I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 6 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   2 0 2 5 ,   p p .   1 4 5 7 ~ 1 4 7 1   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 6 . i3 . p p 1 4 5 7 - 1 4 7 1          1457       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   So la r ce ll - ba sed g a rden light au tom a tion for env iro n menta lly   friendly  technolo g y  learning       Af riza l Ma y ub 1 ,   F a hm iza l 2 ,   L a zf ihm a 3   1 G r a d u a t e   S c h o o l   o f   S c i e n c e   Ed u c a t i o n ,   F a c u l t y   o f   Te a c h i n g   a n d   E d u c a t i o n ,   U n i v e r s i t y   o f   B e n g k u l u B e n g k u l u ,   I n d o n e s i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d     I n f o r mat i c s E n g i n e e r i n g V o c a t i o n a l   C o l l e g e ,   G a d j a h   M a d a   U n i v e r si t y ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a   3 I n d o n e s i a n   L a n g u a g e   E d u c a t i o n ,   F a c u l t y   o f   Te a c h i n g   a n d   E d u c a t i o n ,   U n i v e r si t y   o f   B e n g k u l u ,   B e n g k u l u ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 9 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma y   2 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J u n   3 ,   2 0 2 5       Th is  re se a rc h   a ims   to :   1 P ro d u c e   a   p ro to ty p e   d e sig n   f o a   so lar  c e ll - b a se d   a u to m a ti c   g a rd e n   li g h ti n g   sy ste m ;   2 D e term in e   th e   re latio n s h i p   b e twe e n   c u rre n t,   p o we r ,   a n d   v o lt a g e   a n d   l ig h t   in te n sity ;   3 D e sc rib e   t h e   fe a sib il it y   o f   a n   e n v ir o n m e n tally   fr ien d ly   tec h n o l o g y   p ra c ti c u m   g u id e b o o k ;   a n d     4 De sc rib e   tea c h e a n d   stu d e n t   re sp o n se t o   t h e   e n v ir o n m e n tall y   frie n d l y   tec h n o l o g y   p ra c ti c e   g u id e b o o k .   T h is r e se a rc h   is R&D   ty p e   An a ly si s,  De sig n ,   De v e lo p m e n t,   Im p lem e n tati o n   a n d   E v a lu a ti o n   ( AD DIE )   An a ly si s,  d e sig n ,   d e v e lo p m e n t,   imp lem e n tati o n   a n d   e v a lu a ti o n .   Th e   re se a rc h   sa m p le  u se d   4 4   c las IX  stu d e n ts   a M TS   Ra h m a tu ll a h .   Ac c o r d i n g   to   stu d e n ts,   a sp e c ts  o f   tea c h in g   m a teria ls,  a sp e c ts  o c o n ten t ,   a n d   d iffi c u lt y   o f   tea c h in g   m a teria ls  a sc h o o a re   in a d e q u a te  a 8 4 . 2 5 % ,   8 0 %   a n d   8 2 . 5 % .   S t u d e n i n tere st  in   e n v iro n m e n tally   frien d ly   tec h n o lo g y   p ra c ti c u m   g u i d e b o o k wa 8 4 . 2 5 % .   Th e   h i g h e t h e   li g h i n ten sit y ,   t h e   h ig h e th e   c u rre n t,   p o we r ,   a n d   v o lt a g e .   Ex p e rt  v a li d a ti o n   sh o ws th e   p r o to t y p e   o a n   a u to m a ti c   g a rd e n   li g h t in g   sy ste m   b a se d   o n   so lar  c e ll s   a n d   a   p ra c ti c a g u id e b o o k   o n   e n v ir o n m e n tally   frien d l y   tec h n o lo g y   a re   v e ry   s u it a b le  fo u se   (8 9 . 1 4 %   a n d   9 0 . 7 5 % ).   Th e   u se   o e n v iro n m e n tall y   frien d l y   tec h n o lo g y   p ra c ti c u m   g u id e b o o k in c re a se d   stu d e n ts'   c rit ica th i n k i n g   sk il ls  i n   th e   h i g h   c a teg o ry   (N - G a in   =   0 . 7 9 3 7 a n d   re c e iv e d   re sp o n se fro m   tea c h e rs  a n d   stu d e n ts  i n   t h e   " a lmo st  a ll "   c a teg o r y   (9 1 . 5 0 %   a n d   8 9 . 9 % ) .   K ey w o r d s :   Au to m atio n   E n v ir o n m en tally   Frie n d ly   s o lar   ce ll   I n cr ea s e   L ig h ts   Mic r o co n tr o ller   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Af r izal  Ma y u b   Gr ad u ate  Sch o o o f   Scien ce   E d u ca tio n ,   Facu lty   o f   T ea c h in g   an d   E d u ca tio n ,   Un i v er s ity   o f   B en g k u lu   B en g k u lu ,   I n d o n esia   E m ail:   af r izalm ay u b @ u n i b . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   E lectr ical  en er g y   is   a   r eso u r ce   th at  c o n tr ib u tes  to   w o r ld   g lo b aliza tio n   [ 1 ] .   8 0 o f   I n d o n esia' s   en er g y   n ee d s   ar m et  u s in g   p etr o le u m ,   an d   its   u s in cr ea s es  ev er y   y ea r ;   th e r ef o r e ,   alter n ati v en er g y   m u s b e   d ev elo p e d   [ 2 ] - [ 5 ] .   I n d o n esia's   elec tr ical  en er g y   c o n s u m p t io n   g r o ws  3 . 4 6 p er   y ea r ,   m o s tly   u s in g   f o s s il  en er g y .   So   th at  ac tiv ities   th at  u s elec tr icity   r ed u ce   th a v ailab ilit y   o f   f o s s il  en er g y   s o u r ce s .   T h er ef o r e,   alter n ativ en er g y   is   n ee d ed   s o   th at  d ep en d en ce   o n   f o s s il  en er g y   ca n   b r e d u ce d .   On e   alter n ativ en er g y   s o u r ce   th at  is   ab u n d an t,  ea s y   to   o b tain ,   ch ea p ,   an d   en v ir o n m en tally   f r ien d ly   is   s u n lig h t.  I n d o n esia  r ec eiv es  s u n lig h th r o u g h o u th e   y ea r ,   b u th is   en e r g y   h as  n o t   b ee n   u tili ze d   o p tim ally   f o r   en e r g y   n ee d s   [ 6 ] - [ 1 0 ] .   I n d o n esia  is   lo ca ted   in   t h eq u ato r ial  r e g io n   an d   r ec eiv es   s o lar   en e r g y ,   wh ich   ca n   b e   u til ized   b y   co n v er tin g   s o lar   r ad iatio n   in to   o th er   f o r m s   o f   en er g y   th r o u g h   s o lar   ce lls   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   So lar   en er g y   is   an   e n v ir o n m en tally   f r ien d ly   tech n o lo g y ,   a   lar g en e r g y   s u p p ly ,   an d   r en ewa b le   en er g y   s o u r ce .   T h ap p licatio n   o f   s o lar   en er g y   c o n tr ib u tes  to   s u s tain ab le  d ev elo p m en b ec au s it  p r o v id es  en er g y   n ee d s ,   c r ea tes  jo b s ,   an d   im p r o v es  en v ir o n m en t al  p r o tectio n .   T h e   p er s p ec ti v o f   s o lar   en e r g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1457 - 1 4 7 1   1458   tech n o lo g y   is   s tr u ctu r ed   in   th e   ap p licatio n   o f   th e n er g y   s ec to r   an d   p r o v i d es a   v is io n   o f   f u tu r d ev elo p m en t i n   th en er g y   s ec to r   [ 1 3 ] .   So lar   p an els  em it  n o   p o llu tio n   wh ile  p r o d u ci n g   elec tr icity   as  a   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce .   Ho wev e r ,   s o lar   p an els   ar ad v er s ely   af f ec ted   b y   ad h er in g   d i r t,  s o   th at   th in te n s ity   o f   s u n lig h f allin g   o n   th p an els  is   r ed u ce d .   T h i s   r ed u ce s   th elec tr ical  o u tp u o f   en er g y   p r o d u ce d   b y   s o lar   p an els.  T h er ef o r e ,   s m ar s y s tem s   n ee d   to   ad d r es s   d ir b u ild u p   o n   s o lar   p an els  b y   co n s id er in g   ef f icien cy ,   ac c u r ac y ,   c o m p lex ity ,   an d   r eliab ilit y .   Ov er all,   r ea l - ti m m o n ito r in g   an d   clea n in g   o f   s o lar   p an els  in cr ea s es  th eir   o u tp u p o wer   with   an   in teg r ated   in tellig en s y s tem   [ 1 4 ] .   So lar   ce lls   ab s o r b   s u n lig h to   r elea s elec tr o n s   f r o m   s ilico n   ato m s   an d   m o v f o r war d   to   f o r m   a n   ele ctr ical  cir cu it  s o   th at  elec tr ic al  en er g y   ca n   b g e n er ated .   So lar   en er g y   ca n   b e   d ir ec tly   co n v er ted   in to   elec tr ical  en er g y   v ia   s o lar   ce lls   [ 1 5 ] - [ 1 7 ] .   So lar   en er g y   ca n   b e   u s ed   as  an   alter n ativ e   en er g y   t h r o u g h   s o lar   ce lls th i s   is   th b est  s o lu tio n   to   th p r o b lem   o f   r ed u ce d   elec tr icity   s u p p ly   f r o m   t h State  E lectr icity   C o m p an y   ( PLN) .   PLN  cu ttin g   o f f   elec tr icity   at  n ig h ca u s es  p r o b lem s   with   li g h tin g ,   f o r   ex a m p le ,   in   g ar d e n   lo ca tio n s ;   th er e f o r e ,   it  is   n ec ess ar y   to   p r o v id g ar d en   lig h ts   u s in g   s u n lig h t.  So la r   ce lls   ca n   b u s e d   to   s to r elec tr ical  en e r g y   in   b atter ies  to   b u s ed   au to m atica lly   as  lig h tin g   at   n ig h with o u h av in g   to   u s e   elec tr ical  en er g y   f r o m   PLN.   T h er ef o r e ,   it  wo u ld   b b etter   to   u s an   au to m atic  s y s tem   f o r   g ar d en   lig h ts   u s in g   s o lar   ce lls   th at  ca n   b d ir ec tly   d is tr ib u ted   to   th l o ad   o r   s to r e d   in   b atter ies b ef o r u s e.   Fig u r 1   e x p lain s   th at  p h o t o n s   em itted   b y   th e   s u n   with   m c2   en er g y   h it  th e   s ilico n   s em ico n d u cto r   o f   th s o lar   ce ll ,   r elea s in g   elec tr o n s   f r o m   its   s tr u ctu r e.   T h es f r ee   elec tr o n s   ca u s ato m s   to   lo s elec tr o n s ,   r esu ltin g   in   p o s itiv ely   ch ar g ed   "h o les".  Neg ativ f r ee   el ec tr o n s   f ill  th p ar o f   t h s em ico n d u cto r   t h at  f u n ctio n s   as  an   N - ty p s em ic o n d u ct o r .   T h p ar o f   th s em ico n d u cto r   th at  h as  p o s itiv h o les  f u n ctio n s   as    P - ty p s em ico n d u cto r .   T h e   PN  J u n ctio n   f o r m e d   at  th e   ju n ct io n   o f   th P - t y p e   a n d   N - t y p e   p r o d u ce s   e n er g y   th at   is   ab le  to   p u s h   th elec tr o n s   an d   h o les to   m o v in   o p p o s ite  d ir ec tio n s ,   th er eb y   p r o d u ci n g   an   elec tr ic  cu r r en t.   I n   lin with   th d escr ip tio n   ab o v e ,   th er ar two   s tu d ies  en ti tled :   Su s tain ab le  r en ewa b le  en er g y   d o es   n o f o cu s   o n   t h u s e   o f   s o l ar   ce lls   in   p r o t o ty p in g   r elate d   to   s o lar   ce lls   f o r   a u to m at ed   g a r d en   lig h tin g     s y s tem s   [ 1 8 ] - [ 2 0 ] .   T h p o te n tial  an d   r o le  o f   s o lar   p o we r   p lan ts   ( PLT S)  ca n   f u n ctio n   as  an   alter n ativ   en er g y   [ 2 1 ] .   B o th   o f   th ese  s tu d ies  u s ed   d iesel  f u el,   d id   n o u s th AT ME GA3 2 8   m icr o co n tr o ller ,   s o   th ey   wer n o t u s ed   au to m atica lly .   I n   o th er   r esear ch ,   s o lar   ce lls   wer u s ed ,   b u t d id   n o t u s lig h s en s o r s ,   s o   th ey   d id   n o d etec s u n lig h au to m atica lly   an d   f o cu s ed   o n   m ea s u r in g   o u tp u t p o wer   [ 2 2 ] - [ 2 4 ] .   Pre v iew  s tu d y   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] ,   th s im ilar ities   ar o n ly   i n   th e   lig h ts   u s ed ,   b u th e   AT ME G m icr o co n tr o ller   u s ed   is   d if f er en t   ty p e .   Yo s s i' s   r esear ch   u s es  an   AT ME GA1 6   m icr o co n tr o ller ,   wh ile  th is   r e s ea r ch   u s es  an   AT ME GA3 2 8   m icr o co n tr o ller   a n d   u s es  lig h s en s o r   an d   m ea s u r e   p o wer ,   v o lta g e ,   an d   cu r r e n t.  Oth er   r esear ch   co n clu d es  th at  s o lar   ce lls   as  r en ewa b le  en er g y   ca n   b u s ed   to   cr ea te  lig h tin g   p r o t o ty p es [ 2 7 ] - [ 3 1 ] .   B ased   o n   th d escr ip tio n   a b o v e,   th a u th o r   n ee d s   to   co n d u ct  r esear ch   o n   E n v ir o n m en tall y   Frie n d ly   So lar   C ell  T ec h n o lo g y   f o r   Au to m atic  Gar d en   L ig h tin g   Sy s tem s .   T h p r o b lem   in   th is   r esear ch   is   f o r m u lated   as :   i )   Ho to   d esig n   p r o to ty p o f   s o lar   ce ll  b ased   a u to m atic  g ar d e n   lig h tin g   s y s tem ;   ii )   W h at  is   th e   r elatio n s h ip   b etwe en   v o ltag e,   elec tr ic  cu r r en t a n d   p o wer   an d   lig h t in ten s ity   in   p r o to ty p e   o f   s o lar   ce ll b ased   au to m atic  g ar d e n   lig h tin g   s y s tem ;   iii )   W h at  i s   th f ea s ib ili ty   o f   p r ac tical  g u id e b o o k   o n   en v ir o n m en tally   f r ien d ly   tech n o lo g y   f o r   s o lar   ce ll  b ased   au to m atic  g ar d en   lig h tin g   s y s tem an d   iv )   Ho ar s tu d en ts cr itical   th in k in g   a b ilit ies af ter   lear n in g   u s in g   an   en v ir o n m e n tally   f r i en d ly   tech n o lo g y   p r ac tice  g u i d eb o o k .           Fig u r 1 .   So lar   c ell  s tr u ctu r e       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o la r   ce ll - b a s ed   g a r d en   lig h a u to ma tio n   f o r   en viro n men ta ll fr ien d ly  tech n o lo g y   lea r n in g   ( A fr iz a l Ma yu b )   1459   2.   