Mikrokontroler

Penulis: Hudalil Mustakim

20 Oktober 2022 7 minutes read

Editor: M. Zakaria, S.Kom

Apa itu Mikrokontroler?

Bagi mereka yang telah lama bergelut dalam dunia elektronik, maka sudah tidak asing lagi dengan perangkat keras yang satu ini. Meskipun begitu ternyata masih ada cukup banyak orang yang salah paham mengenai apa itu Mikrokontroler dan cara kerjanya yang dinilai mirip seperti CPU.

Padahal, jika ditelisik lebih dalam baik CPU dan Mikrokontroler memiliki cara kerja dan penggunaan yang berbeda. Di mana Mikrokontroler memiliki keterbatasan yang mana hanya digunakan untuk penggunaan khusus saja. Lebih lanjut simak artikel ini ya.

Mikrokontroler adalah perangkat komputer dalam versi kecil, biasa lebih akrab disebut dengan Mini Chip karena dikemas dalam bentuk Chip tunggal Integrated Curcuit, Mikrokontroler juga bekerja dengan sistem operasi khusus yang berbeda. Mikrokontroler sering kali disebut sebagai komputer mini karena memiliki komponen yang mirip dengan komputer pada umumnya.

Alasan Mikrokontroler disebut sebagai mini komputer ialah, karena memiliki beberapa komponen yang sama seperti ROM, RAM, Port IO, CPU dan lainnya. Sehingga dengan komponen yang mirip ini dinilai menjadi versi komputer mini.

Namun, dalam penggunaannya sendiri Mikrokontroler memiliki keterbatasan untuk digunakan. Berbeda dengan sistem komputer yang digunakan dalam mengelola data dan menjalankan banyak program. Sistem Mikrokontroler ini hanya digunakan untuk mesin yang membutuhkan kendali secara otomatis.

Contoh paling mudah untuk kita menemukan sistem Mikrokontroler ini ialah pada alat pengontrol mesin di mobil, perangkat elektronik yang membutuhkan kontrol otomatis, hingga perangkat medis yang saat ini telah menggunakan Mikrokontroler untuk mendukung teknologi canggih.

Maka dari itu, jika dibandingkan maka Mikrokontroler memiliki keterbatasan dalam prosesnya ketika digunakan dalam bekerja. Tak heran mengapa Mikrokontroler hanya digunakan dalam kerja khusus yang berbeda dengan sistem komputer, yang mana digunakan sebagai teknologi umum dalam mengelola berbagai macam data.

Manfaat Mikrokontroler

Dalam penggunaannya dalam mendukung kecanggihan teknologi, Mikrokontroler membawa beberapa manfaat yang menarik dan penting, mulai dari harga yang ekonomis dan fungsinya yang bekerja dengan sangat baik. Beberapa manfaat lainnya bisa Anda simak di bawah ini:

1. Fasilitas Tambahan

Mikrokontroler ternyata memiliki beragam fasilitas tambahan yang dapat mengembangkan memori dan Input Output dari Mikrokontroler, yang mana bisa disesuaikan langsung dengan sistem.

2. Sederhana

Mikrokontroler memiliki sistem Running yang sifatnya tidak bergantung pada komputer, maka dari itu langkah untuk mengunduh komputer menggunakan Mikrokontroler sangat mudah dan sederhana. Juga Mikrokontroler tidak membutuhkan banyak pilihan perintah.

3. Chip Tunggal

Karena sistem dari Mikrokontroler yang tersusun dalam satu Chip, maka integrasinya tersusun menjadi satu kesatuan yang sangat baik. Sehingga, Mikrokontroler bisa bekerja dengan efektif sesuai dengan sistem yang telah diprogram.

4. Bahasa Assembly

Bahasa pemrograman Mikrokontroler menggunakan Assembly, apalagi mereka menggunakan kaidah bahasa dasar yang semakin mudah diprogram. Assembly juga tercatat sebagai salah satu bahasa pemrograman yang mudah dan tidak serumit bahasa lainnya.

5. Ekonomis

Untuk mereka yang bekerja atau memperbaiki produk dengan Mikrokontroler, maka harga yang ditawarkan juga relatif murah. Kita bisa mengganti Mikrokontroler ke versi terbaru jika produk sederhana mengalami kerusakan di sistem Mikrokontroler, lebihnya juga mudah ditemukan dan diperjual belikan secara legal dan bebas.

Cara Kerja Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan sebuah komputer mini dengan Chip tunggal, di mana memadukan CPU, RAM, ROM, Port IO, hingga Counter-Timer yang bergerak dalam satu Chip. Secara sederhana, kita bisa mengatakan bahwa sistem dari Mikrokontroler memiliki input dan output yang bisa dikendalikan dan dihapus.

Sama seperti CPU dalam komputer, Mikrokontroler memiliki cara kerja membaca dan menuliskan data. Nah, sistem utama dari kinerja Mikrokontroler ini ialah mengontrol kinerja mesin dengan menggunakan program khusus dan disimpan pada sebuah ROM.

Maka dari itu, penggunaan Mikrokontroler ini sendiri lebih banyak ditemukan di alat elektronik yang bisa diatur penggunaannya. Kita bisa mengatur berapa lama durasi, hingga manfaat lainnya yang bisa kita rasakan selama adanya teknologi Mikrokontroler ini.

