Mikrokontroler adalah ☑️ Berikut Ulasan Lengkap Mengenai Pengertian Mikrokontroler dan Contohnya ☑️ Fungsi Mikrokontroler dan Jenisnya ☑️
Mikrokontroler adalah sebuah komponen elektronik yang berupa chip yang berperan penting dalam memprogram berbagai perangkat elektronik.
Chip ini berupa Integrated Circuit (IC) yang dapat menerima dan memproses sinyal input dan memberikan sinyal output sesuai dengan program yang dimuat.
Lalu apa yang dimaksud dengan mikrokontroler? Untuk penjelasan lengkapnya, Kamu dapat menyimak materi mikrokontroler yang kelasplc.com jelaskan dibawah ini.
Apa Itu Mikrokontroler
Seperti yang sudah dijelaskan diatas, Pengertian mikrokontroler adalah sebuah komponen elektronik yang berupa chip dan dapat diprogram layaknya komputer.
Secara umum, Mikrokontroler adalah komputer dalam sebuah chip, yang didalamnya terdapat beberapa komponen seperti mikroprosesor, memori, jalur Input/Output (I/O) dan perangkat pelengkap lainnya.
Mikrokontroler dapat di ibaratkan otak pada suatu perangkat yang dapat berinteraksi dengan lingkungan sekitaranya.
Ini Karena mikrokontroler dapat menerima sinyal input, memprosesnya dan menghasilkan sebuah output yang sesuai dengan program yang diberikan pada mikrokontroler.
Beberapa contoh mikrokontroler adalah Atmega328, Arduino, dan mikrokontroler Atmega16. Masing-masing contoh tersebut tentunya memiliki kelebihan dan kekurangannya.
Blok Diagram Mikrokontroler
Secara struktural isi dari mikrokontroler adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Ada beberapa perangkat yang sering kita temukan pada mikrokontroler seperti CPU, port I/O, dll.
Komponen Mikrokontroler
Dari Blok diagram diatas, Kita dapat mengetahui bahwa mikrokontroler terdapat beberapa komponen didalamnya, seperti:
- Central Processing Unit (CPU)
- Memori
- Port
- Timer/ Counter.
- Clock
- Analog to Digital Converter (ADC).
- Digital to Analog Converter (DAC).
- Interupt Control.
- Special Functioning Block.
Adapun penjelasan lengkapnya dari masing masing komponen mikrokontroler dijelaskan dibawah ini.
CPU
CPU adalah singkatan dari Central Processing Unit, Ini merupakan inti dari mikrokontroler, sering disebut sebagai otaknya.
Sesuai namanya, CPU berfungsi untuk mengontrol aliran instruksi dan data di seluruh sistem. Instruksi ini sesuai dengan program dalam memori.
CPU bekerja bersama-sama dengan RAM dan ROM untuk menghasilkan output yang diinginkan dengan cepat dan dengan efisiensi yang cukup tinggi.
Memori
Memori umumnya berfungsi sebagai perangkat penyimpanan terutama untuk menyimpan data atau program. Data tersebut berupa data yang telah diproses (output) atau data yang belum diproses (input).
Terdapat dua jenis memori dalam mikrokontroler, yaitu RAM dan ROM.
- RAM (Random Access Memory)
Kita bisa menyebut RAM sebagai memori data. Ini adalah memori di mana data sementara disimpan saat CPU menjalankan operasi.
- ROM (Read Only Memory)
ROM adalah memori program di dalam mikrokontroler, yang berfungsi untuk menyimpan semua instruksi program. CPU mengambil instruksi dari ROM dan mengeksekusinya satu per satu.
Tidak seperti RAM, ROM selalu menyimpan data bahkan setelah daya perangkat dimatikan.Jadi program yang buat disimpan secara permanen di memori ini.
Port
Mikrokontroler menyediakan beberapa pin general purpose input output (GPIO) yang dapat dikonfigurasi sebagai pin input atau output dengan menulis ke register konfigurasi tertentu.
Pin ini dapat membaca atau menulis status HIGH atau LOW dari atu ke pinnya, sehingga memungkinkan untuk berinteraksi dengan dunia luar.
Jadi fungsi port pada mikrokontroler yakni untuk menghubungkan mikrokontroler dengan perangkat elektronik seperti sensor, potensiometer, LED, LCD, motor DC, relay, dll.
Timer dan Counter
Mikrokontroler dapat memiliki beberapa timer dan counter. Dengan timer dan counter ini maka mikrokontroler memiliki fitur pengaturean waktu dan penghitungan.
Timer dan counter adalah salah satu fitur mikrokontroler yang paling berguna. Sehingga banyak aplikasi yang bervariasi yang bisa dilakukan oleh mikrokontroler.
