Pengenalan
Mikrokontroler
Pengenalan
Mikrokontroler. Selama 40 tahun sejak pertama kali diperkenalkan,
mikrokontroler telah mengalami banyak perkembangan. Berbagai teknologi, fungsi,
serta periferal yang diterapkan pada komponen ini menjadikan mikrokontroler
yang saat ini beredar memiliki banyak variasi. Sudah tak terhitung pula aplikasi
yang dibuat menggunakan mikrokontroler, mulai dari untuk kehidupan sehari-hari
hingga skala industri.
Pengenalan
Mikrokontroler
Mikrokontroler
adalah komputer mikro dalam satu chip tunggal. Mikrokontroler memadukan CPU,
ROM, RWM, I/O paralel, I/O seri, counter-timer, dan rangkaian clock dalam satu
chip seperti terlihat pada Gambar 2. Dengan kata lain, 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. Sebagai contoh,
bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis. Ketika Anda sudah
bisa melakukan hal itu maka Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen,
artikel, dan sebagainya, dan Andapun bisa menulis hal-hal sebaliknya. Begitu
pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat
program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatis menggunakan
mikrokontroler sesuai keinginan Anda.
Gambar:
Blok Diagram Mikrokontroler
Sama
halnya dengan mikroprosesor, mikrokontroler adalah piranti yang dirancang untuk
kebutuhan umum. Fungsi utama dari mikrokontroler adalah mengontrol kerja mesin
atau sistem menggunakan program yang disimpan pada sebuah ROM.
Mikrokontroler
merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan
elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiah
dapat disebut sebagai “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.
Mikrokonktroler
digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti
sistem kontrol mesin, remote control, mesin kantor, peralatan rumah tangga,
alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga
dibandingkan desain menggunakan mikroprosesor memori dan alat input output yang
terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai
proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka:
sistem
elektronik akan menjadi lebih ringkas,
rancang
bangun sistem elektronik dapat dilakukan lebih cepat karena sebagian besar
sistem merupakan perangkat lunak yang mudah dimodifikasi,
gangguan
yang terjadi lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.
Namun,
mikrokontroler tidak sepenuhnya dapat mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang
seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar
menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O). Dengan kata lain,
mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena
mikrokontroler telah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa
dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital
ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan
sistem minimum yang sederhana.
Agar
sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan
komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum. Untuk membuat
sistem minimum paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada
beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa
rangkaian eksternal pun mikrokontroler dapat beroperasi.
Untuk
merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, kita memerlukan perangkat
keras dan perangkat lunak, yaitu sistem minimum mikrokontroler, software
pemrograman dan kompiler, serta downloader. Yang dimaksud dengan 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 dasar yang sama dan terdiri dari 4 bagian, yaitu:
prosesor,
yaitu mikrokontroler itu sendiri,
rangkaian
reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal,
rangkaian
clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU,
rangkaian
catu daya, yang digunakan untuk memberi sumberdaya.
Pada
mikrokontroler jenis-jenis tertentu (misalnya AVR), poin 2 dan 3 sudah tersedia
di dalam mikrokontroler tersebut dengan frekuensi yang telah diatur oleh
produsen (umumnya 1MHz,2MHz,4MHz,dan 8MHz), sehingga pengguna tidak memerlukan
rangkaian tambahan. Namun bila pengguna ingin merancang sistem dengan
spesifikasi tertentu (misalnya komunikasi dengan PC atau handphone), maka
pengguna harus menggunakan rangkaian clock yang sesuai dengan karakteristik PC
atau HP tersebut, biasanya menggunakan kristal 11,0592 MHz, untuk menghasilkan
komunikasi yang sesuai dengan baud rate piranti yang dituju.
Keluarga
AVR
Secara
umum, mikrokontroler terbagi menjadi tiga keluarga besar yang ada di pasaran,
yaitu: Keluarga MCS51, Keluarga AVR, dan Keluarga PIC. Setiap keluarga
mempunyai ciri khas dan karakteriktik masing-masing. Dalam pelatihan kali ini
akan dibahas Keluarga AVR.
Mikrokontroler
Alv and Vegard’s Risc processor, atau sering disingkat AVR, merupakan
mikrokontroler RISC 8 bit. Penggunaan teknologi RISC ini menyebabkan sebagian
besar kode instruksi dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis
mikrokontroler yang paling sering digunakan dalam bidang elektronika dan
instrumentasi.
AVR
umumnya dapat dikelompokkan dalam empat kelas. Pada dasarnya perbedaan
masing-masing kelas adalah pada memori, periferal, dan fungsinya. Keempat kelas
tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan
AT86RFxx.
Gambar: ATTiny 2313
Gambar:
AT90S 1200
Gambar: AT86RF 231
Gambar:
ATMEGA 8535
ATMEGA
8535/16/32
Merupakan
mikrokontroler seri ATMEGA berbasis arsitektur AVR 8 bit. Secara fisik ketiga
jenis mikrokontroler tersebut sama dan bisa digunakan pada sistem minimum yang
sama pula. Perbedaan ketiga mikrokontroler tersebut adalah spesifikasi memori
yang dibunakan. Berikut tabel perbandingan ketiga mikrokontroler tersebut.
Tabel:
Perbandingan ATMEGA 8535, 16, dan 32Tabel Perbandingan ATMEGA 8535, 16, dan 32
ATTINY
2313
ATtiny2313
merupakan seri mikrokontroler dengan arsitektur AVR 8 bit. Walaupun memiliki
arsitektur yang sama, ATTINY berbeda dari ATMEGA dari segi fitur dan memori.
Bandingkan ATMEGA 8535 yang memiliki memori flash 8 KB dengan ATTINY 2313 yang
hanya memiliki memoriflash sebesar 2 KB. Secara fitur, ATMEGA menyertakan fitur
ADC dalam satu kemasan IC sedangkan ATTINY 2313 tidak memiliki fitur tersebut. Selain
itu kecepatan maksimal ATTINY 2313 hanya sampai 8 MHz saja, berbeda dengan seri
ATMEGA 16 yang sanggup hingga 16 MHz. Konfigurasi pin dari mikrokontrolerATTINY
2313 dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.
Gambar : Konfigurasi
Pin Mikrokontroler ATtiny2313
Sumber
:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar