DPK 1 MIKRO KONTROLER

 RANGKUMAN


A. Fungsi Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan perpaduan dua kata, yaitu mikro dan kontroler. Mikro berarti kecil sedangkan kontroler berarti pengendali. Jika kedua kata tersebut digabungkan, maka mikrokontroler merupakan alat pengontrol yang berukuran kecil dan terintegrasi layaknya sebuah komputer dalam satu chip.

Mikrokontroler 4 bit merupakan generasi pertama yang dikeluarkan oleh Intel dengan kode TMS 1000 yang diproduksi tahun 1974 yang direlease oleh Texas Instruments sebagai satu chip. Dua tahun berikutnya, berkembang mikrokontroler 8 bit serial 8748 yang diproduksi oleh Intel. Kemudian dikembangkan lagi menjadi 16 bit pada tahun 1976. Menggunakan teknologi die integration pada pembuatan semikonduktor, sehingga harga mikrokontroler dapat lebih murah.

Mikrokontroler dikatakan sebagai bentuk mini komputer karena memiliki fitur sebagai berikut, yaitu:

  1. CPU (Central Processing Unit) yang merupakan otak dari mikrokontroler sebagai pengendali setiap instruksi.
  2. RAM (Random Access Memory) yang dapat menyimpan data selama aliran arus listik. Anda dapat mengambil dan menyimpan secara berulang-ulang.
  3. ROM (Read Only Memory) yang berfungsi membaca nilai dan program.
  4. Port I/O (Input/Output). Port ini merupakan terminal yang menghubungkan mikrokontroler ke perangkat luar yang akan dikontrol dan menghasilkan keluaran dalam bentuk sinyal.


Gambar 6.2 Mikrokontroler keluaran ATMEL


Dengan bentuknya yang kecil, mikrokontroler mempunyai kelebihan dalam hal pemrosesan data layaknya sebuah komputer. Penggunaan mikrokontroler dalam rangkaian elektronika memiliki lima kelebihan, di antaranya sebagai berikut:

  1. Bentuknya yang kecil dan praktis memudahkan dalam pencangkokan dan pemasangan pada rangkaian elektronika.
  2. Kemudahan dalam mengubah fungsi dan atau logika program mikrokontroler.
  3. Dapat memberikan kecepatan atau gangguan fungsi yang lebih tinggi.
  4. Proses lebih mudah diprogram.

    5. Tabel 8.1 Jenis mikrokomputer berdasarkan vendor.

    No.VendorVarian Seri Mikrokontroler
    1AtmelAT89, AT90, AT91, Atmel AVR32, AVR64, ATmega16, ATmega32, ATmega328, ATmega1280, dll.
    2FreescaleSeri 8 (seperti 68HC05, 68HC08, dan 68HC11)
    Seri 16 (seperti 68HC12, 68HC16, dan DSP56000)
    3AMCCPPC 405GP, PPC 405EP, PPC 405GPr/CR, PPC 405EX, PPC 440GX
    4FujitsuF2MC-16F, FCR4, dan tipe FMAC (16/32 bit)
    5Infineon (Siemens)Seri 166 (seperti C164, C165, dan C167), MCS96, MCS51
    6IntelTipe 8051, 80C31, dan MCS96, MXS28, MXS29, 80C196
    7PhilipsLPC2100, LPC 2119, dan LPC 2000
    8Texas InstrumentsMSP430 dan TMS470
    9UbicomSX-54, SX-18, dan SX-28
    10ZilogZ8E62 dan Z8H


    B. Arsitektur ATmega328P

    Di pasaran saat ini terdapat dua jenis arsitektur mikrokomputer, yaitu sebagai berikut:

    1. CISC (Complex Instruction Set Computer)

      Ciri khas tipe CISC adalah kompleksitas dan fitur yang lengkap dalam memberikan set instruksi pada prosesor. Bahasa yang digunakan adalah tingkat tinggi seperti assembler. Keuntungan dari CISC adalah performa yang kurang ebang karena penggunaan timing yang kurang tepat.

    2.  RISC (Reduce Instruction Set Computer)

      RISC merupakan jenis arsitektur prosesor yang menggunakan set instruksi lebih sedikit dibandingkan dengan CISC. Tetapi ini sudah mengadopsi pipeline dan superscalar. RISC menggunakan instruksi yang lebih sederhana sehingga dapat dieksekusi dalam satu siklus mesin, sedangkan CISC lebih kompleks dan dapat memerlukan beberapa siklus. RISC menggunakan lebih banyak general purpose register dan instruksi yang lebih sedikit, sedangkan CISC lebih berfokus pada instruksi yang lebih kompleks.