Oleh karena itu mereka dapat melakukan tugas-tugas seperti mengendalikan LED dan memodulasi kecepatan motor, pembangkitan pulsa, pengukuran frekuensi, osilasi, dan lain sebagainya.
Clock
Mikrokontroler membutuhkan clock saat dijalankan dan digerakkan oleh logika sekuensial. Sumber clock dapat berupa osilator eksternal seperti kristal atau internal seperti osilator RC.
Mikrokontroler yang berbeda akan memiliki clock speed yang berbeda beda. Misalnya Miktrokontroler ATmega128 dengan clock speed 0 – 8 MHz da ATmega128 dengan clock speed 0 – 16 MHz.
Beberapa mikrokontroler canggih bahkan menyediakan internal PLL (Phase Locked Loop) atau FLL (Frequency Locked Loop) untuk melipatgandakan clock ke frekuensi yang lebih tinggi.
Analog to Digital Converter (ADC)
Terdapat komponen pada mikrokontroler yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi digital yakni komponen Anlog to Digital Converter (ADC).
Seperti namanya, ADC mengubah sinyal input analog dari sensor eksternal menjadi sinyal digital. Hal ini diperlukan karena CPU membutuhkan input digital untuk melakukan operasi.
Dengan cara ini, ADC membentuk jembatan antara input analog seperti sensor suhu yang dapat mengukur suhu dan output yang dihasilakn dalam bentuk digital.
Digital to Analog Converter (DAC)
DAC adalah kebalikan dari ADC, DAC mengubah sinyal digital menjadi output analog murni. kemudian output tersebut digunakan untuk mengontrol perangkat eksternal.
Sebagai contoh, motor DC membutuhkan input analog, sehingga output digital dari mikrokontroler terlebih dahulu diubah menjadi output analog dan kemudian digunakan sebagi input motor DC.
Interupt Control
Kontrol interupsi atau interrupt control adalah bagian yang menginterupsi (menunda) suatu fungsi. Bagian kontrol interupsi dapat dikelola secara internal atau eksternal.
Maksudnya adalah yakni fungsi tersebut dapat beroperasi secara eksternal menggunakan pin interrupt dan beroperasi internal menggunakan instruksi interupsi selama pemrograman.
Special Functioning Block
Special Functioning Block atau blok fungsi khusus adalah komponen tambahan yang dirancang untuk melakukan fungsi khusus .
Fungsi khusus ini hanya dapat digunakan oleh beberapa mikrokontroler saja. Mikrokontroler ini memiliki beberapa port tambahan untuk melakukan fungsi khusus tersebut.
Cara Kerja Mikrokontroler
Seperti yang sudah dijelasakan diatas mengenai pengertian mikrokontroler. Mikrokontroler adalah salah satu komponen dasar dari sistem komputer.
Meski faktor bentuknya jauh lebih kecil dari komputer pribadi dan komputer mainframe, Mikrokontroler terdiri dari komponen dasar yang sama.
Prinsip kerja mikrokontroler secara umum yakni menghasilkan output tertentu berdasarkan inputan yang diterimanya dan program yang dijalankannya.
Seperti kebanyakan komputer pada umumnya, mikrokontroler adalah perangkat yang menjalankan instruksi yang diberikan kepadanya.
Dengan kata lain, bagian terpenting dan utama dari sistem komputerisasi adalah program yang dikembangkan oleh seorang programmer.
Program ini menginstruksikan mikrokontroler untuk melakukan serangkaian tindakan sederhana yang panjang untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh pemrogram.
Oleh karena itu mikrokontroler dapat disebut sebagai komputer mini yang bekerja secara kreatif dan inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem.
Sistem operasi tidak bergantung pada komputer, karena parameter komputer hanya digunakan untuk menjalankan instruksi atau program.
Sistem pemrograman komputer dengan mikrokontroler sangat sederhana karena tidak menggunakan banyak instruksi.
Mikrokontroler menyediakan fasilitas tambahan untuk mengembangkan memori dan I/O sesuai kebutuhan sistem.
Jenis Jenis Mikrokontroler
Ada berbagai jenis mikrokontroler yang diklasifikasikan dengan cara yang berbeda. Kita dapat mengklasifikasikannya berdasarkan jumlah bit, perangkat memori, set instruksi, dan arsitektur.
Berikut ini adalah jenis jenis mikrokontroler saat ini yang sering digunakan untuk berbagai kebutuhan:
- Mikrokontroler AVR.
- Mikrokontroler PIC.
- Mikrokontroler ARM.
- Mikrokontroler MSC 51.
Di bawah ini adalah penjelasan singkat dari masing-masing jenis mikrokontroler yang dapat Kamu lihat di bawah ini.
Mikrokontroler AVR
Mikrokontroler Alf and Vegards Risc Processor (AVR) merupakan komponen yang umum digunakan dalam bidang instrumentasi dan elektronika.
