MIKROKONTROLER

 

Definisi Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sistem komputer yang dikemas dalam sebuah Integrated Circuit (IC). Dimana didalam IC terdapat komponen-komponen penting yang ada pada komputer pada umumnya seperti komputer Central Processing Unit (CPU), RAM, ROM, Port IO. Berbeda dengan PC yang umumnya dirancang untuk digunakan secara umum, mikrokontroler sendiri biasanya dirancang hanya untuk mengerjakan  tugas atau fungsi yang khusus saja (special purpose) yaitu mengontrol sistem tertentu.

Biasanya Mikrokontroler disebut sebagai Embedded Mikrokontroler, hal ini tidak terlepas dari posisi mikrokontroler yang embedded system atau menjadi satu bagian dengan perangkat sistem atau suatu sistem yang lebih besar. Secara sederhananya Mikrokontroler dapat diartikan sebagai suatu sistem komputer yang dikemas dalam IC, dimana sebelum digunakan harus diisi suatu program atau perintah terlebih dahulu sehingga mikrokontroler hanya dapat berjalan bila telah diisi suatu perintah atau program terlebih dahulu.

Dalam pengaplikasiannya, Mikrokontroler ini digunakan dalam produk ataupun perangkat yang dikendalikan secara otomatis seperti sistem kontrol mesin mobil, perangkat medis, pengendali jarak jauh, mesin, peralatan listrik, mainan dan perangkat-perangkat yang menggunakan sistem tertanam lainnya.

 

Perbedaan Mikrokontroler dengan Mikroprosesor

 

 

Mikroprosesor merupakan Central Processing Unit (CPU) yang terbentuk dalam satu chip. CPU tersusun atas beberapa komponen meliputi: Arithmatic and Logic Unit (ALU), register, bus control unit, instruction decoder, dan lain-lain.

Sedangkan mikrokontroler merupakan gabungan dari CPU, port input/output (I/O), memori, timer, port serial, port paralel, dan rangkaian pendukung lainnya yang dikemas menjadi satu chip.

Perbedaan sebagai berikut :

1. Perbedaan Utama
   Dari Penjelasan mengenai mikrokontroler dan mikroprosesor diatas, dapat dilihat perbedaan mendasar antara keduanya, dimana pada Microcontroller, perangkat pemrosesan (CPU), ROM, RAM, EEPROM, I/O, Peripheral terintegrasi ke dalam satu Chip, sedangkan pada Mikroprosesor, Chip IC nya hanya terdiri dari CPU dan beberapa IC pendukung. Suatu Mikroprosesor membutuhkan adanya perangkat eksternal tambahan berupa komponen inti (RAM, ROM, I/O, storage) dan komponen peripheral lainnya serta interkoneksi bus antar perangkat.
2. Aplikasi dan Penerapan
   Karena Kesederhanaan dari Microcontroller, maka microcontroller banyak digunakan untuk proyek-proyek sistem tertanam dan IoT serta untuk sistem-sistem dengan tujuan spesifik lainnya seperti pada kamera, mesin cuci, dsb. Di lain sisi, tugas yang dilakukan oleh Mikroprosesor biasanya lebih kompleks dan membutuhkan komputasi yang berat, dimana membutuhkan memori dan sumber daya yang lebih besar.
3. Arsitektur
   Mikroprosesor pada umumnya menerapkan arsitektur Von Neumann dengan data dan instruksi terletak pada memori yang sama. Pada Microcontroller, digunakan arsitektur Harvard dimana data dan instruksi diletakkan pada memori yang terpisah. Dalam sisi arsitektur komputasi, mikroprosesor pada saat ini biasanya memiliki arsitektur 32-bit atau 64-bit, dan pada Microcontroller, arsitektur yang digunakan yaitu 8-bit, 16-bit, atau 32-bit.
4. Cost
   Dari sisi biaya, Microcontroller memiliki biaya yang jauh lebih murah, karena umumnya teknologi pada mikrokontroler menggunakan semikonduktor metal oxide yang murah. Jika dilihat dari sumber daya yang digunakan, Microcontroller memiliki konsumsi daya yang lebih kecil dan umumnya memiliki mekanisme power saving. Pada Mikroprosesor, karena komputasi yang kompleks, maka sumber daya yang diperlukan jauh lebih besar terutama jika terdapat banyak perangkat eksternal tambahan.
5. Kinerja
   Kecepatan Proses Microcontroller saat ini berkisar antara 1 Mhz – 300 Mhz, dan pada Mikroprosesor, kecepatan proses berada pada 1Ghz – 4Ghz. Kecepatan proses ini akan terus berkembang seiring dengan berkembang pesatnya teknologi SoC (System On Chip).