       

      Diagram Mikrokontroler ATmega328P

      Diagram tersebut menggambarkan secara umum arsitektur internal dari mikrokontroler ATmega328P. Komponen-komponen utama yang terlihat adalah:

      • AVR Core CPU: Jantung dari mikrokontroler, berfungsi untuk mengeksekusi instruksi-instruksi program.
      • Program Memory: Menyimpan instruksi-instruksi program yang akan dijalankan oleh CPU.
      • Data Memory: Menyimpan data sementara yang digunakan selama proses eksekusi program.
      • I/O Modules: Berinteraksi dengan dunia luar melalui pin-pin input dan output.
      • EEPROM: Memori non-volatile yang digunakan untuk menyimpan data konfigurasi yang perlu dipertahankan meskipun daya mati.
      • USART: Antarmuka serial universal yang digunakan untuk komunikasi serial dengan perangkat lain.
      • Timer/Counters: Digunakan untuk mengukur waktu dan menghasilkan sinyal periodik.
      • ADC: Pengubah analog ke digital yang digunakan untuk membaca sinyal analog dari sensor.

      Fungsi Utama Komponen

      • AVR Core CPU: Menerima instruksi dari program memory, mendekode, dan kemudian mengeksekusi instruksi tersebut.
      • Program Memory: Menyimpan program yang ditulis oleh pengguna. Program ini berisi serangkaian instruksi yang akan dijalankan oleh CPU untuk melakukan tugas-tugas tertentu.
      • Data Memory: Digunakan untuk menyimpan data sementara yang dibutuhkan selama proses eksekusi program, seperti hasil perhitungan, variabel, dan alamat memori.
      • I/O Modules: Memungkinkan mikrokontroler untuk berinteraksi dengan perangkat eksternal melalui pin-pin input dan output. Misalnya, untuk membaca nilai dari sensor, mengendalikan motor, atau menampilkan data pada LCD.
      • EEPROM: Digunakan untuk menyimpan data konfigurasi yang tidak boleh hilang ketika daya mati. Misalnya, pengaturan awal mikrokontroler atau data kalibrasi sensor.
      • USART: Memungkinkan komunikasi serial dengan perangkat lain, seperti komputer atau modul komunikasi lainnya.
      • Timer/Counters: Digunakan untuk berbagai keperluan, seperti mengukur waktu, menghasilkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) untuk mengontrol kecepatan motor, atau membuat delay.
      • ADC: Mengubah sinyal analog (misalnya, tegangan dari sensor) menjadi sinyal digital yang dapat diproses oleh mikrokontroler.

      Kesimpulan

      Mikrokontroler ATmega328P adalah sebuah perangkat elektronik yang sangat fleksibel dan banyak digunakan dalam berbagai aplikasi. Dengan memahami arsitektur dan fungsi dari masing-masing komponen, Anda dapat lebih efektif dalam merancang dan membangun sistem berbasis mikrokontroler.

      Apakah ada bagian tertentu yang ingin Anda tanyakan lebih lanjut? Misalnya, Anda ingin tahu lebih detail tentang cara kerja suatu komponen tertentu, atau ingin mengetahui contoh aplikasi dari mikrokontroler ini.       

      • Jumlah dan Fungsi: ATmega328P memiliki 32 register umum yang digunakan untuk menyimpan data sementara selama proses eksekusi program. Register ini dapat diakses dengan sangat cepat oleh CPU.
      • Ukuran: Setiap register memiliki ukuran 16 bit, artinya dapat menyimpan nilai dari 0 hingga 65535.
      • Penggunaan: Register umum digunakan untuk berbagai keperluan, seperti:
        • Menyimpan hasil perhitungan aritmetika
        • Menyimpan alamat memori
        • Menyimpan nilai sementara selama proses perulangan
        • Menyimpan nilai input dari perangkat eksternal
        • Menyimpan nilai output yang akan dikirim ke perangkat eksternal

      Port-Port pada ATmega328P

      • Fungsi: Port adalah kumpulan pin pada mikrokontroler yang dapat dikonfigurasi sebagai input atau output. Port digunakan untuk berinteraksi dengan perangkat eksternal seperti sensor, aktuator, atau display.
      • Jenis Port: ATmega328P memiliki beberapa port, antara lain:
        • Port A, B, C, dan D: Port-port ini merupakan port umum yang dapat dikonfigurasi sebagai input atau output.
        • Port E: Port ini sering digunakan untuk keperluan khusus, seperti konfigurasi clock internal.
      • Konfigurasi: Setiap pin pada port dapat dikonfigurasi sebagai input atau output melalui register konfigurasi port.
      • Ground: Pin GND merupakan pin ground yang berfungsi sebagai referensi tegangan 0 volt.

