Mikrokontroler? Simak Penjelasannya!

Apa Itu Mikrokontroler?

Mikrokontroler atau µC adalah suatu  komputer kecil berupa  IC (Integrated Circuit) yang  dilengkapi dengan prosesor, memori, IO dan  peripheral lain. Sesuai dengan nama mikrokontroler, perangkat ini berbentuk  kecil dan dapat diprogram untuk mengontrol  perangkat lain, baik sensor ataupun perangkat tambahan yang lain. Selain itu, perangkat ini memiliki fungsionalitas yang tinggi karena responsif terhadap komponen analog, digital maupun elektromekanis.

Mikrokontroler ATMEGA328P

Umumnya orang akan salah menggunakan istilah mikrokontroler dengan mikroprosesor. Perbedaan utama dari kedua istilah ini adalah pada bentuk perangkat dan fungsinya. Mikrokontroler  adalah sebuah sistem komputer kecil yang sudah terdapat  bagian prosesor dan perangkat pendukung lain dan berfungsi untuk diintegrasikan sebagai kontroler suatu sistem. Sedangkan, mikroprosesor  merupakan istilah suatu IC untuk pemrosesan data dari sistem komputer dan hanya merupakan bagian dari komputer itu  sendiri.

Blok Diagram Mikrokontroler

Bagian-bagian dari mikrokontroler adalah sebagai berikut.

a.         CPU (Central Processing Unit)

CPU adalah bagian mikrokontroler yang menangani pemrosesan data, seperti operasi aritmatika, mengatur aliran data dan menghasilkan sinyal kontrol sesuai program yang ditanamkan pada mikrokontroler.

b.        Memori

Memori untuk mikrokontroler terbagi menjadi dua, layaknya sistem komputer yang biasa kita pergunakan, yaitu sebagai berikut.

1)       Volatile memory, adalah memori yang penyimpanan datanya sementara karena penyimpanannya tergantung dari catu daya. Contoh dari memori tipe ini adalah RAM (Random Access Memory), data sementara yang disimpan di RAM akan hilang ketika catu daya dari mikrokontroler dilepas.

2)       Nonvolatile  memory, adalah memori yang penyimpanan datanya tetap karena tidak tergantung oleh catu daya. Memori tipe ini digunakan untuk menyimpan data program yang dijalankan atau instruksi-instruksi untuk CPU. Contoh memori jenis ini adalah ROM (Read Only Memory) atau flash memory.

c.         Peripheral

Peripheral mengacu pada perangkat keras yang membantu interaksi antara mikrokontroler dengan sistem eksternal atau perangkat lain. Beberapa peripheral untuk mikrokontroler adalah sebagai berikut.

1)       Pengkonversi data, yaitu analog-to-digital converter (ADC),  digital-to-analog converter (DAC) dan reference-voltage generator.

2)       Pembangkit clock, yaitu internal oscillator, phase-locked loop dan sirkuit kristal.

3)       Waktu, yaitu real-time clock (RTC), general-purpose timer, external-event counter dan pulse-width modulation.

4)       Pemrosesan sinyal analog, yaitu operational amplifier da

n analog comparator.

5)       Input/Output, yaitu general-purpose digital input and  ouput  (GPIO) dan parallel memory interface.

6)       Komunikasi serial, yaitu universal asynchronous receiver-transmitter (UART), universal synchronous-asynchronous receiver-transmitter (USART), serial peripheral interface (SPI), ­inter-integrated circuit (I²C) dan universal serial bus (USB).

d.        Sirkuit pendukung

Sirkuit pendukung adalah gabungan berbagai blok fungsi yang tidak bisa dikategorikan sebagai peripheral karena tidak membantu interaksi dengan perangkat eksternal, namun sangat penting untuk operasi internal, penyerderhanaan implemasi dan meningkatkan proses pengembangan. Berikut adalah sirkuit pendukung pada mikrokontroler.

1)       Debug, berfungsi melacak bug atau kesalahan desain perangkat lunak dan mengoptimalkan kinerja firmware.

2)       Interrupt, berfungsi men­-trigger­ ­CPU utntuk merespon suatu event dengan mengeksekusi intruksi tertentu.

3)       Clock-generator, selain berperan sebagai peripheral yaitu menghasilkan clock untuk perangkat luar, juga berperan sebagai sirkuit pendukung yang menghasilkan clock untuk CPU.

4)       Power supply, berfungsi mengatur tegangan setiap bagian mikrokontroler, memanajemen daya agar mengurangi konsumsi daya dan mengatur prosesor dalam keadaan reset stabil apabila tegangan masukan tidak cukup

 

Board Mikrokontroler

Setelah memahami apa itu mikrokontroler, sekarang adalah tentang kesalahpahaman umum mengenai board mikrokontroler.  Masih banyak yang salah mengenai istilah board mikrokontroler dengan mikrokontroler itu sendiri. Jika mikrokontroler hanyalah suatu IC komputer mini, maka board mikrokontroler adalah suatu papan berisi mikrokontroler dan komponen  atau rangkaian pendukung sehingga mikrokontroler dapat digunakan secara maksimal dan lebih mudah. Dengan board mikrokontroler, penggunaan dan fungsi dari suatu mikrokontroler bisa lebih bervariasi, seperti board mi

krokontroler dengan suatu modul atau sensor khusus untuk penggunaan tertentu

.

 Board Arduino UNO Tengah: Board NodeMCU ESP-8266 Kanan: Board Bluepill