T H E   P RO P O S E D   M E T H O D/AL G O RI T H M /PR O C E DUR E   SP E CIF I CAL L Y   DE S I G NE D   ( O P T I O NAL)   I n   o r d er   to   f in d   s o lu ti o n   to   t h p r o b lem ,   th o b jectiv es  o f   th is   r esear ch   wer d eter m in e d ,   n am ely :     i )   to   d escr ib th d esig n   o f   p r o to ty p o f   a n   au to m atic  s y s tem   f o r   s o lar   ce ll - b ased   g ar d en   lig h ts ,   ii )   t o   d escr ib th e   p h y s ical  v ar iab le s   o f   v o ltag e,   elec tr ic  c u r r e n a n d   p o wer   b ased   o n   lig h t   in ten s ity   o n   p r o to ty p e   o f   an   a u to m atic  s y s tem   f o r   s o lar   ce ll - b ased   g a r d en   li g h ts ,   an d   iii )   d escr ib th e   s u itab ilit y   o f   th e   en v ir o n m en tally   f r ien d l y   tech n o lo g y   p r ac ticu m   g u id e b o o k ,   iv )   d escr ib s tu d en ts '   cr itical  th in k in g   a b ilit ies   af ter   lear n in g   u s in g   th en v ir o n m en tally   f r ien d ly   tech n o l o g y   p r ac ticu m   g u i d eb o o k .   T h e   r esear ch   o b jectiv es  ca n   b ac h ie v ed   th r o u g h   th f o llo win g   co m p letio n   alg o r ith m i )   C r ea te  p r o to t y p d esi g n   f o r   an   a u to m atic  g ar d en   lig h tin g   s y s tem   u s in g   s o lar   ce lls ;   ii T est  an d   ca lc u late  th p h y s ical  v ar iab les  o f   v o ltag e,   elec tr ic  cu r r en an d   p o wer   b ased   o n   l ig h in ten s ity   o n   p r o to ty p au to m atic  s o lar   ce ll  g ar d en   li g h tin g   s y s tem ;   iii T est  th f ea s ib ilit y   o f   f r ien d ly   tech n o l o g y   p r ac tical  g u id eb o o k .   T h au t o m atic  en v ir o n m en tal  s y s tem   f o r   s o lar   ce ll  g ar d en   lig h ts an d   iv T ests   s tu d en ts '   cr itical  th in k i n g   s k ills   af ter   lear n in g   u s in g   a n   en v ir o n m en tally   f r ien d ly   tec h n o lo g y   p r ac tical  g u id eb o o k .       3.   M E T H O D   T h ADDI E   r esear ch   an d   d e v elo p m en m o d el An al y s is ,   Desig n ,   Dev elo p m e n t,  I m p lem en tatio n   an d   E v alu atio n   was  u s ed   in   th is   r esear ch   [ 3 2 ] .   Me an wh ile,   4 4   s tu d en ts   in   clas s   I MT R a h m atu llah   f o r   th e   2 0 2 3 /2 0 2 4   ac ad em ic  y ea r   wer u s ed   as  th r esear ch   p o p u latio n .   Sam p lin g   u s ed   p u r p o s iv s am p lin g   tech n iq u e.   I n s tr u m en t te s ts   an d   test s   wer ca r r ied   o u o n   2 2   class   I s tu d en ts .     3 . 1 .        Resea rc h sta g es   3 . 1 . 1 .   Nee ds   a na ly s is   T h an aly s is   s tag aim s   to   d et er m in th s u itab ilit y   o f   co r co m p eten cies  an d   b asic  co m p eten cies  in   th cu r r icu l u m   with   th m at er ial  d ev elo p e d   s o   th at  s tu d e n ts   ar ab le  to   u n d e r s tan d   al ter n ativ elec tr ical  en er g y .   Asp ec ts   o f   teac h i n g   m ater ials ,   asp ec ts   o f   co n ten t,   an d   asp ec ts   o f   d if f icu lty   a r in a d eq u ate,   s o   s tu d e n ts   s h o h ig h   in ter est  wh en   g iv en   s cien ce   p r ac tice  g u id eb o o k .   T h is   an aly s is   in clu d es  an aly s is   o f   co r co m p eten cies,  b asic  c o m p ete n cies,  lear n in g   m ater ials ,   n ee d s   f o r   teac h in g   m ater ials   an d   an aly s is   o f   p r o d u ct   n ee d s   f o r   p r o to t y p s o lar   ce ll  au to m atic  g ar d e n   lig h ts .     3 . 1 . 2 .   Desig n   B ased   o n   th an aly s is   ab o v e,   p r o to ty p d esig n   f o r   an   au to m atic  s er ies  an d   p ar allel  s o lar   ce ll g ar d en   lig h tin g   s y s tem   was c ar r ied   o u t.  T o   b u ild   s o lar   ce ll - b ased   g ar d en   lig h t,  y o u   n ee d   m ater ial s /to o ls   as  s h o wn   in   T ab le   1 .   Me an w h ile,   th s o lar   ce ll d esig n   an d   cir c u it b lo ck   d iag r am   lo o k   lik Fig u r e s   2   an d   3 .           Fig u r 2 .   So lar   c ell  d esig n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1457 - 1 4 7 1   1460       Fig u r 3 .   C ir cu it b lo c k   d iag r a m       T ab le  1 .   R eq u ir em e n ts   f o r   s o l ar   ce ll - b ased   g ar d en   lig h ts   S o f t w a r e   c o m p o n e n t   S p e c i f i c a t i o n   LD R   se n s o r   G L5 5 1 6   m a x i m u 5   V o l t   LD R   s e n s o r   D C   V o l t a g e   s e n s o r   I n p u t   v o l t a g e   2 5   V o l t s   A r d u i n o   m i c r o c o n t r o l l e r   A TM e g a   3 2 8   w i t h   o p e r a t i n g   V o l t a g e   5   v o l t s ,   F l a s h   me mo r y   3 2   K B   LC D   16 × 2   o r   1 6 0 2   R e l a y s   M o d e l   S R D - 0 5 V D C - SL - C   ( 1 7 3 )   S o l a r   c e l l s   5 - v o l t   p o l y c r y s t a l l i n e - t y p e   s o l a r   c e l l   H a r d w a r e   c o mp o n e n t s   S p e c i f i c a t i o n   La p t o p s   A l mo s t   a l l   t y p e o f   l a p t o p s   c a n   b e   u se d   f o r   p r o g r a mm i n g   S c i ss o r s   Jo y k o   S H A R P   S c i ss o r s S C - 8 2 8   S C - 8 3 8   S C -   P a p e r   8 4 8   s mal l   l a r g e   s c i ss o r   p a p e r   -   SS - 5   Ju m p e r   c a b l e s   Ju m p e r   C a b l e   1 0   C m   ma l e   t o   ma l e / f e mal e   t o   f e mal e / m a l e   t o   f e ma l e   Li g h t   H a n n o c h s'   50 - W a t t   LED   l a m p   w i t h   a   v o l t a g e   o f   2 2 0 - 2 4 0   v o l t s .   A c c u   A c c u   G S J   P r e m i u m   K I G M 5 Z - 3 B / G T6 A / Y B 5 w e t   b a t t e r y ,   12 - v o l t ,   5   a m p e r e s       T h d esig n   o f   th p r ac tical  g u i d eb o o k   f o r   th u s o f   s o lar   ce l ls   is   as  s h o wn   in   Fig u r 4 .   T h i s   r esear ch   u s es  in s tr u m en ts   in   th e   f o r m   o f s tu d e n r esp o n s q u esti o n n air o n   c u r r en t   lear n in g ,   v alid atio n   s h ee f o r   p r o to ty p o f   au to m atic  g ar d en   lig h tin g   s y s tem ,   v alid atio n   q u esti o n n air f o r   f ea s ib ilit y   o f   p r ac tical  g u id eb o o k   an d   test   to   m ea s u r s tu d e n ts '   c r itical  th in k in g   a b ilit ies.           Fig u r 4 .   Desig n   o f   p r ac tical  g u id eb o o k       3 . 1 . 3 .   D ev elo pm ent   B ased   o n   th e   ab o v a n aly s is ,   p r o t o ty p e   d esig n   f o r   an   au to m atic  lig h tin g   s y s tem   was  ca r r ied   o u t.   A th is   s tag e,   v alid atio n   test   w as  ca r r ied   o u o n   p r o to ty p e   p r o d u ct  f o r   s o lar   ce ll - b ased   au to m atic  g ar d e n   lig h tin g   s y s tem .   T h e   v alid ity   t est  o f   th en v i r o n m e n tally   f r i en d ly   tech n o lo g y   p r ac tice  g u i d eb o o k   was  ca r r ied   o u t b y   t h r ee   m e d ia  ex p e r t le ctu r er s   an d   o n s cien ce   teac h e r   u s in g   th Aik en   v alid atio n   in d ex ,   as in   ( 1 ) .     