      Kesimpulan

      Register umum dan port-port pada ATmega328P merupakan komponen penting yang memungkinkan mikrokontroler ini untuk berinteraksi dengan dunia luar dan menjalankan berbagai tugas. Dengan memahami fungsi dan cara kerja komponen-komponen ini, Anda dapat memprogram mikrokontroler ATmega328P untuk melakukan berbagai aplikasi yang menarik.

      Hal Penting yang Perlu Diingat:

      • Register umum adalah tempat penyimpanan data sementara yang sangat cepat diakses oleh CPU.
      • Port digunakan untuk menghubungkan mikrokontroler dengan perangkat eksternal.
      • Konfigurasi port dilakukan melalui register konfigurasi port.
      • Pin GND berfungsi sebagai referensi tegangan 0 volt.    

        Port D pada ATmega328P merupakan port yang sangat fleksibel dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Dengan memahami fungsi masing-masing pin, Anda dapat mengkonfigurasi Port D sesuai dengan kebutuhan aplikasi Anda.

        Hal Penting yang Perlu Diingat:

        • Konfigurasi Pin: Fungsi setiap pin dapat dikonfigurasi melalui register kontrol yang sesuai.
        • Konflik Fungsi: Beberapa pin mungkin memiliki fungsi yang saling tumpang tindih. Oleh karena itu, perlu diperhatikan konfigurasi pin yang tepat untuk menghindari konflik.
        • Data Sheet: Untuk informasi yang lebih detail dan akurat mengenai setiap pin pada Port D, sebaiknya merujuk pada datasheet resmi ATmega328P.

        Contoh Penggunaan:

        • Input: Membaca nilai dari tombol, switch, atau sensor.
        • Output: Mengendalikan LED, motor, atau relay.
        • Timer/Counter: Mengukur waktu, menghasilkan sinyal PWM untuk mengontrol kecepatan motor, atau membuat delay.
        • ADC: Membaca tegangan analog dari sensor seperti sensor suhu, cahaya, atau potensiometer.

                            Arduino adalah sebuah rangkaian elektronik yang berbasis mikrokontroler. Ini berarti Arduino memiliki "otak" kecil yang bisa diprogram untuk menjalankan berbagai tugas. Arduino sangat populer karena beberapa alasan:
  • Mudah digunakan: Arduino dirancang agar mudah digunakan, bahkan oleh pemula. Ada banyak contoh program (sketsa) dan komunitas yang siap membantu.
  • Fleksibilitas: Arduino bisa diprogram untuk melakukan banyak hal, dari mengendalikan lampu hingga membuat robot sederhana.
  • Open-source: Arduino adalah proyek open-source, artinya desainnya terbuka untuk umum dan dapat dimodifikasi oleh siapa saja.

Spesifikasi Arduino Uno R3 (salah satu jenis Arduino yang umum):

  • Mikrokontroler: Menggunakan chip Atmega328P.
  • Tegangan Operasi: Beroperasi dengan tegangan DC 5V.
  • Pin Input/Output: Memiliki 14 pin digital dan 6 pin analog.
  • Arus Maksimum: Mampu memberikan arus hingga 20 mA per pin.
  • Memori: Memiliki memori flash untuk menyimpan program, SRAM untuk data sementara, dan EEPROM untuk menyimpan data yang tidak hilang saat daya mati.
  • Ukuran: Cukup kecil dan mudah dibawa.

Keunggulan Arduino:

  • Mudah dipelajari: Dokumentasi dan komunitas yang luas memudahkan pembelajaran.
  • Fleksibilitas: Dapat digunakan untuk berbagai proyek.
  • Harga terjangkau: Tersedia dalam berbagai harga dan model.
  • Open-source: Mendukung pengembangan dan inovasi.

Kesimpulan:

Arduino adalah platform yang sangat baik untuk memulai belajar tentang mikrokontroler dan elektronika. Dengan Arduino, Anda bisa membuat berbagai proyek menarik, mulai dari yang sederhana hingga yang kompleks.

