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
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:
1. sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas,
2. rancang bangun sistem elektronik dapat dilakukan lebih cepat karena sebagian besar
sistem merupakan perangkat lunak yang mudah dimodifikasi,
3. 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 danreset, 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:
1. prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri,
2. rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal,
3. rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU,
4. 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 masingmasing 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
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 32
Gambar: Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMEGA 16, 32, dan 8535
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
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
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:
1. sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas,
2. rancang bangun sistem elektronik dapat dilakukan lebih cepat karena sebagian besar
sistem merupakan perangkat lunak yang mudah dimodifikasi,
3. 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 danreset, 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:
1. prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri,
2. rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal,
3. rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU,
4. 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 masingmasing 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
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 32
Gambar: Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMEGA 16, 32, dan 8535
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
Tidak ada komentar:
Posting Komentar