V = ( r Io )   [ n ( c 1 ) ]   ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o la r   ce ll - b a s ed   g a r d en   lig h a u to ma tio n   f o r   en viro n men ta ll fr ien d ly  tech n o lo g y   lea r n in g   ( A fr iz a l Ma yu b )   1461   T h f o r m u la  ab o v is   u s ed   to   d eter m in th v alid ity   o f   t h en v ir o n m en tally   f r ien d ly   t ec h n o lo g y   p r ac tice  g u id eb o o k .   T h e   q u a n t ities   in   th f o r m u la  ea ch   h a v m ea n in g T h n u m b er   g iv en   b y   th e   ass ess o r   r ,   th lo west  v alid ity   ass e s s m e n s co r I o ,   th h ig h est  v alid ity   ass es s m en s co r an d   th n u m b er   o f   ass es s o r s   n   [ 3 3 ] .   Nex t,  a   v al id atio n   test   was  ca r r ied   o u u s in g   th i n s tr u m en test   u s in g   a   one - g r o u p   p r etest - p o s t - test   d esig n .     3 . 1 . 4 .   I m plem ent a t i o n   Qu asi - ex p er im en ts   o n   class   I s am p les  at  MT wer u s ed   f o r   p r o d u ct  im p lem en tatio n .   T h p r e - test   to   d eter m in s tu d en ts '   in itial   ab ilit ies  an d   th p o s t - test   to   s ee   s tu d en ts '   ab ilit ies  af ter   lear n in g   u s in g   th e   E n v ir o n m en tally   Frie n d l y   T e ch n o lo g y   Pra cticu m   Gu id e b o o k   wer ca r r ie d   o u to   m ea s u r s tu d en ts '   cr itical   th in k in g   ab ilit ies  in   asp ec ts   o f   co n tex t,  co n ten t ,   an d   co m p e ten cy .   Qu esti o n n air es  an d   o b s er v atio n   s h ee ts   ar u s ed   to   ass ess   th d im en s io n s   o f   s tu d en ts '   s cien tific   att itu d es.  T h ch ec k lis t   o b s er v atio n   s h ee co n s is ts   o f   2 0   q u esti o n s ,   f illed   in   b y   s tu d en t s   an d   o b s er v er s ,   wh ile  th q u esti o n n air u s es  L ik er s ca l in   th f o r m   o f   a n   attitu d s ca le ,   wh ich   in clu d es  th r an g o f   s tr o n g ly   d is ag r ee ,   d is ag r ee ,   ag r ee ,   an d   s tr o n g ly   ag r ee .   T ab le  2   is   an   im p lem en tatio n   d esig n   with   th f o llo win g   m ea n in g s :   Z1   Stu d en n ee d s   an aly s is   q u esti o n n air e,     Z 2   v alid atio n   o f   p r ac ticu m   g u id eb o o k ,   Z 3   s tu d en n ee d s   an aly s is ,   Z 4   teac h er   a n d   s tu d en t r esp o n s es.       T ab le  2 .   I m p lem en tatio n   d esig n   Tr e a t me n t   P r e t e s t   P o st   t e s t   Q u e st i o n n a i r e     X   Y1   Y2   Z1   Z2   Z3   Z4   Z1       3 . 2 .     Da t a   c o llect io n t ec hn iqu es   An   ess ay   test   o f   8   q u esti o n s   i s   u s ed   to   m ea s u r e   s tu d en ts '   cr itical  th in k in g   ab ilit ies  in   th e   asp ec ts   o f   co n ten t,  c o n tex t ,   an d   co m p eten cy .   A   s er ies  o f   q u esti o n s   to   m ea s u r t h k n o wled g e,   s k ills ,   in tellig en ce ,   ab ilit y ,   o r   talen o f   p er s o n   o r   g r o u p   is   ca lled   test ,   ca r r i ed   o u as  p r etest  an d   p o s ttes t.  Me an wh ile,   d ata  co llectio n   tech n iq u es  f o r   v a lid atin g   p r ac tical  m an u als,  an aly zin g   s tu d en n ee d s ,   teac h er ,   an d   s tu d en t   r esp o n s es  u s q u esti o n n air es.  Giv in g   s er ies  o f   q u esti o n s   o r   wr itten   s tatem en ts   to   r esp o n d en ts   to   an s wer   is   a   d ata  co llectio n   tech n iq u ca lle d   q u esti o n n air e.   Me an w h ile,   th s h ee f o r   o b s er v er s   to   f ill  in   d u r in g   lear n in g   ac tiv ities   to   d eter m in s tu d en t s '   s cien tific   attitu d es  is   ca l led   an   o b s er v atio n   s h ee t.  So   th at  t h d ata  r eq u ir ed   at   ea ch   s tag ca n   b o b tain e d ,   in s tr u m en ts   ar n ee d e d   as sh o wn   in   T ab le  3 .       T ab le   3 .   R es ea r c h   i n s tr u m en ts   No   S t e p   I n st r u me n t   t y p e   1   A n a l y s i s   1.   N e e d s   a n a l y s i q u e s t i o n n a i r e   a n d   i n t e r v i e w   g u i d e   2.   Ta b l e   o f   K I ,   K D   a n d   i n d i c a t o r s   3.   D e si g n   a n a l y s i o f   a u t o m a t i c   g a r d e n   l i g h t s   2   D e si g n   4.   P r e p a r a t i o n   o f   c r i t i c a l   t h i n k i n g   l e a r n i n g   s t e p s   3   D e v e l o p m e n t   5.   V a l i d a t i o n   s h e e t   f o r   a   p r o t o t y p e   s o l a r   c e l l - b a se d   g a r d e n   l i g h t i n g   s y st e m   6.   V a l i d a t i o n   s h e e t   f o r   e n v i r o n m e n t a l l y   f r i e n d l y   t e c h n o l o g y   p r a c t i c u g u i d e b o o k   7.   Te st   i n st r u me n t   v a l i d a t i o n   s h e e t   4   I mp l e me n t a t i o n   8.   P r e t e s t   a n d   p o s t - t e st   q u e s t i o n   sh e e t s   9.   R e s p o n se   q u e st i o n n a i r e   f o r   e n v i r o n m e n t a l l y   f r i e n d l y   t e c h n o l o g y   p r a c t i c u g u i d e b o o k         3 . 3 .         Da t a   a na ly s is   t ec hn iqu es   3 . 3 . 1 .   Da t a   a na ly s is   t ec hn iqu es f o pro t o t y pe  a uto m a t ic  g a rden  lig hting   s y s t em s   B ef o r th e   p r o to ty p e   au to m atic  g ar d en   lig h tin g   s y s tem   is   u s ed   in   r esear ch ,   it  is   n ec ess ar y   to   an aly ze   all  co m p o n en ts   o f   th ex is tin g   au to m atic  g ar d e n   lig h tin g   s y s tem .   T h p u r p o s o f   co n d u ctin g   s y s tem   co n tr o test in g   an aly s is   is   to   s ee   th e   f u n ctio n   o f   th to o an d   d et er m in th p o s s ib ilit y   o f   th e   to o ex p er ien ci n g   d am ag d u r in g   th u s p r o ce s s   wh ich   will  h av an   i m p ac o n   th e   p er f o r m a n ce   o f   th to o s y s tem .   T est  an aly s is   o f   th au to m atic  g ar d en   lig h tin g   s y s tem   was  ca r r ied   o u o n   th i n p u an d   o u tp u p ar ts   o f   th s y s tem .   T o o ls   th at  n ee d   t o   b e n s u r ed   to   f u n ctio n   p r o p er ly   in   th i n p u s ec tio n ,   lig h d e p en d e n r es is to r   ( L DR )   s en s o r ,   v o ltag s en s o r ,   a n d   s o lar   ce ll,  wh ile  in   th o u t p u t sectio n :   cu r r en t,  v o ltag e,   p o wer ,   an d   b att er y .     3 . 3 . 2 .   Da t a   a na ly s is   o f   pra ct i ca l g uid v a lid a t io n r esu lt s     T h ap p r o p r iaten ess   o f   teac h in g   m ater ials   is   b ased   o n   4   asp ec ts ,   n am ely   s u itab ilit y   o f   co n ten t ,   s u itab ilit y   o f   p r esen tatio n ,   s u itab ilit y   o f   lan g u ag e,   a n d   s u itab ilit y   o f   g r ap h ics.  