Mikrokontroller (terkadang disingkat menjadi µC, uC or MCU) adalah komputer kecil dalam sebuah integrated circuit (IC), berisi CPU, memory, timer, dan input/output. Program memory dalam bentuk Flash, RAM dan EEPROM. Microcontrollers dirancang untuk aplikasi embedded.
Penggunaan mikrokontroller ada pada alat-alat digital, telah ada
dimana-mana, hingga kita mungkin tidak menyadarinya. Contoh: remote control, keyboard pc, mouse pc, jam tangan, mainan digital, kartu absensi, kartu masuk ruang, peralatan rumah tangga (misal bel, coffee maker, kulkas, sterio-set, televisi, A/C, dll.), kontrol di sepeda motor, kontrol di mobil, bahkan kartu ucapan digital.
Apa sebenarnya yang dilakukan oleh sebuah mikrokontroller?
- Mikrokontroller menjalankan hanya apa yang anda rancang untuk dilakukannya.
- Sebuah mikrokontroller menerima beberapa jenis masukan (input)
- Ia mengambil keputusan berdasarkan pada software yang telah anda tulis
- Keluaran (output) nya berubah berdasarkan keputusan pada langkah 3
- Ia melakukannya dengan cepat dan dengan handal.
Bukan maksud saya untuk mengajak anda (atau anak anda) untuk menjadi ahli elektronika, tapi :
- Dengan mencipta gadget atau robot yang sederhana, kita membuka cakrawala terhadap teknologi tinggi, baik software, hardware (sirkuit elektronika, termasuk berbagai sensor)
- Internet of Things (IoT) hot, sangat hot, dan mikrokontroller berada pada posisi otak bagi IoT
- Setiap tahun jutaan, bukan, MILYAR-an mikrokintroller diproduksi. Sebelum tahun 1983 sudah jutaan mikrokontroller TMS 1000 dijual oleh Texas Instruments setiap tahunnya.
Ada berbagai macam mikrokontroller yang dirancang dengan fasilitas dan ukuran yang sesuai dengan fungsinya. Mikrokontroller dibuat oleh berbagai perusahaan diberbagai belahan bumi (sayang tidak satupun dibuat di Indonesia), seperti misalnya Intel, ARM (disain), Microchip, Atmel, Freescale (Motorolla), Renesas (Hitachi), Texas Instruments, dllsb.
AVR adalah nama dari satu seri mikrokontroller dari Atmel. Setiap mikrokontroller dalam serie ini berbagi set instruksi dan bagian inti yang sama. Ketika kebutuhan proyek kita perlu perubahan kita bisa memilih AVR berbeda yang lebih cocok berdasarkan pada berapa banyak Input/Output ynmg diperlukan, berapa banyak kebutuhan timer, kebutuhan ruang memory, kecepatan, serta fitur2 lainnya. AVR tersedia dalam berbagai variasi paket. Indahnya AVR adalah ketika anda memahami suatu tipe maka pada dasarnya anda mengetahui seluruh tipe yang ada.
Belajar AVR itu mudah dan murah. Mudah dalam mencari support, mudah dalam mencari chip AVR, mudah dalam membuat program karena banyak tersedianya compiler yang robust namun gratis, mudah karena AVR ISP dapat ditemukan dimana-mana.
Murah karena tersedia berbagai chip AVR yang ekonomis, murah karena harga AVR ISP sangat terjangkau.
Bagaiman Dengan Arduino
Arduino yang merupakan sirkuit dengan mikrokontroller dan dibuat sedemikian rupa untuk memudahkan belajar robotik dan elektronik telah berhasil menarik perhatian dunia teknologi elektronik dan robotik. Untuk "pemudahan" tersebut, banyak alat bantu yang diberikan Arduino, seperti "Arduino IDE" (sebenarnya adalah makro, agar programmingnya lebih mudah), "shield" (sirkuit bantuan yang snap-on ke Arduino, sehingga pengguna tidak usah membuat dan merangcang sendiri sirkuit bantuan ini).
Belajar mikrokontroller AVR adalah tahap berikutnya setelah belajar Arduino. Namun bukan berarti anda harus belajar Arduino sebelum belajar AVR, hanya saja anda dituntuk belajar programming dengan "bahasa C murni" dan membuat sendiri rangkaian sirkuit (harus memahami fungsi komponen elektronik, sensor, dan sebagainya), sehingga akhirnya kreasi anda tidak terbatas pada "shield" dan "makro" yang disediakan oleh Arduino.
Bagaimana Dengan Robot LEGO Mindstorms
LEGO Mindstorms dirancang untuk memanjakan anda dengan model snap-on ala "LEGO", termasuk komponen utama (mesinnya yang berisi mikrokontroller, berbentuk brick) motor, sensor, gears dan LEGO bricks, serta pemrograman yang juga snap-on.