AVR sendiri diambil dari nama penemunya yakni Alf Egil Bogen dan Vegard Wollan yang bersal dari Norwegia.
AVR dilengkapi dengan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computing) yang dapat menjalankan banyak instruksi dalam satu siklus kecuali untuk sub-instruksi yang memerlukan dua siklus.
AVR dirilis oleh Atmel dan saat ini memiliki 10 seri atau jenis produk seperti di bawah ini.
- AVR LCD
- AVR CAN
- AVR Otomotif
- AVR USB
- TinyAVR
- Mega AVR
- XMEGA
- AVR Z-Link
- AVR Manajemen Batere
- AVR Pencahayaan
Pada dasarnya setiap seri yang diluncurkan oleh Atmel memiliki arsitektur dan instruksi yang hampir sama. Mereka berbeda hanya dalam fungsinya, kapasitas memori, serta perangkat peripheral.
Seri AVR yang paling populer adalah mikrokontroler Arduino, Attiny2313, Atmega8535. Dan ini merupakan jenis mikrokontroler saat ini yang banyak digunakan.
Mikrokontroler PIC
PIC adalah singkatan dari Programmable Interface Controller, dan sekarang berubah menjadi Programmable Intellegent Computer.
Mikrokontroler PIC dibuat oleh instansi Microchip Technology dan diproduksi pertama kali pada tahun 1975. Sama halnya dengan AVR, PIC memiliki arsitektur RISC 8 bit.
PIC juga memiliki beberapa fitur yang sama dengan CPU seperti komputasi dan pengorganisasian tugas menggunakan memori dan perangkat lunak (software).
Kita bisa membeli PIC dengan pra-pemrograman dan juga Kita dapat membeli PIC kosong dan mengisinya dengan program tertentu.
Hal tersebut memungkinkan Kita untuk mengunduh langsung dari kabel komputer yang Kita gunakan. Sehingga mengurangi biaya pembelian alat pemrograman.
Mikrokontroler ARM
ARM adalah singkatan dari Acorn RISC Machine dan sekarang berubah menjadi Advanced RISC Machine. Mikrokontroler ARM ini dikembangkan oleh ARM holdings.
Mikrokontroler ARM dapat dikatakan sebagai prosesor yang memiliki arsitektur RISC dengan set instruksi 32 bit.
Mikrokontroler ARM adalah yang paling populer di kalangan profesional. Mikrokontroler ARM diproduksi oleh berbagai perusahaan seperti NXP Semiconductors, STMicroelectronics, Microchip Inc., Atmel dll.
Mikrokontroler MSC 51
Mikrokontroler MSC 51 merupakan bagian dari keluarga CISC dimana hampir semua instruksi dieksekusi dalam 12 siklus clock.
Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard dan pada awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal.
MCS51 sering digunakan pada desain awal PLC. MCS51 adalah produk Atmel dan hadir dalam dua versi versi 20 pin dan versi 40 pin. pin IC ini berbeda-beda untuk setiap versinya.
Hampir semua jenis mikrokontroler MCS51 memiliki flash PEROM (Programmable Erasable Read Only Memory) yang ditanamkan sebagai media memori program.
Mengapa kita membutuhkan Mikrokontroler?
Setelah mengetahui apa itu mikrokontroler dan jenis jenisnya. Muncul pertanya, mengapa kita membutuhkan mikrokontroler.
Point pentingnya karena mikrokontroler dapat diprogram untuk melakukan tugas tertentu berdasarkan set instruksi dan kemampuannya.
Terkadang solusi sangat kompleks, rangkaian juga menjadi sangat kompleks jika kita mencoba menyelesaikannya, hanya dengan menggunakan mikrokontroler semua bisa didapatkan.
Bayangkan saja jika Kamu ingin membuat gedung besar, dengan menggunakan BATA akan membuat proses konstruksi menjadi sederhana dan hemat biaya.
Sehingga itu juga akan memberi Kamu kebebasan untuk membuat bangunan dalam bentuk dan ukuran yang Kamu suka.
Instruksi yang diatur dalam mikrokontroler adalah batu bata yang dapat Kamu gunakan untuk memecahkan masalah yang sedang Kamu hadapi.
Dengan menggunakan instruksi yang tersedia dari mikrokontroler tersebut, Maka kamu akan dapat dengan mudah menyelesaikan program yang kompleks.
Kesimpulan
Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa mikrokontroler adalah komputer dalam sebuah chip, yang didalamnya terdapat beberapa komponen yang dapat berinteraksi dengan lingkungan sekitaranya.
Demikian informasi terkait apa itu mikrokontroler dan jenis jenisnya yang bisa tim Kelasplc.com jabarkan. Semoga bisa memberikan wawasan untuk Kamu semuanya.