Data   an aly s is   in   th f o r m   o f   q u esti o n n air e   o n   th e   s u itab ilit y   o f   teac h i n g   m ater ials   was  o b tain ed   in   th e   f o r m   o f   p er ce n tag o f   s u itab ilit y   o f   teac h in g   m ater ials ,   wh ich   was  th en   in ter p r eted   ac c o r d in g   to   th teac h in g   m ater ial  q u e s tio n n air g r id .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1457 - 1 4 7 1   1462   teac h in g   m ater ial  q u esti o n n air ass ess m en u s es  s ca le  o f   1   ( v er y   less )   to   5   ( v er y   g o o d )   as  in   T ab le   4.   T h e   p er ce n tag r esu lts   ar o b tain e d   th r o u g h   ca lc u latio n s   u s in g   ( 2 ) .     (    )   =            ×   100%   ( 2 )     Me an wh ile,   to   d eter m i n th q u ality   o f   s u itab ilit y /ap p r o p r ia ten ess   o f   th Pra cticu m   g u i d e b o o k ,   th cr iter ia  as  s h o wn   in   T ab le   5   ar u s ed .     3 . 3 . 3 .   Nee ds   qu estio n na ire  a na ly s is   An aly s is   o f   th n ee d   f o r   en v i r o n m en tally   f r ien d ly   tech n o lo g y ,   p r ac tical  g u id e b o o k s   in   th f o r m   o f   o p en - e n d ed   q u esti o n   s h ee ts   to   b f illed   in   b y   s tu d en ts .   T h p e r ce n tag e   ca lcu lati o n   f r o m   th n ee d   q u esti o n n air d ata  o b tain e d   is   p r o ce s s ed   u s in g   ( 3 )   [ 3 4 ] .     (    )   = t o t al   s co r e m ax s i m um   s co r e ×   100%   ( 3 )       T ab le  4 .   Qu esti o n n air g r i d   f o r   teac h in g   m ate r ials   N o   Q u a l i t y   A sp e c t   S c o r e       C o n t e n t s   Th e   g r a p h i c   La n g u a g e   P r e sen t a t i o n   I n t e r e st     1   V e r y   l e ss             1   2   N o t   e n o u g h             2   3   En o u g h             3   4   G o o d             4   5   V e r y   g o o d             5       T ab le  5 .   T ea c h in g   m ate r ial  ass ess m en t q u alif icatio n s   ( p r ac tic u m   g u i d eb o o k )   A c h i e v e me n t s (%)   Q u a l i f i c a t i o n   I n f o r mat i o n   81 - 1 0 0   V e r y   w o r t h y   N o   n e e d   f o r   r e v i s i o n   61 - 80   W o r t h y   N o   n e e d   f o r   r e v i s i o n   41 - 60   D e c e n t   e n o u g h   R e v i s i o n   21 - 40   N o t   w o r t h   i t   R e v i s i o n   0 - 20   V e r y   i n a d e q u a t e         3 . 3 . 4 .   T est  t he  v a lid it y   o f   t he  qu estio ns   T o   d eter m i n th e   lev el  o f   v al id ity   o f   th q u esti o n   item s ,   t h Pear s o n   p r o d u ct - m o m en t   co r r elatio n   f o r m u la   is   u s ed   with   th e   q u esti o n   s co r es   o b tain e d ,   f o r m u lated   as  ( 4 ) .   T h e   cr iter ia   f o r   d ete r m in in g   s ig n if ican ce   ar b y   co m p ar in g   th e   r - ca lc u lated   an d   r - ta b le  v al u es.  I f   r - c o u n t   >   r - tab le,   th en   we  ca n   co n clu d th at   th item   is   v alid   [ 3 5 ] .      = . . ( ) . ( )   [ ( 2 ) ( ) 2 ] [ ( 2 ) ( ) 2   ( 4 )     3 . 3 . 5 .   Q ues t io nn a ire  re lia bil i t y   t est  f o pret est  a nd   po s t - t est   qu estio ns   T h f o r m u la  u s ed   to   test   th r eliab ilit y   o f   th test   in s tr u m en in   th is   r esear ch   u s es  th Alp h a   C r o n b ac h   f o r m u la ,   as  ( 5 ) .     ( 11 )   = ( 1 x   ( 1 2 2 )   ( 5 )     Me an wh ile,   th cr iter ia  f o r   in t er p r etin g   t h r eliab ilit y   o f   q u e s tio n s   ca n   b s ee n   in   T a b le   6.     3 . 3 . 5 .   Crit ica t hin k ing   a na ly s is   T h cr itical  th in k in g   test   is   g iv en   with   8   ess ay   q u esti o n s .   T h test   f o r   im p r o v i n g   s tu d e n ts '   cr it ical   th in k in g   was  an aly ze d   u s in g   th n o r m alize d   N - g ain   c o n ce p b ased   o n   p r etest  an d   p o s t - t est  s co r d ata.   T h   N - g ain   f o r m u la  is   as ( 6 ) .      = ( 2 1 ) ( 3 1 )   ( 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o la r   ce ll - b a s ed   g a r d en   lig h a u to ma tio n   f o r   en viro n men ta ll fr ien d ly  tech n o lo g y   lea r n in g   ( A fr iz a l Ma yu b )   1463   X1   p r etest  s co r e,   X2   p o s t - test   s co r e,   X3   m ax im u m   s co r e,   with   th f o llo win g   c r iter ia .   T o   d eter m i n e   s tu d en ts '   lev el  o f   cr itical  th in k in g ,   cr iter ia  ar u s ed   as sh o wn   in   T ab le  7 .     3 . 3 . 6 .   Ana ly s is   o f   t ea cher   a n d student  re s po ns e s   Stu d en r esp o n s s h ee ts   ar p r o ce s s ed   with   th p e r ce n tag e   o f   r esp o n d e n ts   wh o   a g r ee   o r   d is ag r ee .   R eg ar d in g   th s tatem en t item s   s u b m itted   with   ( 7 ) .     PTR ( % )   =   × 100%   ( 7 )     PTR =  Per ce n tag o f   r esp o n d e n t r esp o n s es ,   J R   Nu m b er   o f   r esp o n d en ts ,   J SR   Nu m b er   o f   all  r esp o n d e n ts .   T h d ata  o b tain ed   is   in ter p r eted   as in   T ab le  8 .       T ab le   6 .   R eliab ilit y   in ter p r etatio n   V a l u e   r a n g e   C a t e g o r y   V a l u e   r a n g e   C a t e g o r y   0 . 0 0   r 1 1     0 . 2 0   V e r y   l o w   0 . 7 0   <   r 1 1     0 . 9 0   Ta l l   0 . 2 0   <   r 1 1     0 . 4 0   Lo w   0 . 9 0   <   r 11     1 . 0 0   V e r y   h i g h   0 . 4 0   <   r 1 1     0 . 7 0   C u r r e n t l y         T ab le  7 .   C ateg o r ies b ased   o n   N - Gain   s co r e   No   N gai n   C a t e g o r y   1     0 . 7 0   H i g h   2   0 . 3 0     0 . 7 0   En o u g h   3   0 . 3 0   Lo w         T ab le  8 .   C r iter ia  f o r   in ter p r etin g   s tu d en t r esp o n s q u esti o n n air es   P e r c e n t a g e   o f   n u m b e r   o f   r e s p o n d e n t ( %)   C r i t e r i a   P TR   =   0   N o   o n e   0   <   P TR   <   25   F r a c t i o n   25     P T R     50   A l mo s t   p a r t i a l   P TR   =   50   P a r t   50     P T R     75   M o s t   o f   t h e   75     P T R     1 0 0   A l mo s t   a l l       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   C ar r y in g   o u an aly s is ,   d esig n ,   d ev elo p m en t,  im p lem en ta tio n ,   an d   e v alu atio n   ( ADDI E )   in   th is   r esear ch   in clu d es  th e   ADDI E   R esear ch   an d   Dev elo p m en m o d el  [ 3 6 ] .   T h r esear c h   p o p u l atio n   u s es  class   I s tu d en ts   at  MT R ah m atu llah   f o r   th 2 0 2 3 2 /2 0 2 4   ac ad em ic  y ea r ,   to tal  o f   4 4   s tu d en t s .   Sam p lin g   u s ed   p u r p o s iv s am p lin g   tech n iq u e .   T h in s tr u m en test   was   ca r r ied   o u o n   2 2   class   I s tu d en ts ,   wh ile  test   was   ca r r ied   o u t o n   2 2   class   I s tu d en ts .     4 . 1 .        Ana ly s is   4 . 1 . 1 .   Ana ly s is   o f   co re   co m p et encies,  ba s ic  co m pet encies ,   a nd   lea rning   m a t er ia ls   An aly s is   o f   co r c o m p eten ci es  an d   b asic  co m p eten cies  i n   en v ir o n m en tally   f r ien d l y   t ec h n o lo g y   m ater ial  o n   th s o lar   ce ll  co n ce p r elate d   to   elec tr ical  cir cu its   an d   in   ac co r d a n ce   with   th 2 0 1 3   cu r r ic u lu m   s y llab u s .   B ased   o n   th s u itab i lity   o f   en v ir o n m e n tally   f r ie n d l y   tech n o lo g y   m ater ial   in   b asic  co m p ete n cy   3 . 1 0 ,   en v ir o n m en tally   f r ien d ly   tech n o lo g y   p r o ce s s es  an d   p r o d u cts  f o r   th s u s tain ab ilit y   o f   life   4 . 1 0 .   Pre s en ts   wo r k   o n   s im p le  tech n o lo g ical  p r o ce s s es  an d   p r o d u cts  th at  ar e n v ir o n m en tally   f r ien d ly .   T h r elatio n s h ip   b etwe en   co r co m p eten cies a n d   b asic c o m p eten cies  in   th c o n tex o f   s o lar   ce lls   ca n   b s ee n   in   T ab l 9 .   T ab le  9   co r r esp o n d s   to   t h e   en v ir o n m e n tally   f r ie n d ly   t ec h n o lo g y   m ater ial  d e v elo p ed   in   th en v ir o n m en tally   f r ien d ly   tech n o lo g y   p r ac ticu m   g u id eb o o k   o n   th u s o f   s o lar   ce lls ,   wh ich   is   f o u n d   in   B asic  C o m p eten cies  3 . 1 0   an d   4 . 1 0   o n   th th em o f   e n v ir o n m en t ally   f r ien d ly   tech n o lo g y .   T h e   co r co m p eten cies   an d   b asic  co m p eten cies  ab o v ar in   lin with   th e   m at er ial  b ein g   d e v elo p e d ;   th er e f o r e ,   s tu d e n ts   ca n   u n d er s tan d   alter n ativ elec tr ic al  en er g y .   I n   KD  3 . 1 0 ,   it  is   h o p ed   t h at  s tu d en ts   will  b e   ab l to   u n d er s tan d   th e   im p o r tan ce   o f   im p lem en tin g   en v ir o n m en tally   f r ien d ly   t ec h n o lo g y   in   ev er y d ay   life .   B ased   o n   B asic  C o m p eten cies 3 . 1 0   a n d   4 . 1 0   a b o v e,   i n d icato r s   f o r   th lear n in g   p r o ce s s   ca n   th en   b cr ea ted .       T ab le  9 .   C o r c o m p eten cies a n d   b asic c o m p eten cies r elate d   to   s o lar   ce lls   C o r e   c o m p e t e n c i e   B a si c   c o m p e t e n c i e s   K I   3 :   U n d e r st a n d   f a c t u a l ,   c o n c e p t u a l ,   a n d   p r o c e d u r a l   k n o w l e d g e   b a s e d   o n   c u r i o si t y   a b o u t   sci e n c e ,   t e c h n o l o g y ,   a r t ,   a n d   c u l t u r e   r e l a t e d   t o   v i si b l e   p h e n o m e n a   a n d   e v e n t s.   3 . 1 0   A n a l y z e   e n v i r o n m e n t a l l y   f r i e n d l y   t e c h n o l o g y   p r o c e ss e a n d   p r o d u c t s   f o r   s u s t a i n a b l e   l i f e   K I   4 :   Tr y ,   p r o c e ss,   a n d   p r e se n t   i n   t h e   c o n c r e t e   d o ma i n   ( u s i n g ,   p a r si n g ,   a sse mb l i n g ,   m o d i f y i n g ,   a n d   c r e a t i n g )   a n d   t h e   a b st r a c t   d o ma i n   ( w r i t i n g ,   r e a d i n g ,   c a l c u l a t i n g ,   d r a w i n g ,   a n d   c o mp o si n g )   a c c o r d i n g   t o   w h a t   i s   l e a r n e d   a t   sc h o o l   a n d   o t h e r   si m i l a r   s o u r c e f r o m   p o i n t   o f   v i e w / t h e o r y   4 . 1 0   P r e se n t   w o r k   o n   si m p l e   t e c h n o l o g y   p r o c e ss e s a n d   p r o d u c t s   t h a t   a r e   e n v i r o n me n t a l l y   f r i e n d l y       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1457 - 1 4 7 1   1464   4 . 1 . 2 .   Ana ly s is   o f   t ea ching   ma t er ia l nee ds   Activ ities   at  th is   s tag in clu d e   o b s er v atio n ,   i n ter v iews ,   an d   q u esti o n n air es.  Ob s er v atio n s   wer m ad e   o n   s cien ce   lear n in g   at  MT s   R ah m atu llah .   I n ter v iews  wer c o n d u cte d   o n   Sep tem b er   2 9 ,   2 0 2 4 ,   with   2   s cien ce   s u b ject  teac h er s   u s in g   an   in ter v iew  g u id e.   T h n ee d s   an aly s is   q u esti o n n air u s ed   n ee d s   q u esti o n n air s h ee t   g iv en   to   4 4   s tu d en ts   at  M T s   R ah m atu llah .   T h r esu lt s   o f   o b s er v atio n s   o f   s cien c lear n in g   at  MT s   R ah m atu llah   s h o th at  s o m s tu d en ts   u s L KS   an d   tex tb o o k s   o n   lim ited   b asis   in   th lib r ar y .   T h is   is   s h o wn   b y   th e   r esu lts   o f   q u esti o n n ai r an aly zin g   s tu d e n n ee d s   b a s ed   o n   teac h in g   m ater ial  asp e cts,  co n ten asp ec ts ,   d if f icu lty   asp ec ts ,   an d   in ter est asp ec ts ,   as sh o wn   in   T ab le   1 0 .   Af ter   an aly zin g   th e x is tin g   t ea ch in g   m ate r ials ,   th f o llo wi n g   r esu lts   wer o b tain ed :   Ac co r d in g   to   s tu d en ts ,   th teac h in g   m ate r ial  asp ec ts ,   co n ten t   asp ec ts ,   an d   d if f ic u lty   asp ec ts   ar e   in ad eq u ate  ( No ) ,   r esp ec tiv ely   8 4 . 2 5 %,  8 0 an d   8 2 . 5 %.  B ec au s o f   th is ,   th s cien ce   p r ac ticu m   g u i d eb o o k   was  o f f er e d   an d   g iv en ,   a n d   af ter   a n aly s is ,   r esu lts   wer f o u n d   wh ich   s tated   th at  th e   asp ec o f   s tu d en t   in t er est  in   th s cien ce   p r ac ticu m   g u id eb o o k   was 8 4 . 2 5 % ( Yes) .       T ab le  1 0 .   R esu lts   o th s tu d e n t n ee d s   q u esti o n n air b ased   o n   asp ec t g r o u p s   No   R a t e d   a s p e c t   Y e   No   1   A v a i l a b i l i t y   o f   t e a c h i n g   m a t e r i a l s   2 0 . 0 0   8 0 . 0 0   2   C o n t e n t   s u i t a b i l i t y     1 7 . 8 3   8 2 . 1 7   3   C o n v e n i e n c e     1 7 . 5 0   8 2 . 5 0   4   I n t e r e st   i n   t h e   g u i d e b o o k   o f f e r e d   8 4 . 2 5   1 5 . 7 5       4 . 1 . 3 .   Ana ly ze   pro du ct   needs   f o pro t o t y pe  a uto m a t ic  g a r den lig hts   T h co n tr o s y s tem   test in g   an aly s is   aim s   to   d eter m in e   th f u n ctio n s   o f   t h to o ls   an d   m a ter ials .   I n   ad d itio n ,   th is   an aly s is   en s u r es  th at  th er is   n o   d am ag to   th e   co m p o n e n ts   d u r in g   th p r o to t y p u s ag p r o ce s s .   T h d etails ca n   b s ee n   in   T ab le  1 1 .     4 . 1 . 4 .   T o o l c o m po nent  t esting   O n e   o f   t h e   i m p o r t a n t   c o m p o n e n t s   i n   t h e   a u t o m a ti c   g a r d en   l i g h t   p r o t o t y p e   i s   a   s o l a r   c e l l ,   w h i c h   f u n c t i o n s   t o   c o n v e r t   l i g h e n e r g y   i n t o   e l e ct r i c a e n e r g y .   