Apakah Mikrokontroler itu?
Mikrokontroler adalah versi mini dari Mikrokomputer/Komputer yang digunakan untuk aplikasi khusus atau Rangkaian terpadu (Integrated Circuit) yang diprogram untuk melakukan perintah/tugas tertentu
Dimana anda dapat menemukannya?
Mikrokontroler terdapat di hampir semua peralatan rumah tangga, gadget, robotika, sistem kendali dalam industri dan peralatan elektronik lainnya.
Mikroprosesor–vs- Mikrokontroler
Mungkin anda pernah mendengar kata “Mikroprosesor” atau “prosesor”. Sehingga muncul pertanyaan, “Adakah perbedaan antara Mikrokontroler dan Mikroprosesor?”
Mikrokontroler dan mikroprosesor adalah dua jenis perangkat keras yang sering digunakan dalam sistem elektronik. Walaupun kedua perangkat ini memiliki beberapa kesamaan, mereka juga memiliki perbedaan-perbedaan penting. Berikut adalah perbedaan utama antara mikrokontroler dan mikroprosesor:
- Dari segi Fungsi: Mikrokontroler adalah sistem komputer yang dirancang khusus untuk mengendalikan perangkat elektronik, seperti pada suhu AC, televisi, mobil, dan peralatan rumah tangga lainnya. Mikroprosesor adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai otak dalam sistem komputer, termasuk komputer pribadi, laptop, dan server.
- Dari segi Integrasi: Mikrokontroler mencakup banyak komponen yang dibutuhkan untuk membangun sistem elektronik, seperti CPU, memori, perangkat masukan/keluaran (I/O), dan perangkat sambungan jaringan. Mikroprosesor hanya berisi CPU dan memori dasar.
- Dari segi Ukuran: Mikrokontroler lebih kecil daripada mikroprosesor dan biasanya memiliki ukuran yang lebih kecil.
- Dari segi Keterbatasan: Mikrokontroler memiliki keterbatasan dalam hal kinerja dan memori, sementara mikroprosesor memiliki kinerja yang lebih baik dan memori yang lebih besar.
- Dari segi Harga: Mikrokontroler biasanya lebih murah daripada mikroprosesor karena mereka memiliki fungsi yang lebih terbatas.
Dengan demikian, mikrokontroler dan mikroprosesor memiliki perbedaan yang signifikan dalam hal ukuran, fungsi, integrasi, kinerja, dan harga. Mikrokontroler lebih cocok untuk aplikasi kontrol perangkat elektronik sederhana, sementara mikroprosesor lebih cocok untuk aplikasi komputer yang lebih rumit.
Mikrokontroler
Mikroprosesor
Berikut ini video tutorial penjelasan di atas:
Berikut Ini Beberapa Bagian Mikrokontroler:
- CPU (Controller Processor Unit)
- Memory (Penyimpanan)
- Port I/O
- Port Serial
- Timer & Counter
- ADC & DAC
- Interrupt Control
1. Central Processing Unit (CPU)
- Arithmetic Logic Unit
Berfungsi untuk mengerjakan perintah– perintah logika dan operasi aritmatika.
- Register Unit
Sebagai tempat penyimpanan sementara data, alamat, kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor.
- Control Unit
Untuk mengambil dan mendekodekan instruksi dari memori program dan menghasilkan sinyal kendali yang diperlukan oleh bagian lain dari CPU untuk melaksanakan instruksi tersebut.
2. Memory (Penyimpanan)
Fungsi memori dalam mikrokontroler sama dengan mikroprosesor. Memori Ini digunakan untuk menyimpan data dan program. Sebuah mikrokontroler biasanya memiliki beberapa RAM dan ROM.
- RAM (Random Acces Memory)
Merupakan memori penyimpan data dimana data tersebut dapat diubah atau dihapus. RAM biasanya berisi data-data variable dan register. Data yang tersimpan pada RAM bersifat volatile yaitu akan hilang bila catu daya yang terhubung padanya dimatikan.