Untuk memahami bagaimana membuat robot, mungkin LEGO Mindstorms sangat tepat dan anda bisa belajar cepat, terutama dengan tersedianya komponen mekanik dan berbagai sensor yang memberi kesempatan kreasi yang sangat luas.
Namun saat anda ingin membuat produk non-robotik, atau ingin belajar belajar tentang elemen dasar elektronik atau instrument, maka Mindstorms tidak lagi bisa memenuhi, maka AVR beserta komponen elektronik serta pemrogramannya siap untuk anda gunakan.
Belajar membuat robot AVR membutuhkan hal-hal yang sangat mendasar, tidak ada komponen dan programming yang snap-on, tapi itulah inti dari belajar AVR.
Berikut diskusi pendek tentang AVR (dalam hal ini NerdKit), Arduino dan LEGO MindStorms.
Robot sangat variatif. Robot sederhana mungkin bisa segera kita cipta, makin canggih membutuhkan penguasaan hal yang lebih ruwet. Belasan tahun dibutuhkan oleh belasan engineer spesialis robot untuk mengembangkan robot Asimo (dari Honda) hingga level kemampuannya mencapai kondisi seperti sekarang.
- Robot mobil sederhana yang bisa berjalan lurus, yang hanya membutuhkan pemahaman tentang menggerakkan 1 motor dan mekanik sederhana, robot mobil yang bisa berbelok membutuhkan pemahaman kontrol 2 atau 3 motor.
- Robot mobil yang mengikuti jalur warna atau dinding, selain membutuhkan pemahaman tentang motor dan motor servo, juga sensor warna dan tactile switch (dengan debouncing), disertai mekanik yang lebih banyak.
- robot biped (2 kaki) yang berjalan kaku memerlukan 3 motor servo dengan mekanik sederhana.
- Pada motor matic untuk menghidupkan mesin kunci kontak harus pada posisi ON (otomatis lampu di dashboard menunjukkan lampu hijau), tapi tanpa rem tangan ditarik starter tidak bisa dilakukan » artinya motor menggunakan mikrokontroller untuk fungsi-fungsi tersebut.
- Di mobil, ketika pintu supir dibuka, otomatis semua pintu menjadi un-lock, lampu plafon menyala, di dashboard muncul gambar pintu terbuka, kalau lampu sorot menyala maka beeper akan berbunyi. Ketika pintu ditutup lampu plafon meredup hingga mati, kemudian kalau tidak di-kunci menggunakan remote-control maka setelah beberapa saat pintu akan mengunci dengan sendirinya » Ini semua menunjukkan penggunaan mikrokontroller.
- dst...
- Bayangan bahwa mikrokontroller dan programming tidak mudah: ada benarnya, tetapi untuk menjangkau yang lebih tinggi bagaimanapun pasti membutuhkan usaha yang lebih besar.
- Bayangan bahwa untuk memulai harus terlebih dahulu memahami elektronika: juga benar, tetapi sebenarnya cukup yang dasar-dasar saja. Bagi yang awam seperti saya artinya perlu belajar terlebih dahulu. Saya sendiri mengikuti kursus Elektronika Dasar selama 8x2 jam di Heartz Institute
- Anda pikir mencari chip AVR dan komponen elektronika sulit: banar kalau anda tidak mau mencoba online shop. Di Indonesia banyak sekali online shop elektronika, diantaranya : (berikut 3 toko online yang saya kenal)
iwant electronics,
Digiware,
Famosa Studio.
- Bahwa belajar teknologi tinggi harus bisa bahasa Inggris: tidak sepenuhnya benar, banyak buku terjemahan atau tulisan asli dalam bahasa Indonesia bisa ditemukan.
- Bahwa belajar teknologi tinggi mahal: tidak sepenuhnya benar. Memang modal dasar harus dimiliki, seperti
- PC (cukup PC tua, tidak harus berkecepatan tinggi, yang penting tersedia soket USB atau soket serial),
- AVR device Programmer : dulu saya beli Rp 179.000,- (sekarang menjadi Rp 229.000,-)
- AVR mikrokontroller : bervariasi, dari yang kecil (dengan harga dibawah Rp 30.000,- hingga yang AVR ATmega32A yang 40 pin dengan harga sekitar Rp 50.000,- ditoko online)
- komponen elektronik (sangat tergantung jenis proyeknya) tidak begitu mahal, tapi proyek-proyek awal saya hanya membutuhkan belasan ribu rupiah.
- saat mulai masuk ke ranah robotik, harga akan mulai meningkat, karena sensor, apalagi kontrol jarak jauh, harganya lumayan tinggi
-
Jadi kalau yang anda cipta sederhana maka yang paling penting hanya kemauan anda, karena biayanya rendah. Ketika anda mulai mencipta yang canggih maka biaya akan lebih pula.
Referensi
Rekomendasi buku
