PubSubClient (MQTT), NTPClient, WiFi.softAP, mDNS, Ticker, EEPROM, dan Wire (IĀ²C).
Internet virtual & MQTT: pengguna dapat mengonfigurasi server web palsu (format JSON dengan %EPOCH% dan %IP% otomatis) serta broker MQTT seperti broker.hivemq.com, lengkap dengan monitor pesan.
Browser/HP virtual: ikon globe membuka browser simulasi untuk mengakses IP perangkat.
Router Wi-Fi di kategori Jaringan, yang harus diberi daya 5ā12 V dan disamakan SSID serta sandinya.
Peringatan realistis: pin D3/D4 harus HIGH dan D8 LOW saat boot, pin tidak toleran 5 V, serta watchdog 3,2 detik jika loop() menahan CPU tanpa delay()/yield().
3. Dukungan Sensor dan Modul
Kategori Sensor menyediakan berbagai modul yang dibaca melalui pustaka aslinya, sehingga perilakunya menyerupai sambungan kabel nyata:
DHT11/DHT22, HC-SR04, PIR, DS18B20 (butuh pull-up 4,7 k?), BMP280/BME280, MPU6050, OLED SSD1306, dan modul relai.
Peringatan kelebihan tegangan akan merusak modul, mendidik pengguna tentang batas aman komponen.
4. Rangkaian Tiga Fase
Untuk pembelajaran kelistrikan daya, tersedia kategori Tiga Fase berisi:
Generator 3 Fase (U, V, W, N),
Motor Induksi 3 Fase (hubungan Y atau ?),
Osiloskop 3 Fase (R, S, T),
serta Osiloskop 2 Kanal (BTL) di kategori Ukur untuk membaca CH1, CH2, dan selisih CH1?CH2.
Sambungkan N generator ke ground agar rangkaian bekerja benar.
5. Layout PCB
Menu Layout PCB mengubah skema menjadi papan cetak:
Komponen otomatis diberi footprint dan disusun, lalu jalur dirute (2 sisi atau 1 sisi).
Komponen dapat digeser, diputar (tombol R), dan dirute ulang.
DRC memeriksa jarak aman, sedangkan Ekspor menghasilkan Gerber, SVG, PNG etsa, serta daftar komponen.
Router memakai grid 1,27 mm, sehingga lebar + jarak aman maksimal 1,25 mm.
Perubahan skema disinkronkan saat PCB dibuka kembali. Hasil otomatis tetap perlu ditinjau sebelum produksi.
6. Penyimpanan Proyek
Menu Proyek saya menyimpan rangkaian, program, konfigurasi internet virtual, isi EEPROM, dan layout PCB hanya di browser ā tidak dikirim ke server. Rangkaian juga dapat disimpan/dimuat sebagai teks untuk dipindahkan ke perangkat lain.
7. Kemudahan Penggunaan
Dua jari untuk menggeser dan mencubit (zoom) di perangkat sentuh.
Desktop: roda mouse untuk zoom, R untuk memutar, Del untuk menghapus, Spasi untuk menjeda simulasi.
Serial Monitor dan peringatan simulasi membantu proses debugging.
Catatan Penting
Model komponen bersifat ideal dan disederhanakan. Aplikasi ini sangat cocok untuk belajar dan menguji logika, tetapi bukan pengganti perhitungan desain nyata. Selain itu, pustaka ArduinoJson dan papan ESP32 belum didukung.
Kesimpulan
Lab Rangkaian adalah alat edukasi serba bisa yang menggabungkan simulasi rangkaian, pemrograman Arduino/ESP8266, sensor virtual, kelistrikan tiga fase, hingga perancangan PCB ā semuanya dalam browser. Dengan antarmuka yang ramah sentuh dan visualisasi arus yang jelas, aplikasi ini menjadi jembatan ideal antara teori dan praktik bagi siapa pun yang ingin belajar elektronika secara aman dan tanpa biaya komponen.