Mikrokontroler : Pengertian, Fungsi, Struktur, Jenis, Contoh

Masih merasa bingung saat menjelaskan apa Pengertian mikrokontroler? Bukan hanya secara garis besarnya saja, Anda juga bisa menjelaskan apa itu mikrokontroler secara lebih lengkap. Mulai dari fungsi, struktur, cara kerja dan lainnya.

Pengertian Mikrokontroler

pengertian mikrokontroler
apa itu mikrokontroler

Untuk pengertian dasarnya sendiri, mikrokontroler merupakan sebuah komponen dengan ukuran minimalis yang berfungsi sebagai pengendali sistem. Disebut sebagai komputer karena di dalam mikrokontroler terdapat beberapa komponen penting yang sama dengan PC (personal computer) pada umumnya, seperti CPU, RAM, ROM, dan Port I/O. Komponen-komponen tersebut terpasang pada sebuah chip IC (Integrated Circuit).

Akan tetapi, keduanya sama sekali berbeda untuk tugas dan fungsi. Apabila komputer digunakan untuk melakukan controlling secara umum, pengendali mikro atau microcontroller hanya memiliki fungsi tertentu.

Beberapa contoh mikrokontroler antara lain Atmega328, Arduino, dan mikrokontroler Atmega16. Masing-masing contoh tersebut tentu memiliki kelebihan dan kekurangan.

Fungsi Mikrokontroler

Mikrokontroler sederhana memiliki fungsi-fungsi tertentu sehingga membuatnya bisa berjalan dengan baik. Berikut ini penjelasan beberapa fungsi mikrokontroler tersebut.

  1. Timer
  2. Counter
  3. Decoder & Encoder
  4. Flip-Flop
  5. Pembangkit Osilasi
  6. ADC (Analog Digital Converter)

Struktur Mikrokontroler

Secara struktural, isi di dalam mikrokontroler berbentuk seperti pada gambar di bawah ini. Ada beberapa perangkat yang seringkali kita temukan pada komputer, seperti CPU, port I/O, dan lain sebagainya.

struktur mikrokontroler
struktur mikrokontroler

Berikut penjelasan masing-masing komponen tersebut.

  1. CPU

CPU atau (Central Processing Unit) adalah salah satu struktur mikrokontroler yang perannya sangat penting. Bisa dikatakan CPU adalah otaknya. CPU juga menjadi penghubung masing-masing perangkat mikrokontroler, sehingga apabila terjadi gangguan, maka tugas perangkat lain pun terganggu.

  1. Memori

Secara umum fungsi memori ialah sebagai alat penyimpanan terutama untuk menyimpan data atau program. Biasanya terpasang sejumlah RAM & ROM, seperti EPROM, EPPROM, dan lain-lain.  Juga flash memory untuk menyimpan kode program yang dimasukkan.

  1. Port

Sebuah mikrokontroler seringkali dihubungkan dengan perangkat eksternal lain seperti LCD, sensor, atau yang lainnya. Untuk itu, didalamnya juga dilengkapi dengan port input atau outpot (I/O). Perangkat-perangkat tersebut akan dirangkai secara paralel membentuk sistem kontrol yang berfungsi sebagaimana mestinya.

  1. Timer/ Counter

Timer atau Counter adalah komponen yang memiliki fungsi pengendali waktu atau menghitung. Jumlah Timer/Counter sangat mungkin dipasang lebih dari satu, karena keberadaannya yang sangat berguna.

  1. Analog to Digital Converter (ADC)

ADC (Analog to Digital Converter) adalah salah satu komponen yang bertugas mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Sinyal analog yang masuk merupakan sinyal keluaran (output) dari perangkat lain (misal, sensor) yang kemudian ditampilkan pada layar digital.

  1. Digital to Analog Converter (DAC)

DAC (Digital to Analog Conveterter) memiliki fungsi yang berkebalikan dengan ADC, yaitu mengkonversi sinyal digital menjadi analog. Seringkali perangkat DAC digunakan dalam pengendalian perangkat analog. Misal, motor DC dan yang lainnya.

  1. Interupt Control

Interupt control atau kontrol interupsi merupakan bagian yang berperan dalam interupsi (penundaan) sebuah program kerja. Interupsi dapat dilakukan secara eksternal menggunakan pin interrupt maupun internal melalui instruksi pada program yang dijalankan.

  1. Special Functioning Block

Special Functioning Block atau blok fungsi khusus adalah perangkat tambahan yang memiliki fungsi khusus. Jadi, hanya kontroler tertentu yang dipasang blok ini. Biasanya blok fungsi khusus ini akan mudah ditemukan pada pengendali mikro robotika.