T h e r e f o r e ,   i t   is   n e ce s s a r y   t o   k n o t h e   l i g h t   i n t e n s i t y ,   l i g h t   i n te n s it y   v a l u e ,   p o w e r ,   v o l t a g e ,   a n d   c u r r e n t   p r o d u c ed ,   w h e t h e r   i n s t al l e d   i n   s e r i es  o r   p a r a l l el   o n   t h a u t o m a t i c   g a r d e n   l i g h t   p r o t o t y p e .   C o m p o n e n t   t e s ti n g   a i m s   t o   d e t e r m i n e   w h e t h e r   t h e   p h y s i c a l   v a r i a b l es  m e a s u r e d   i n   e a c h   c o m p o n e n t   c a n   w o r k   a c c o r d i n g   t o   t h e   r e s u l t i n g   m e a s u r e m e n ts .   I n   t e s t i n g   t h e   a n a l y s i s   o f   t h i s   t o o l   r e g a r d i n g   s o l a r   l i g h t   e n e r g y ,   w h i c h   c a n   b e   c o n v e r t e d   i n t o   e l e c t r ic a l   e n e r g y   u s i n g   s o l a r   c e l ls ,   w h i c h   a r e   a n   a l t e r n a ti v e   e l e ct r i c al   e n e r g y ,   s e e   T a b l 1 2 .   T h i s   r esear ch   u s es  p o ly cr y s tallin e   s o lar   ce lls ,   wh ich   h av an   ef f icien cy   o f   1 3 % - 1 6 %.  T h r esu lts   o f   th r esear ch   s h o th at  s o lar   ce lls   h av an   av er ag e   ef f icien cy   o f   1 3 f o r   s er ies cir cu its   an d   1 4 % f o r   p ar allel  cir cu its ,   s ee   T ab le  1 3 .       T ab le   11 .   C o n t r o l   s y s te m   t esti n g   Ty p e   o f   A r d u i n o   U n o   M i c r o c o n t r o l l e r   A TM EG A   3 2 8   C o mp o n e n t   Tr i a l s 1   t o   5   1   2   3   4   5   I n p u t s   LD R   sen so r             V o l t a g e   sen so r             S o l a r   c e l l s             O u t   p u t   C u r r e n t             V o l t a g e             P o w e r                 T ab le  1 2 .   C u r r en t,  v o lt ag e ,   an d   p o wer   m ea s u r em en d ata  b a s ed   o n   lig h t in te n s ity   No   I n t e n si t y   l i g h t   I n t e n si t y   v a l u e   o f   l i g h t   Ti me   S e r i e s   I n t e n si t y   v a l u e   o f   l i g h t   P a r a l l e l   C u r r e n t   V o l t a g e   P o w e r   C u r r e n t   V o l t a g e   P o w e r   1   H i g h   1271   1 3 . 0 0   0 . 2 3   3 6 . 5   8 . 4 0   471   0 . 5 5   1 8 . 2 5   1 0 . 0 4   Lo w   658   0 9 . 0 0   0 . 1 1   24   2 . 6 4   318   0 . 2 2   12   2 . 6 4   2   H i g h   471   1 3 . 0 0   0 . 2 8   3 6 . 5   1 0 . 2 2   471   0 . 5 6   1 8 . 2 5   1 0 . 2 2   Lo w   318   0 9 . 0 0   0 . 0 6   32   1 . 9 2   318   0 . 1 2   16   1 . 9 2   3   H i g h   1291   1 3 . 0 0   0 . 5 5   1 9 . 3 3   1 0 . 6 3   1295   0 . 5 4   1 9 . 3 0   1 0 . 4 2   Lo w   957   0 9 . 0 0   0 . 1 2   1 7 . 2 4   2 . 0 7   957   0 . 1 2   1 7 . 2   2 . 0 6   4   H i g h   1190   1 3 . 0 0   0 . 2 8   3 8 . 4 2   1 0 . 7 6   1190   0 . 5 6   1921   1 0 . 7 6   Lo w   318   0 9 . 0 0   0 . 0 6   32   1 . 9 2   318   0 . 1 2   16   1 . 9 2   5   H i g h   1198   1 3 . 0 0   0 . 5 5   3 8 . 9 8   2 1 . 4 0   1198   0 . 5 5   1 9 . 0   1 0 . 4 5   Lo w   399   0 9 . 0 0   0 . 0 5   2 8 . 3 5   1 . 4 2   399   0 . 1 0   1 2 . 2 5   1 . 2 3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o la r   ce ll - b a s ed   g a r d en   lig h a u to ma tio n   f o r   en viro n men ta ll fr ien d ly  tech n o lo g y   lea r n in g   ( A fr iz a l Ma yu b )   1465   T ab le   13 .   R esu lts   o f   p o wer   r ea d in g s   f r o m   th s o lar   m o n ito r i n g   s y s tem   D a t e   Y i e l d   ( k W h )   S e l f - c o n su mp t i o n   ( k W h )   Ex p o r t   ( k W h )   I mp o r t   ( k W h )   1 5 / 0 8 / 2 0 2 3   2 , 5 6 0   1 , 4 8 0   1 , 0 9 0   0 . 0 2   1 6 / 0 8 / 2 0 2 3   2 , 1 6 0   1 , 2 3 0   929   0 . 0 1   1 8 / 0 8 / 2 0 2 3   1 , 7 6 0   1 , 0 1 0   753   0 . 0 0   1 9 / 0 8 / 2 0 2 3   2 , 1 0 0   1 , 2 1 0   887   0 . 0 1   2 1 / 0 8 / 2 0 2 3   1 , 7 2 0   1 , 0 0 0   719   0 . 0 2   2 2 / 0 8 / 2 0 2 3   1 , 5 0 0   867   630   0 . 0 1   2 5 / 0 8 / 2 0 2 3   2 , 2 6 0   1 , 3 1 0   951   0 . 0 2   To t a l   1 4 , 0 6 0   8 , 1 0 7   5 , 9 5 9   0 . 0 9   Ev e r a g e   2 , 0 0 9   1 , 1 5 8   851   0 . 0 1       4 . 2 .     Desig n   T h an aly s is   o f   teac h in g   m a ter ial  n ee d s   an d   p r o d u ct   p r o to ty p an al y s is   o f   th s o lar   ce ll - b ased   au to m atic  g ar d en   lig h tin g   s y s tem ,   wh ich   was  ca r r ied   o u t ,   was  u s ed   to   d esig n   p r ac tical  g u id eb o o k   f o r   en v ir o n m en tally   f r ie n d ly   tec h n o lo g y   o n   t h u s o f   s o lar   ce ll s .     4 . 2 . 1 .   Desig n o f   a   pro t o t y pe  o f   a n a uto m a t ic  s o la ce ll - ba s ed  g a rden  lig hting   s y s t em   T h e   p r o t o t y p e   o f   t h i s   a u t o m a tic   g a r d e n   li g h t i n g   s y s te m   wa s   p r e p a r e d   a n d   a s s e m b l e d   w it h   th e   a i m   o f   p r o v i d i n g   o p e n   m a t e r i a l   s o   t h at   t h e   l e a r n i n g   c a r r ie d   o u t   c a n   s t i m u l a t e   s t u d e n ts   t o   b e   m o r e   in t e r e s t   a n d   e as y   f o r   s t u d e n ts   t o   u n d e r s t a n d   s o   t h a t   i t   c a n   r a i s e   t h e   l e v e l   o f   c r i t i c al   t h i n k i n g   i n   s t u d e n t s ,   t h e r e f o r e   a r r a n g i n g   t h e   c i r c u i a n d   h o w   t o   u s e   i t   is   m a d p o s s i b l e   s o   t h a t   s t u d e n ts   c a n   u n d e r s t a n d   w h at   is   i n v o l v e d .   p r o t o t y p e   o f   t h e   a u t o m a ti g a r d e n   l i g h t i n g   s y s t e m .   I n   a c co r d a n c e   w i t h   t h e   l i te r a t u r e   s t u d y   t h a t   h a s   b e e n   c a r r i e d   o u t ,   t h t o o l s   a n d   m a t e r i a ls   o b t a i n e d   t o   m a k e   p r o t o t y p e   o f   t h e   a u t o m a t ic   g a r d e n   l i g h tin g   s y s t e m   i n c l u d e l a p t o p ,   s c is s o r s ,   c a b l e s ,   p r i n t e d   c i r c u i t   b o a r d   ( P C B )   h o l e s ,   L DR   s e n s o r ,   v o l t a g e   s e n s o r ,   A T M E G A   3 2 8   M i c r o c o n t r o l l e r ,   li q u i d   c r y s t a l   d is p l a y   ( L C D ) ,   R e l a y s ,   s o l a r   c e l ls ,   li g h t s   a n d   b a t t e r i e s .   