Dari perbedaan diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa mikrokontroler dan mikroprosesor memiliki penerapan bidangnya masing-masing, hal ini tentunya sesuai dengan kebutuhan dan spesifikasi sistem yang ingin dirancang.

Contoh Mikrokontroler dengan software pemrograman yang digunakan

• ATMega, yang banyak digunakan programmer AVR adalah AVR-Dude programmer berbasis CLI, sedangkan ATmel Studio adalah Software simulator resmi milik atmel yang dulunya bernama AVR studio, bisa menggunakan beberapa pilihan bahasa pemrograman, dibekali kemampuan untuk melakukan download langsung ke dalam chip mikrokontrolernya. selain itu juga masih ada beberapa contoh lainnya seperti ponyprog, khazama, extreme burner, dan sinaprog.
• Arduino Board, Arduino yang paling banyak digunakan dan disarankan untuk pemula adalah Arduino Uno. Software Untuk memasukkan program ke board mikrokontroler Arduino UNO, contohnya seperti Arduino IDE, Arduino Create, Codevision AVR, Avrdude, Atmel Studio 7. selain dari Arduino Uno masih ada yang lain seperti Arduino Due, Arduino Lilypad, Arduino Nano, dsb.
• Cypress PSoC, PSoC (programmable system on a chip ) adalah keluarga sirkuit terpadu mikrokontroler oleh Cypress Semiconductor . Chip ini mencakup inti CPU dan susunan sinyal campuran dari periferal analog dan digital terintegrasi yang dapat dikonfigurasi. untuk menjalankan program mikrokontroler ini kita dapat menggunakan software seperti PSoC Designer dan PSoC Creator.

Implementasi Mikrokontroler dengan contoh penggunaannya

• Mikrokontroler AT89S51 digunakan untuk Sistem keamanan ruangan menggunakan sensor passive infra red (PIR) KC7783R. yang dimana Sistem ini akan bekerja setelah PIR sensor KC7783R mendeteksi gerakan manusia, maka PIR sensor KC7783R akan mengirim sinyal ke mikrokontroler, kemudian mikrokontroler menyalakan alarm yang diwakili oleh buzzer. Sistem ini telah terealisasi dan dapat dijadikan sistem keamanan dengan membunyikan alarm secara otomatis.
• Mikrokontroler Arduino Uno digunakan untuk Purwarupa pemantauan debit air PDAM menggunakan sensor aliran air. Sistem ini terdiri dari beberapa bagian yaitu sensor aliran air g1/2, shield LCD, LCD, Arduino Uno, komputer dan pompa air. Alat pemantau debit air ini menggunakan sensor aliran air g1/2 untuk mengukur laju dan volume air. Sistem kerja sensor ini adalah dengan memanfaatkan fenomena efek Hall. Efek Hall ini didasarkan pada efek medan magnetik terhadap partikel bermuatan yang bergerak sehingga didapatkan nilai frekuensi. Frekuensi kemudian dikalkulasikan menjadi kecepatan laju air dan volume total. 
• mikrokontroler ATMega16 digunakan untuk  Proyek RFID untuk Sistem Keamanan  Motor. Alat ini menggunakan sebuah mikrokontroler ATMega16 sebagai pengontrol sistem. Sistem keamanan ini menggunakan sebuah pembaca RFID (RFID Reader) ID-12 dengan frekuensi 125 kHz dan 2 buah RFID tag card passive. Sistem keamanan ini juga menggunakan sebuah Password dari data input keypad sebagai keamanan bertingkat dari sepeda motor. Buzzer sebagai alarm atau penanda dari sistem yang sedang tidak aman.

 

 

 

 

 

Sumber :

1. https://www.webstudi.site/2019/02/Mikrokontroler.html
2. https://teknikelektronika.com/pengertian-mikrokontroler-microcontroller-struktur-mikrokontroler/
3. http://elektro.um.ac.id/weblearning/pluginfile.php/4968/mod_resource/content/1/Modul%201%20Materi.pdf
4. http://reslab.sk.fti.unand.ac.id/index.php?option=com_k2&view=item&id=227:perbedaan-mikroprocessor-dan-mikrocontroller&Itemid=303
5. https://nurafiinidahrul.blogspot.com/2017/02/aplikasi-teknologi-mikrokontroller.html
6. https://www.initialboard.com/apa-itu-mikrokontroller
7. https://tanya-jawab.iptek.web.id/2020/10/11/software-untuk-memasukkan-program-ke-board-mikrokontroler-arduino-uno-adalah/
8. https://anotherorion.com/6-software-downloader-mikrokontroler-avr/
9. Hardware dan Software Mikrokontroler AVR dan Arduino
10. https://en.wikipedia.org/wiki/Cypress_PSoC