Contoh paling awam yang kita gunakan sehari-hari ialah barang elektronik dari Remote Control, kita bisa dengan mudah produk ini di mana pun melalui perangkat elektronik seperti AC, Kipas Angin, TV, hingga layanan Smart Homelainnya. Ini merupakan contoh kecil dari teknologi Mikrokontroler yang kita gunakan dalam lini kehidupan.

Sayangnya, tidak semua komponen dari IC TTL dan CMOS dapat mereduksi aplikasi yang memiliki kecepatan tingi dalam menambah jumlah saluran keluaran dan masukan dari I/O. Inilah yang menjadi alasan keterbatasan Mikrokontroler yang tidak mampu menjalankan aplikasi dalam konteks umum, karena penggunaannya telah diatur untuk dapat menjalankan tugas tertentu.

Meskipun Mikrokontroler memiliki periferal seperti Port Paralel, Komparator, DAC, dan konversi analog, namun jika dibandingkan maka Mikrokontroler masih menggunakan sistem minimum yang sederhana dan tentu lebih terbatas dalam pengelolaan datanya.

Nah  Mikrokontroler yang berfungsi dengan baik akan memerlukan sebuah komponen eksternal yang disebut sistem minimum. Tujuannya ialah membuat sistem ini dibutuhkan saat sistem Reset dan Clock.

Mikrokontroler dan Mikroposesor

Ini hal yang sering kali disalahpahami, baik Mikrokontroler dan Mikroprosesor tentu memiliki perbedaan khusus dalam komponen dan sistemnya. Mikrokontroler sendiri merupakan komponen IC yang menjalankan fungsinya sebagai pengendali, di mana didukung dengan komponen lainnya seperti RAM, ROM, ADC dan CDA. Ada pun pusat dari pembacaan data dari Mikrokontroler disebut dengan CPU.

Sedangkan Mikroprosesor ialah CPU yang sebenarnya, maka dari itu sejarah dari penemuan CPU sendiri bisa dikatakan menjadi bagian dari perkembangan Mikrokontroler. Mikrokontroler juga memiliki komponen pendukung kinerja lainnya seperti Register, CPU Interconnect, Control Unit dan Aritma Logic Unit.

Struktur Mikrokontroler

Mikrokontroler memiliki sebuah struktur yang disebut dengan diagram blok Mikrokontroler, ada beberapa bagian yang perlu dipahami sebagai bagian komponen agar Mikrokontroler bisa berjalan dengan benar. Simak di bawah ini:

1. CPU

CPU adalah otak komputer, memiliki tanggung jawab yang penting untuk mengambil sebuah instruksi, menerjemahkan dan mengeksekusi. Dengan adanya CPU, maka kita bisa menghubungkan setiap bagian dari Mikrokontroler dalam satu kesatuan sistem. CPU memiliki fungsi utama di Mikrokontroler untuk mengambil dan mengeksekusi instruksi.

2. Port Serial

Tugas dari serial port di Mikrokontroler untuk menyediakan beberapa pilihan antarmuka serial antara Mikrokontroler dan periferal misalnya port paralel.

3. Penyimpanan atau Memori

Seperti tugas pada umumnya, memori digunakan untuk menyimpan sejumlah data. Data yang didapatkan merupakan data yang diolah dan data yang masih mentah atau belum diolah. Penyimpanan yang digunakan ialah ROM dan RAM, di mana penggunaan ROM memiliki fungsi untuk menyimpan data dalam jangka waktu yang lama.

RAM dalam dalam Mikrokontroler akan menyimpan data hanya untuk sementara selama program berjalan, di Mikrokontroler penggunaan RAM terbaru menjadi beberapa bagian seperti DRAM, TSOP, PCB, DIP, CSP, Contact Point dan Chip Packaging.

4. Parallel I/O

Bertugas untuk menghubungkan beberapa perangkat seperti Printer, Memori, LED dan LCD ke Mikrokontroler.

5. ADC

ADC atau Analog to Digital Converter akan mengubah sebuah sinyal analog menjadi bentuk digital, sinyal dalam konverter ini harus diubah dari bentuk analog ke digital.

6. DAC

DAC atau Digital to Analog Converter melakukan fungsi yang terbalik dari fungsi ADC, jika ADC mengubah sinyal analog ke digital sebagai Output. Maka DAC akan mengubah sinyal digital ke analog sebagai Output-nya.

7. Interrupt Control

Memiliki tugas untuk mengendalikan penunda dari pemrograman Mikrokontroler. Bagian ini nantinya bisa langsung dioperasikan secara internal dan eksternal, di mana sifatnya memang lebih fleksibel.

8. Special Functioning Block

Sering disebut dengan Blok Fungsi Khusus, yang memiliki fungsi bersifat khusus, blok ini ditemukan pada arsitektur yang lebih kompleks seperti mesin robot. Maka dari itu, tidak semua perangkat dari Mikrokontroler menggunakan fungsi ini.

9. Timer & Counter

Seperti namanya, fitur ini digunakan untuk mengukur lama durasi yang dibutuhkan dengan alat perhitungan. Komponen ini sangat penting untuk digunakan, karena ada banyak program sistem yang membutuhkan mesin pengaturan yang efektif.