Pemanfaatan Arduino:

Arduino bisa digunakan untuk berbagai macam proyek, seperti:

  • Otomatisasi rumah: Mengontrol lampu, kipas angin, dan perangkat rumah tangga lainnya.
  • Robot: Membuat robot sederhana hingga yang kompleks.
  • Sensor: Membaca data dari sensor seperti suhu, cahaya, dan kelembaban.
  • IoT (Internet of Things): Menghubungkan perangkat fisik ke internet.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

DPK 3 KOMJARDAS LKPD 24 K3LH dan Budaya Kerja Industri

  LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) DPK TJKT KELAS X ELEMEN : Keselamatan dan Kesehatan Kerja Lingkungan Hidup (K3LH) dan budaya kerja industri    Nama Kelompok Kelompok Biru Tua Kelas  X TJKT 3 Anggota Kelompok 1. Rezky Syahputra Zaini 2. Rafan Fauzi Rahman 3. Rafi Ramadhan Irianto 4. Zain Zahran Kapila Capaian Pembelajaran Elemen Pada akhir fase E, peserta didik mampu menerapkan K3LH dan budaya kerja industri, antara lain: praktik-praktik kerja yang aman, bahaya-bahaya di tempat kerja, prosedur-prosedur dalam keadaan darurat, dan penerapan budaya kerja industri (Ringkas, Rapi, Resik, Rawat, Rajin), termasuk pencegahan kecelakaan kerja di tempat tinggi dan prosedur kerja di tempat tinggi (pemanjatan). Profil Pelajar Pancasila : Gotong-royong, bernalar kritis Tujuan Pembelajaran : Mempertahankan Konsep Keselamatan Kerja Bidang Teknologi Jaringan Komputer dan Telekomunikasi ATP A (audience), B ( Behavior ), C ( Condition ), D ( Degre ) Setelah melihat video dan ...
Baca selengkapnya

DPK 3 KOMJARDAS LKPD 3 INPUT&OUTPUT

 A. Soal 1. Simak, perhatikan, dan catat point-point penting dari video yang di tayangkan oleh guru ! https://youtu.be/r5pnOxQz6zo Di sebuah kota besar terdapat perusahaan teknologi besar bernama Teko Net. Perusahaan tersebut bergerak dibidang teknologi yang fokus pada pengembangan perangkat keras komputer, pada perusahaan tersebut terdapat seorang karyawan yang bernama Dian, Dian seorang ahli perangkat input dan output (I/O). Dian telah melakukan serangkaian pengamatan terhadap komponen-komponen perangkat input dan output. Dian telah mengumpulkan data tentang kinerja berbagai jenis perangkat input seperti keyboard, mouse, dan perangkat input lainnya, serta perangkat output seperti layar monitor, printer, dan speaker. Namun, ketika Dian mencoba menyajikan data ini kepada tim pengembangan produk, dia menghadapi beberapa permasalahan yang menantang. Permasalahan utama yang dihadapi Dian adalah kesulitan dalam menyajikan data dengan cara yang menyoroti perbedaan kinerja antara berbaga...
Baca selengkapnya

DPK 3 KOMJARDAS LKPD 5 MEDIA PENYIMPANAN

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) DPK TJKT KELAS X ELEMEN : Orientasi dasar teknik jaringan komputer dan telekomunikasi    Nama Kelompok Kelompok Biru toska Kelas X TJKT 3  Anggota Kelompok 1. Rafan Fauzi 2. Rafi Ramadhan irianto 3. Rezky Syahputra Zaini 4. Zain zahran kapila Capaian Pembelajaran Elemen Pada akhir fase E, peserta didik mampu menggunakan peralatan/teknologi di bidang jaringan komputer dan telekomunikasi antara lain komputer, router, manageable switch, OTDR, firewall, server, dll. Profil Pelajar Pancasila : Gotong-royong, bernalar kritis Tujuan Pembelajaran : Menganalisis media penyimpanan ATP Setelah melihat video dan materi presentasi , Peserta didik mampu menyajikan data hasil pengamatan terhadap berbagai media penyimpanan dengan benar . Materi Media Penyimpanan (Harddisk, Flasdisk, NAS, Cloud) Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada pembelajaran ini adalah: LKPD Peserta Didik DPK TJKT Kelas X Materi Media Penyimpanan Internet Aplikasi Whatsa...
Baca selengkapnya