Mekatronika (2)

MICROCONTROLLER

Microcontroller sebagai sebuah “one chip solution” pada dasarnya adalah rangkaian terintregrasi (Integrated Circuit-IC) yang telah mengandung secara lengkap berbagai komponen pembentuk sebuah komputer. Berbeda dengan penggunaan microprocessor yang masih memerlukan komponen luar tambahan seperti RAM, ROM, Timer, dan sebagainya--untuk sistem microcontroller, tambahan komponen diatas secara praktis hampir tidak dibutuhkan lagi. Hal ini disebabkan semua komponen penting tersebut telah ditanam bersama dengan sistem prosesor ke dalam IC tunggal microcontroller bersangkutan. Dengan alasan itu sistem microcontroller dikenal juga dengan istilah populer the real Computer On a Chip-komputer utuh dalam keping tunggal, sedangkan sistem microprocessor dikenal dengan istilah yang lebih terbatas yaitu Computer On a Chip-komputer dalam keping tunggal.

Berdasarkan fungsinya, microcontroller secara umum digunakan untuk menjalankan program yang bersifat permanen pada sebuah aplikasi yang spesifik (misal aplikasi yang berkaitan dengan pengontrolan dan monitoring). Sedangkan program aplikasi yang dijalankan pada sistem microprosesor biasanya bersifat sementara dan berorientasi pada pengolahan data. Perbedaan fungsi kedua sistem diatas secara praktis mengakibatkan kebutuhan minimal yang harus dipenuhi juga akan berbeda (misal ditinjau dari kecepatan detak operasi, jumlah RAM, panjang register, dan lain sebagainya). Hampir tidak dapat disangkal, dewasa ini akan sukar dijumpai seseorang yang masih menggunakan komputer dengan microprocessor berbasis 8 atau 16 bit (misal microprocessor 8088 dan 8086 produk perusahaan Intel). Mengapa demikian?, salah satu alasannya— Perangkat lunak komputer yang beredar saat ini umumnya mensyaratkan kecepatan CPU yang sangat tinggi (dalam orde Mega bahkan GigaHz) serta memori dengan kapasitas sangat besar (dalam orde MegaByte) yang mana hal tersebut tidak mungkin dapat dipenuhi oleh sistem microprocessor lama tersebut. Sedangkan untuk sistem microcontroller, program yang dijalankan biasanya tidak memerlukan sumber daya sebanyak dan sebesar itu. Untuk aplikasi kontrol sederhana dan tingkat menengah, microcontroller yang digunakan cukup berbasis 4 sampai 8 bit. Microcontroller dengan ukuran lebih besar (misal 16 dan 32 bit) umumnya hanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus pada bidang pengolahan citra atau bidang kontrol yang memerlukan kepresisian tinggi.

PERKEMBANGAN MICROCONTROLLER

Pada awal perkembangannya (yaitu sekitar tahun 1970-an), sumber daya perangkat keras serta perangkat lunak microcontroller yang beredar masih sangat terbatas. Saat itu, sistem microcontroller hanya dapat diprogram secara khusus dengan perangkat yang dinamakan EPROM programmer. Sedangkan perangkat lunak yang digunakan umumnya berbasis bahasa assembler yang relatif sulit dipelajari.

Seiring dengan perkembangan teknologi solid state dan perangkat lunak komputer secara umum, saat ini pemrograman sistem microcontroler dirasakan relatif mudah dilakukan, terutama dengan digunakannya metode pemrograman ISP (In system Programming). Dengan menggunakan metode ini kita dapat memprogram sistem microcontroller sekaligus mengujinya pada sistem minimum atau papan pengembang (development board) secara langsung tanpa perlu lagi perangkat “pembakar“ program atau emulator secara terpisah. Selain itu, ditinjau dari aspek perangkat lunak pemrogramannya, dewasa ini banyak alternatif bahasa aras tinggi dari pihak ke-tiga, baik gratis maupun komersil yang dapat digunakan. Penggunaan bahasa aras tinggi ini (seperti Pascal, C, basic dan sebagainya) selain akan menghemat waktu pengembangan, kode program yang disusun juga akan bersifat lebih modular dan terstruktur.

Bagi para pemula yang berminat memperdalam microcontroller baik sekedar untuk tujuan penyaluran hobi atau kelak untuk tujuan yang lebih profesional, dewasa ini banyak microcontroller dari berbagai vendor yang dapat dijadikan sarana untuk berlatih (misal microcontroller PIC produk Microchip, COP-8 produk National, AT89S51/52 dan AVR produk Atmel, HC11 produk Motorola dan lain sebagainya). Untuk memutuskan microcontroller mana yang akan dijadikan sarana berlatih dan akan diperdalam secara serius, ada baiknya hal-hal berikut ini dijadikan bahan pertimbangan :

• - Apakah microcontroller tersebut mudah dijumpai dipasaran

• - Apakah banyak dukungan pihak ketiga dalam penggunaan microcontroller tersebut, (misalnya perusahaan-perusahaan pembuat papan pengembang, pemasok compiler serta debbuger untuk pemrogramannya, dan sebagainya)

• - Apakah banyak referensi dan contoh-contoh program untuk panduan anda berlatih (misalnya dari sumber-sumber internet dan buku)

• - Apakah banyak forum-forum diskusi (terutama di Internet) tempat anda dan programer lain berbagi pengalaman.

Dengan berbagai macam kelebihan yang dimiliki serta hal-hal yang menjadi bahan pertimbangan diatas, dewasa ini microcontroller AVR 8 bit produk perusahaan Atmel adalah salah satu microcontroller yang banyak merebut minat kalangan profesional dan juga cocok dijadikan sarana berlatih bagi para pemula. Hal ini selain karena ragam fitur yang ditawarkan, juga disebabkan kemudahan untuk memperoleh microcontroller tersebut (berikut papan pengembangnya) di pasaran dengan harga yang relatif murah. Selain itu berkaitan dengan rancangan arsitekturnya, microcontroller AVR ini juga cocok diprogram dengan menggunakan bahasa pemrograman aras tinggi (terutama bahasa C).

REF: kutipan langsung dari S Iwan, 2006

Elektromotive Force

Elektromotive force adalah gaya yang disebabkan oleh suatu konduktor yang dialiri arus listrik, Berikut adalah gambar dimana suatu gaya terjadi pada konduktor yang dialiri listrik dan berada di sebuah medan magnet.

 

 Gaya Lowrence besarnya adalah F=B.L.I, dengan B adalah kerapatan medan magnet (T, tesla), L panjang konduktor, dan I adalah arus listrik pada konduktor. dalam gambar tersebut juga berlaku V=B.L.v yaitu  bila sebuah konduktor melintasi medan magnet B dengan kecepatan v dan konduktor tersebut mempunyai panjang L maka pada kedua ujung konduktor tersebut akan menghasilkan tegangan sevesar V.