Cara Kerja Mikrokontroler

Sebuah mikrokontroler memiliki prinsip kerja tertentu agar fungsi-fungsi di dalamnya dapat bekerja dengan baik. Masing-masing perangkat sudah saling terintegrasi membentuk sistem kontrol. Lalu bagaimana cara kerja mikrokontroler?

Mikrokontroler akan berjalan sesuai dengan program yang diisikan di dalamnya. ROM merupakan perangkat yang berfungsi menyimpan program-program tertentu untuk dijalankan nantinya.

Kemudian, isian program tersebut akan diinstruksikan oleh mikokontroler. Berbagai instruksi yang dimaksudkan seperti membaca, menghitung, atau mengubah nilai data tertentu menjadi bentuk lain.

Jenis-Jenis Mikrokontroler

Jenis-jenis mikrokontroler
Jenis-jenis mikrokontroler

Seperti yang sudah dijelaskan di awal, bahwa mikrokontroler memiliki kemiripan dengan komputer (PC). Hanya saja fungsinya ialah untuk menjalankan tugas tertentu yang tidak bisa dijalankan oleh komputer secara umum.

Ada berbagai jenis mikrokontroler yang perlu Anda ketahui. Berikut ini macam-macam serta penjelasan singkatnya.

1. Mikrokontroler AVR

Mikrokontroler AVR

Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) merupakan salah satu komponen yang umum digunakan pada bidang instrumentasi dan elektronika. AVR sendiri diambil dari nama Alf Egil Bogen dan Vegard Wollan yang merupakan penemu berkebangsaan Norwegia.

Dilengkapi dengan arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computing) memungkinkan AVR dapat menjalankan berbagai instruksi hanya 1 siklus, kecuali intruksi percabangan yang memerlukan 2 siklus.

AVR diproduksi oleh perusahaan bernama Atmel, dan kini sudah ada 10 kelas sebagai berikut.

  • AVR LCD
  • AVR CAN
  • AVR Otomotif
  • AVR USB
  • TinyAVR
  • Mega AVR
  • XMEGA
  • AVR Z-Link
  • AVR Manajemen Batere
  • AVR Pencahayaan

Pada dasarnya masing-masing kelas di atas memiliki arsitektur dan instruksi yang hampir sama. Hanya saja berbeda dalam fungsinya, kapasitas memori, serta peripheral. Seri AVR yang paling banyak digunakan yaitu Attiny2313, mikrokontroler Atmega8535, mikrokontroler Arduino.

2. Mikrokontroler PIC

Selain AVR, Mikrokontroler PIC (Programmable Interface Controller, sekarang Programmable Intellegent Computer) menjadi salah satu yang paling banyak digunakan di pasar global. PIC merupakan mikrokontroler keluaran  Microchip Technology dan pertama kali dibuat pada tahun 1975. Kala itu, PIC digunakan bersama CPU 1600 untuk meringankan beban kerjanya.

Sama seperti AVR, PIC memiliki arsitektur RISC 8 bit. PIC juga memiliki beberapa fungsi yang mirip dengan CPU, seperti kalkulasi dan memori, serta sistem kerja menggunakan software (perangkat lunak).

Kita bisa membeli PIC secara kosongan yang selanjutnya diisi oleh program tertentu. Kita juga bisa membelinya dengan pra-pemrograman, sehingga dapat langsung melakukan pengunduhan dari kabel komputer. Dengan demikian, akan mengurangi biaya pengadaan alat-alat pemrograman.

Salah satu contoh seri PIC yaitu PIC 16F88.

3. Mikrokontroler MCS 51

Mikrokontroler MCS 51
Mikrokontroler MCS 51

Selanjutnya, ada MCS 51 yang merupakan produksi dari ATMEL (sama seperti AVR).  MCS-51 dibuat dalam dua versi yaitu 40 kaki dan 20 kaki. Keduanya secara umum memiliki arsitektur yang sama. Perbedaan terdapat terutama pada bagian kapasitas memori-data, memori-program, dan jumlah pewaktu 16 bit.

4. Mikrokontroler ARM

Mikrokontroler ARM
Mikrokontroler ARM

ARM (Advanced RISC Machine, sebelumnya Acorn RISC Machine) adalah keluaran dari ARM Holding sebagai prosesor yang memiliki arsitektur RISC dengan set instruksi 32 bit. Awalnya, ARM dikembangkan oleh Acorn Computers. Saat itu, pengembangan ARM difungsikan untuk Personal Computer (PC).

Kesimpulan

Itulah penjelasan terkait mikrokontroler, fungsi, struktur, cara kerja, beserta jenis-jenisnya. Pada dasarnya pengendali mikro memiliki sistem yang mirip dengan komputer. Akan tetapi memiliki fungsi tertentu yang tidak bisa dilakukan oleh komputer. Semoga ulasan di atas cukup membantu, ya?

Leave a Comment