Mengenal Mikrokontroler “Otak IoT” Lebih Dekat
Apakah kalian pasti pernah melihat adegan film action, dimana seorang tokoh film yang tidak sengaja menyentuh sensor keamanan lalu alarm berbunyi? biasanya ini adalah adegan yang paling menegangkan. Lalu jika kita menelusuri lebih dalam lagi, bagaimana bisa dengan hanya menyentuh sensor bisa mengaktifkan berbagai protokol keamanan yang sangat canggih seperti itu? Atau kalian juga penasaran dengan teknologi Jarvis dalam sekuel Iron Man yang mampu menjalankan sebuah aktivitas hanya dengan perintah suara?
Internet of Things atau IoT adalah dalang di balik kecanggihan kedua contoh teknologi tersebut. IoT adalah sebuah konsep dimana sebuah perangkat mampu mengumpulkan data dan melakukan suatu keluaran berdasarkan kondisi yang ada dan terintegrasi ke dalam sebuah jaringan internet. IoT ini memerlukan sensor untuk mengumpulkan data-data sebagai sebuah masukan yang kemudian akan diolah oleh sebuah mikrokontroler sehingga menghasilkan sebuah tindakan sebagai output-nya.
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer mini yang dikemas dalam bentuk IC (Integrated Circuit). Mikrokontroler juga bisa dianalogikan sebagai otak dari keseluruhan proses IoT. Secara sederhana elemen mikrokontroler terdiri dari 3 jenis, yaitu processor (CPU), memori ROM dan RAM, serta perangkat input dan output (I/O). Mikrokontroler dirancang untuk melakukan suatu kegiatan tertentu pada kondisi tertentu. Sehingga mikrokontroler bisa dikatakan sebagai sebuah perangkat yang bersifat dedicated.
Mikrokontroler sering digunakan dalam berbagai kebutuhan dikarenakan harganya yang murah dan performanya yang bagus. Mikrokontroler juga memiliki banyak sekali jenis dan variannya. Sehingga kita harus mengetahui klasifikasi mikrokontroler. Secara teknis dan arsitekturnya, mikrokontroler digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu
1.RISC (Reduce Instruction Set Computing)
Mikrokontroler tipe ini memiliki keunggulan dalam hal performa siklus/detiknya yang lebih sedikit. Akan tetapi, kemampuan tersebut dibayar dengan instruksi program assembly yang sangat kompleks. RISC sendiri memiliki jumlah instruksi yang minim, tapi juga memberikan fasilitas internal seperti unit komparator, timer, ADC/DAC yang lebih banyak. Mikrokontroler RISC banyak digunakan dalam
2.CISC (Complex Instruction Set Computing)
Berbanding terbalik dengan RISC, CISC memiliki jumlah instruksi yang banyak dan lengkap. Akan tetapi, fasilitas internal yang ditawarkan lebih sedikit dan sederhana. Selain itu instruksi programnya jauh lebih sederhana dibandingkan RISC. Sedangkan waktu eksekusi agak lambat dibanding RISC.
Setelah kita mengetahui klasifikasi arsitektur mikrokontroler, kita akan mengenal berbagai jenis mikrokontroler yang beredar di pasaran.
A. Mikrokontroler AVR
Mikrokontroler AVR merupakan singkatan dari Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc. Mikrokontroler AVR menggunakan jenis RISC 8 bit. Mikrokontroler AVR juga sering digunakan dalam dunia elektronika dan instrumentasi karena memiliki sifat low cost and high performance. Mikrokontroler ini juga menjadi andalan dari perusahaan Atmel karena ia menjadi penyempurna arsitektur mikrokontroler-mikrokontroler sebelumnya.
Mikrokontroler AVR juga memiliki berbagai varian jenisnya, tergantung memori, peripheral, dan fungsinya. Secara garis besar kelas mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Jenis paling terkenal dari mikrokontroler AVR adalah Arduino Uno yang saat ini komunitasnya sedang berkembang pesat. Berikut adalah tabel beberapa jenis mikrokontroler AVR.
B. Mikrokontroler ARM
Mikrokontroler ARM atau Advanced RISC Machine/Acorn RISC Machine adalah mikrokontroler hasil pengembangan oleh ARM holdings. Mikrokontroler ARM ini menggunakan set instruksi RISC 32 bit hingga 64 bit. Mikrokontroler ARM ini memiliki bentuk yang relatif lebih ramah serta kecepatan operasi yang cukup tinggi. Mikrokontroler ARM sering digunakan pada smartphone atau perangkat yang membutuhkan proses komputasi cepat lainnya. Selain itu ARM dapat diimplementasikan pada sistem windows, Unix, dan sistem operasi mirip Unix, termasuk Apple iOS, Android, BSD, Inferno, serta Solaris.
C. Mikrokontroler MCS51
Setelah kita melihat mikrokontroler RISC, sekarang kita beralih ke contoh mikrokontroler CISC. Mikrokonktroler MCS51 ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC (Complex Instruction Set Computer). Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler MCS51 merupakan mikrokontroler yang dikembangkan oleh Atmel dan terdiri dari dua versi, yaitu versi 20 kaki dan versi 40 kaki. Mikrokontroler MCS51 ini dilengkapi dengan Flash PEROM (Programmable Eraseable Read Only Memory) sebagai media memori programnya dan susunan kaki IC-IC yang sama pada tiap versinya.
Mikrokontroler MCS51 ini menggunakan arsitektur Harvard dan didesain untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal. Namun, seiring perkembangan mikrokontroler ini mengizinkan sebuah ROM eksternal 64 kb dan RAM eksternal 64 kb. Mikrokontroler MCS51 juga dapat diintegrasikan dengan sebuah mesin pemroses boolean yang mana mengijinkan operasi logika boolean tingkat bit dapat dilakukan secara langsung dan efisien dalam register Internal dan RAM. MSC51 juga digunakan dalam desain awal sebuah PLC.
Referensi:
— https://lancangkuning.com/post/24886/10-komponen-mikrokontroler.html
— Anna Nur Azilah Chamim, 2010, Penggunaan Microcontroller Sebagai Pendeteksi Posisi dengan Menggunakan Sinyal GSM, Jurnal Informatika 4(1), 130–139. https://media.neliti.com/media/publications/102952-ID-penggunaan-microcontroller-sebagai-pende.pdf
— https://mochammadfachrizal.wordpress.com/macam-dan-jenis-mikrokontroler-populer/
— https://teknikelektronika.com/pengertian-mikrokontroler-microcontroller-struktur-mikrokontroler/
— https://pintarelektro.com/jenis-jenis-mikrokontroler/
— http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2008/12/risc-vs-cisc/
— https://tokotronik.com/tag/proyek-mikrokontroler/
— http://inkubator-teknologi.com/mengintip-microcontroller-32-bit-arm-cortex-m3/
— http://belajararm.blogspot.com/2015/01/modultimbangan-buah-digital-berbasis.html
— https://mochammadfachrizal.wordpress.com/macam-dan-jenis-mikrokontroler-populer/
— https://media.neliti.com/media/publications/65964-ID-pengendalian-suhu-menggunakan-mcs-51.pdf