- ROM (Read Only Memory)
Merupakan memori penyimpan data dimana data tersebut tidak dapat diubah atau dihapus (hanya dapat dibaca). ROM biasanya diisi dengan program untuk dijalankan oleh mikrokontroler segera setelah power dihidupkan. Data dalam ROM tidak dapat hilang meskipun power dimatikan karena bersifat non-volatile.
3. Port I/O (Input/Output)
Merupakan sarana yang digunakan oleh mikrokontroler untuk mengakses peralatan-peralatan lain di luar sistem. I/O Port berupa pin-pin yang dapat berfungsi untuk mengeluarkan data digital/analog ataupun sebagai masukan data eksternal seperti LCD, LED, printer, memori, sensor dan perangkat INPUT/OUTPUT lainnya ke mikrokontroler.
4. Port Serial
Port serial menyediakan berbagai antarmuka serial antara mikrokontroler dan periferal lain seperti port paralel. Port serial pada mikrokontroler ini umumnya digunakan sebagai komunikasi antar device/perangkat seperti komunikasi UART, SPI dan I2C.
5. Timer & Counter
Timer dan Counter adalah salah satu fungsi yang sangat berguna dari Mikrokontroler. Mikrokontroler bisa memiliki lebih dari satu timer dan counter. Pengatur waktu (Timer) dan Penghitung (Counter) menyediakan semua fungsi pengaturan waktu dan penghitungan di dalam mikrokontroler. Operasi utama yang dilakukan di bagian ini adalah fungsi clock, modulasi, pembangkitan pulsa, pengukuran frekuensi, osilasi, menghitung pulsa eksternal, dll.
6. ADC & DAC
Analog to Digital Converter (ADC) –> ADC digunakan untuk mengubah sinyal analog ke bentuk digital. Sinyal input pada konverter ini harus dalam bentuk analog (misalnya Output dari Sensor) sedangkan Outputnya dalam bentuk digital. Output digital dapat digunakan untuk berbagai aplikasi digital seperti tampilan data nilai digital sensor pada Perangkat pengukuran (Voltmeter, Amperemeter, Ohmmeter, dll).
Digital to Analog Converter (DAC) –> DAC melakukan operasi kebalikan dari ADC. DAC mengubah sinyal digital menjadi format analog. Ini biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat analog seperti kendali motor DC, kalibrasi gain dan tegangan offset, Potesiometer digital, dll.
7. Interrupt Control
Kontrol interupsi atau Interrupt Control digunakan untuk menyediakan interupsi (Penyelaan) program utama. Interrupt bisa berasal dari eksternal (diaktifkan dengan menggunakan pin interrupt) atau internal (dengan menggunakan instruksi interupsi selama pemrograman).
Berikut ini video tutorial penjelasan di atas:
Prinsip Kerja Mikrokontroler
- Mikrokontroler digunakan untuk aplikasi khusus.
- Mikrokontroler tidak harus memiliki spesifikasi tinggi karena sebagian besar aplikasi/penggunaannya hanya membutuhkan clock beberapa MHz dan ruang penyimpanan/memori kecil.
- Mikrokontroler harus diprogram agar dapat digunakan.
- Mikrokontroler hanya bisa digunakan sebagaimana program / kode yang dituliskan di dalamnya. Contoh: jika anda ingin menyalakan lampu warna merah saat temperatur mencapai nilai tertentu, maka seorang programmer harus menulis kode/program agar ketentuan di atas bisa terlaksana.
Pemrograman Mikrokontroler
- Kode mikrokontroler ditulis pada IDE dan bahasa pemrograman tertentutertentu (Seperti: C, C++, BASIC dan Assembly).
- IDE menginvestigasi eror yang ada pada kode program, kemudian “diterjemahkan” kode program tersebut ke dalam kode biner yang dapat dijalankan oleh mikrokontroler.
- Sebuah downloader digunakan untuk mentransfer kode biner dari PC ke mikrokontroler
Berikut ini video tutorial penjelasan di atas: