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: AT90S 1200
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.
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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar