Mikrokontroler (Microcontroller)

Mikrokontroler (Microcontroller)

1.1              Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer di dalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut "pengendali kecil" dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini (Afriansyah, 2012). Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka:

a.    Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas.

b.    Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi.

c.    Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya kompatibel.

Agar mikrokontroler dapat berfungsi, maka memerlukan komponen eksternal yang disebut dengan sistem minimum. Untuk membuat sistem minimum dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.

Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, memerlukan perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu:

a.    Sistem minimum mikrokontroler / Board mikrokontroler.

b.    Software pemrograman dan compiler, serta downloader.

Sistem minimum adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler tidak akan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistem minimum mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama, yang terdiri dari 4 bagian, yaitu:

a.    Prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri.

b.    Rangkaian reset untukmenjalankan program mulai dari awal.

c.    Rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU. 

d.    Rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumber daya. 

Tabel 1. 1 Seri Mikrokontroler AVR dari ATMEL (Afriansyah, 2012)

Device	Flash (Kbytes)	EEPROM (Kbytes)	SRAM (Bytes)	Max I/O Pins	Kemasan	Keterangan
AT90PWM2	8	0.5	512	19		UART, ADC,Comp
AT90PWM3	8	0.5	512	19	SOIC 32 MLF 32	UART, ADC,Comp
ATmega128	128	4	4096	53	TQFP 64 MLF 64	UART, ADC,Comp
ATmega168	16	0.5	1024	23	TQFP 32 PDIP 28	UART, ADC,Comp
ATmega2560	256	4	8192	86	TQFP 100	UART, ADC,Comp
ATmega325	32	1	2048	54	TQFP 64 MLF 64	UART, ADC,Comp
ATmega640	64	4	8192	86		UART, ADC,Comp
ATmega8	8	0.5	1024	23	TQFP 32 PDIP 28	UART, ADC,Comp
ATmega8515	8	0.5	512	35	TQFP 44 PDIP 40	UART
ATmega8535	8	0.5	512	32	TQFP 44 PDIP 40	UART, ADC,Comp
ATmega88	8	0.5	1024	23	TQFP 32 PDIP 28	UART, ADC,Comp
ATtiny11	1	--	--	6	SOIC  8	Comp
ATtiny12	1	0.064	--	6	SOIC  8	Comp
ATtiny13	1	0.064	64B + 32 reg	6	SOIC 8 PDIP 8	ADC,Comp
ATtiny15L	1	0.0625	--	6		ADC,Comp
ATtiny2313	2	0.128	128	18	PDIP 20 SOIC 20	UART, Comp
ATtiny25	2	0.128	128	6	PDIP 8 SOIC 8	ADC,Comp

1.1.1        Sejarah Mikrokontroler

Mikrokontroler pertama kali dikenalkan oleh Texas Instrument dengan seri TMS 1000 pada tahun 1974 yang merupakan mikrokontroler 4 bit pertama. Mikrokontroler ini mulai dibuat sejak 1971. Merupakan mikrokomputer dalam sebuah chip, lengkap dengan RAM dan ROM. Kemudian, pada tahun 1976 Intel mengeluarkan mikrokontroler yang kelak menjadi populer dengan nama 8748 yang merupakan mikrokontroler 8 bit, yang merupakan mikrokontroler dari keluarga MCS 48. Sekarang di pasaran banyak sekali ditemui mikrokontroler mulai dari 8 bit sampai dengan 64 bit, sehingga perbedaan antara mikrokontroler dan mikroprosesor sangat tipis. Masing2 vendor mengeluarkan mikrokontroler dengan dilengkapi fasilitas yang cenderung memudahkan user untuk merancang sebuah sistem dengan komponen luar yang relatif lebih sedikit. 

Saat ini mikrokontroler yang banyak beredar dipasaran adalah mikrokontroler 8 bit varian keluarga MCS51 (CISC) yang dikeluarkan oleh Atmel dengan seri AT89Sxx, dan mikrokontroler AVR yang merupakan mikrokontroler RISC dengan seri ATMEGA8535 (walaupun varian dari mikrokontroler AVR sangatlah banyak, dengan memiliki fitur yang berbeda). Dengan mikrokontroler tersebut pengguna (pemula) sudah bisa membuat sebuah sistem untuk keperluan sehari-hari, seperti pengendali peralatan rumah tangga jarak jauh yang menggunakan remote control televisi, radio frekuensi, maupun menggunakan ponsel, membuat jam digital, termometer digital dan sebagainya (Afriansyah, 2012).