Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan sebuah komputer kecil yang dikemas berbentuk Integrated Circuit (IC), dan dirancang  untuk melakukan tugas tertentu sesuai kebutuhan pengembang. Sistem pada sebuah mikrokontroler terdiri dari satu atau lebih dari CPU, memori RAM dan ROM serta perangkat Input atau Output (I/O) yang dapat diprogram.

Dalam pengaplikasiannya mikrokontroler digunakan pada produk yang dapat kita lihat sehari-hari yang dijalankan secara otomatis seperti sistem kontrol mesin pada kendaraan, perangkat medis, pengendali jarak jauh, mesin, peralatan listrik, dan mainan dengan sistem elektronik.

Penggunaan Mikrokontroler semakin banyak digunakan dikarenakan fungsinya dapat mengurangi biaya dan ukuran pada sebuah perangkat jika dibandingkan dengan perangkat yang menggunakan mikroporsesor dengan memori dan perangkat yang terpisah.

Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler

Berikut penjelasan diagram blok dan struktur mikrokontroler beserta penjelasan mengenai bagian utamanya:

Gambar 1. Arsitektur Mikrokontroler

1. CPU

Merupakan bagian inti dari mikrokontroler, bagian ini bertanggung jawab untuk mengambil instruksi (fetch), menerjemahkan (decode), lalu akhirnya dieksekusi (execute). CPU menghubungkan setiap bagian dari mikrokontroler ke dalam satu sistem. Fungsi utama dari CPU mengambil dan menerjemahkan instruksi yang diambil dari memori program. Setelah itu CPU mengatur instruksi agar segera dieksekusi.

2. Memori

Fungsi utama dari memori pada mikrokontroler merupakan penyimpan data dan program, sebuah mikrokontroler biasa memiliki sejumlah RAM dan ROM atau memori flash untuk menyimpan kode sumber program (source code program).

3. Port I/O

Port Input Output digunakan untuk menghubungkan berbagai perangkat dengan mikrokontroler berbagai perangkat seperti LCD, LED, memori, dan perangkat I/O lain bahkan dengan sesama mikrokontroler.

4. Timer Counter

Timer Counter memiliki fungsi yang penting, dalam sebuah mikrokontroler memiliki lebih dari satu timer dan counter. Pengaturan timer dan counter menyediakan pengaturan waktu dan perhitungan di dalam mikrokontroler sepertei fungsi jam, modulasi, pembangkit pulsa, pengukur frekuensi, dan lain sebagainya. Bagian ini juga dapat digunakan untuk menghitung pulsa eksternal.

5. Analog to Digital Converter (ADC)

Salah satu fungsi pada mikrokontroler berupa konverter yang mengubah sinyal analog ke bentuk sinyal digital. Sinyal masukan dalam konverter ini harus dalam bentuk analog misalnya dari sensor setelah itu dikonversi menjadi sinyal digital dalam hal ini sinyal digital berupa tampilan hasil sensor pada lcd atau output device lain.

6. Digital to Analog Converter (DAC)

DAC merupakan fungsi kebalikan DAC, DAC mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, DAC biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat analog seperti motor DC dan sebagainya.

7. Interrupt Control

Fungsi ini digunakan untuk menginterupsi program saat mikrokontroler saat berjalan. Kontrol interrupt dapat berupa eksternal (diaktifkan dengan menggunakan pin interrupt) atau dapat berupa internal (dengan menggunakan interupsi selama program berjalan).

8. Blok Fungsi Khusus

Blok fungsi khusus terdapat pada beberapa mikrokontroler, misalnya mikrokontroler yang digunakan untuk sistem robotik, kontroler ini mememiliki beberapa port I/O tambahan untuk melakukan operasi khusus yang ada pada alat tersebut.

Gambar 2. Humanoid Robot

Fungsi mikrokontroler pada sistem otomatis:

1. Otomotif

Pada bidang otomotif fungsi mikrokontroler yaitu Engine control unit, Air bag, Antilock breaking system, Transmisi otomatis, Speedometer, Navigasi,Suspensi aktif, dan sebagainya.

2. Industri

Pada bidang industri yaitu aplikasi monitoring, aplikasi data logger, aplikasi kontrol dan otomasi.

3. Elektronik Rumah Tangga dan perkantoran

Contoh pada elektronik rumah tangga dan perkantoran printer, mesin fotocopy, timbang digital, air conditioner, dan sebagainya.

4. Robotika

Pada bidang robotika mikrokontroler sangat banyak digunakan karena kemampuan dan fungsi yang dimiliki. Dengan menggunakan mikrokontroler maka beberapa jenis robot seperti robot pemadam api, line follower, dan robot penendang bola dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa sensor dan aktuator.