Apa Itu Mikrokontroler?

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer berukuran mungil dalam sebuah chip elektronik yang bisa diprogram layaknya sebuah PC. Di dalamnya terkandung prosesor, memori (RAM, memori program, atau keduanya), dan saluran input dan output. Berfungsi membaca input (misalnya sensor), memprosesnya, kemudian melakukan kontrol (menggerakan motor, relay, dsb).

Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara otomatis, misalnya sistem kontrol mesin, remote control, alat kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, atau mainan. Ukuran, biaya, dan konsumsi daya  mikrokontroler jauh lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan mikroprosesor, memori, dan alat input output yang terpisah. Kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektronik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis dan ringkas.

Kelebihan Sistem Dengan Mikrokontroler

1. Logika kerja mikrokontroler diatur dengan bahasa pemrograman yang dikirim dari komputer sehingga pengoperasian sistem menjadi mudah. Karena logika sudah diprogram, maka tidak perlu menyusun rangkaian logika dengan banyak IC atau komponen elektronika terlalu banyak.
      
2. Mikrokontroler tersusun dalam sebuah chip dimana prosesor, memori, dan I/O terkumpul menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem.
   
3. Mikrokontroler berjalan sendiri tanpa tergantung dengan komputer setelah diprogram. Langkah-langkah untuk download komputer dengan mikrokontroler sangat mudah digunakan karena tidak menggunakan banyak perintah.
   
4. Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk pengembangan memori dan I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem.
   
   
5. Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat.

Jenis-jenis Mikrokontroler

Ada 2 jenis mikrokontroler berdasarkan pada kerumitan instruksi-instruksi yang dapat diterapkan pada mikrokontroler tersebut. Yaitu mikrokontroler jenis RISC dan CISC.

RISC merupakan kependekan dari Reduced Instruction Set Computer. Instruksi yang dimiliki terbatas, tetapi memiliki fitur yang lebih banyak.

Sedangkan CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer. Instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fitur secukupnya.

Masing-masing mempunyai keturunan atau keluarga sendiri-sendiri.

Sekarang kita akan membahas pembagian jenis-jenis mikrokontroler yang telah umum digunakan.

1. Keluarga MCS51
   Mikrokontroler ini termasuk dalam keluarga mikrokontroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock.
   
   Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, tetapi kita bisa menambahkan ROM eksternal dan RAM eksternal.
   
   Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).
   
2. AVR
   Mikrokontroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokontroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi.
   
   Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Sebagian besar Arduino menggunakan chip utama jenis AVR, yaitu ATMega.
   
3. PIC
   Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable Intelligent Computer.
   
   PIC termasuk keluarga mikrokontroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh divisi mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640.

Penerapan Mikrokontroler

Karena kemampuannya yang lengkap, bentuknya yang mungil, konsumsi dayanya yang rendah, dan harganya yang murah maka hampir semua peralatan elektronik di dunia sudah memakai mikrokontroler. Mulai dari mainan anak-anak, perangkat elektronik rumah tangga, perangkat pendukung otomotif, peralatan industri, peralatan telekomunikasi, peralatan medis dan kedokteran, sampai dengan pengendali robot serta persenjataan militer. 

Terdapat beberapa keunggulan pada alat-alat yang menggunakan mikrokontroler.

1. Kehandalan tinggi (high reliability) dan kemudahan integrasi dengan komponen lain (high degree of integration).
   
2. Ukuran yang semakin dapat diperkecil (reduced in size).
   
3. Penggunaan komponen dikurangi (reduced component count) sehingga menyebabkan biaya produksi dapat semakin ditekan (lower manufacturing cost).
   
4. Waktu pembuatan lebih singkat (shorter development time) sehingga lebih cepat pula dijual ke pasar sesuai kebutuhan (shorter time to market).
   
5. Konsumsi daya yang rendah (lower power consumption).

Nah itulah penjelasan singkat mengenai mikrokontroler. Kalau anda masih pemula dan ingin mendalami mikrokontroler, maka sebaiknya mencoba mempelajari Arduino, sebuah sistem mikrokontroler siap pakai, yang bisa diprogram langsung melalui kabel USB, tanpa perlu merangkai, tanpa perlu perangkat tambahan untuk memprogram.