F o r   t h e   p r e p ar a t i o n   a n d   a s s e m b l y ,   b a s e d   o n   t h e   l i t e r at u r e   s t u d y ,   s e v e r a l   p r o c es s es   w e r e   o b t a i n ed ,   i n c l u d i n g   t h e   f l o w   d i a g r a m   f o r   m a k i n g   a   g a r d e n   l i g h t i n g   s y s t e m   p r o t o t y p e ,   t h p r o t o t y p e   a s s e m b l y   f l o w   d i a g r a m ,   t h e   d e s i g n   o f   a   p r o t o t y p e   c i r c u i t   f o r   a   g a r d e n   a u t o m a t i c   l i g h t i n g   s y s te m   i n   s e r i es   a n d   p a r a l l el   c i r c u it s   a n d   t h e   l a s t   o n e   i s   t h e   d e s i g n   o f   a   p r o t o t y p e   f o r   a n   a u t o m a t i c   g a r d e n   l i g h t i n g   s y s t e m   u s i n g   t h e   s o l a r   c e l l   c a n   b e   s e en   i n   F i g u r e   5 .   A n d   t h e   p r o t o t y p e   a s s e m b l y   f l o w   d i a g r a m   c a n   b e   s e e n   i n   F i g u r e   6 .   F i g u r e   7   is   a   p r o t o t y p e   o f   s o l a r   c e ll   u s e d   i n   t h e   p r o t o t y p e   o f   a n   a u t o m a t i c   g a r d e n   l i g h t   s y s t e m   u s i n g   s o l a r   c e l l ,   a n   ac c u m u l a t o r ,   c u r r e n t   s e n s o r ,   v o l t a g e   s e n s o r ,   r e l a y a n   A T M E G A 3 2 8   m ic r o c o n t r o l l e r ,   L C D.   M e a n w h i l e ,   F i g u r e   8   is   a   p r o t o t y p e   o f   a n   a u t o m a t i c   g a r d e n   l i g h t   s y s t e m .     4 . 2 . 2 .   Va lid a t io n t est  o f   pro t o t y pe  a uto m a t ic  g a rden  lig hting   s y s t em   pro du ct s   Af ter   th ass em b ly   o f   th au t o m atic  g ar d e n   lig h t   s y s tem   p r o to ty p e   h as  b ee n   co m p leted ,   test in g   is   ca r r ied   o u s o   th at   th er e   ar n o   p r o b lem s   in   u s in g   it.   T h as p ec ts   to   b test ed   a r s h o w n   i n   T ab le  1 4 .   T h test   r esu lts   s tated   th at  all  asp ec ts   wo r k ed   v er y   well ,   8 9 . 1 4 %.  N ex t,  m ea s u r e m en ts   wer e   ca r r i ed   o u o n   p h y s ical   v ar iab les in clu d in g   cu r r en t,  v o ltag e ,   an d   p o wer ,   wh ic h   ca n   b s ee n   in   T ab le  1 5 .               Fig u r 5 .   Flo d ia g r am   f o r   m ak in g   p r o to ty p o f   an   au to m atic  g ar d e n   lig h tin g   s y s tem   Fig u r 6 .   Flo d ia g r am   f o r   p r o to ty p ass em b ly   o f   th au to m atic  g a r d en   lig h t sy s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1457 - 1 4 7 1   1466             Fig u r 7 .   Pro t o ty p o f   s o lar   ce ll   Fig u r 8 .   Pro t o ty p o f   an   au to m atic  g ar d en   lig h t sy s tem       T ab le  1 4 .   Pr o to ty p e   ass ess m e n t r esu lts   F e a si b i l i t y   a sp e c t   P e r c e n t a g e   M a t e r i a l   91%   Ti me   88%   O b j e c t i v e   91%   B e n e f i t   92%   D e si g n   91%   P r a c t i c a l   90%   Q u a l i t y   81   A v e r a g e     8 9 . 1 4       T ab le  1 5 .   Data   f r o m   c u r r e n t,  v o ltag e ,   an d   p o wer   m ea s u r em e n ts   b ased   o n   lig h t   in ten s ity   No   I n t e n si t y   l i g h t   S e r i e s c i r c u i t     S e r i e s c i r c u i t     I   ( A )   V ( v o l t )   P ( w a t t )   I   ( A )   V ( v o l t )   P ( w a t t )   1   318   0 . 0 6   3 2 . 0 0   1 . 9 2   0 . 2 2   1 2 . 0 0   2 . 6 4   2   399   0 . 0 5   2 8 . 3 5   1 . 4 2   0 . 1 0   1 2 . 2 5   1 . 2 3   3   471   0 . 0 5   2 8 . 3 5   1 . 4 2   0 . 5 6   1 8 . 2 5   1 0 . 2 2   4   658   0 . 1 1   2 4 . 0 0   2 . 6 4   0 . 5 6   1 8 . 2 5   1 0 . 2 2   5   957   0 . 1 2   1 7 . 2 4   2 . 0 7   0 . 1 2   1 7 . 2 0   2 . 0 6   6   1190   0 . 2 8   3 8 . 4 2   1 0 . 7 6   0 . 5 6   1 9 . 2 1   1 0 . 7 6   7   1198   0 . 5 5   3 8 . 9 8   2 1 . 4 0   0 . 5 5   1 9 . 0 0   1 0 . 4 5   8   1271   0 . 2 3   3 6 . 5 0   8 . 4 0   0 . 5 5   1 9 . 0 0   1 0 . 4 5   9   1291   0 . 5 5   1 9 . 3 3   1 0 . 6 3   0 . 5 4   1 9 . 3 0   1 0 . 4 2       Fro m   T ab le   1 6 ,   it  ca n   b e   s ee n   th at  c u r r en t ,   v o ltag e ,   a n d   p o wer   ar e   d ir ec tly   p r o p o r tio n a to   lig h t   in ten s ity .   T h r esear ch   r esu lts   s h o th at  s o lar   ce l ls   h av an   ef f icien cy   o f   1 3 f o r   s er ies  ci r cu its   an d   1 4 f o r   p ar allel  cir cu its .   Fro m   th test   r esu lts ,   r esu lts   wer o b tain ed   wh ich   s tated   th at  all  a s p ec ts   w o r k ed   v e r y   well  at  8 9 . 1 4 %.  T h is   f in d in g   is   in   l in with   th f in d in g s   o f   o th er   r esear ch er s   r eg ar d in g   p r o to ty p d esig n   f o r   u tili zin g   s u n lig h as  an   en er g y   s o u r ce   th r o u g h   s o lar   ce lls ,   s u ch   an   elec tr ical  m ec h an is m   th at  th ef f icien cy   o r   q u ality   o f   th s o lar   p an els  is   n o co m p r o m is ed   [ 3 7 ] - [ 4 3 ] .   T h is   en v ir o n m e n tally   f r ien d ly   t ec h n o lo g y   p r ac tical   g u id eb o o k   was  ca r r ied   o u th r o u g h   v alid atio n   test   b y   th r e m ed ia  ex p er lectu r er s   an d   o n s cien ce   teac h er ,   u s in g   th Aik en   v alid atio n   in d ex   with   ( 8 ) .     V = (  )   [ ( ) ]   ( 8 )     T h ab o v q u an titi es  m ea n   t h n u m b er   g iv en   b y   th ass e s s o r   r ,   th e   lo west  v alid ity   ass es s m en s co r I o ,   th h ig h est  v alid it y   ass es s m en s co r c ,   an d   th n u m b e r   o f   ass ess o r s   n .   Af ter   ca r r y in g   o u v alid atio n   test   b y   1   teac h er   an d   3   lectu r er s ,   th r esu lts   wer o b tain ed   as  s h o wn   in   T ab le  1 6 .   Fro m   T ab le  1 6 ,   it   ca n   b s ee n   th at  th p r ac ticu m   g u id eb o o k   is   v er y   s u itab le   ( 9 0 . 7 5 %)  to   b u s ed   as  p r ac ticu m   g u id f o r   en v ir o n m en tally   f r ie n d ly   tec h n o lo g y .   T h v alid atio n   s h ee t a s s es s m en t item s   lo o k   lik T ab l 1 7 .   T o   o b tain   s tu d en ts '   th in k in g   s k ills   af ter   u s in g   th e n v ir o n m en tally   f r ien d ly   tech n o lo g y   p r ac ticu m   m an u al,   p r etest  an d   p o s t - test   wer ca r r ied   o u o n   class   I MT R ah m atu llah   s tu d en ts .   T h p u r p o s o f   th is   test   is   to   d eter m i n th e   m in i m u m ,   m ax im u m ,   a v er ag e   s co r e ,   an d   s tan d a r d   d ev iatio n s   f o r   b o th   p r e - test   an d   p o s t - test   s co r es.  T h test   r esu lts   ca n   b s ee n   in   T ab les 1 8   an d   1 9 .   B ased   o n   T ab le  1 9   v alu es     ca n   b ca lcu lated   as:      = ( 2 1 ) ( 3 1 )   ( 86 . 8636 36 . 3 1 8 2 ) ( 100 36 . 3 1 8 2 )   ( 50 . 5454 ) ( 63 . 6818 )   0 . 7 9 3 7   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.