Mikrokontroler adalah single chip computer yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas kontrol. Mikrokontroler memiliki keunggulan seperti kehandalan tinggi, ukuran kecil, biaya produksi rendah, dan waktu pengembangan singkat. Arsitektur mikrokontroler AVR dari Atmel banyak digunakan karena fitur lengkapnya, ketersediaan, dan harga terjangkau.

1. Mata Pelajaran:
Sistem
M I K R O K O N T R O L
(S K M)

2. Apa “Mikrokontroler” itu ?
Mikrokontroler adalah suatu komponen
semikonduktor yang didalamnya sudah terdapat
suatu sistem mikroprosesor, Read Only Memory
(ROM), Random Access Memory (RAM), dan
port I/O

3. Dasar-dasar teknik digital
Bilangan Biner (Mempunyai basis data 2)
Bilangan Desimal Bilangan Biner
0 000
1 001
2 010
3 011
4 100
5 101
6 110
7 111

4. Perubahan Biner ke desimal
diperoleh
Contoh : rubahlah biner 101 ke desimal
Langkah 1 : 1 0 1
Langkah 2 : 4 2 1
Langkah 3 : 4 2 1
Langkah 4 : 4 +0+1=5
Kesimpulan :
101 = 5

5. Latihan : Rubahlah biner ini menjadi desimal
10101
11011
10100
11111

6. Perubahan Desimal ke Biner
Sistem Double-Dabble (Ganda-plus Sisa)
Anda terus menerus membagi bilangan desimal dengan 2,
dan menuliskan sisanya setelah dibagi. Kemudian sisanya
diambil dalam urutan kebalikannya.
Contoh : Rubah lah desimal 12 ke bilangan binernya
12/2  6 sisa 0
6/2  3 sisa 0
3/2  1 sisa 1
1/2  0 sisa 1
1 1 0 0
Jika dibaca dari
bawah ke atas
bilangan binernya

7. Latihan : Rubahlah desimal ke biner
10
25
40
97
5

8. Bilangan Heksa desimal
(Mempunyai basis data 16)

9. Bilangan
Desimal
Bilangan
Biner
Bilangan
Heksadesimal
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
Bilangan Heksa desimal

10. Bilangan Heksa desimal Ke Biner
9 A F
Contoh Bilangan heksa : 9AF
111110101001

11. Rubahlah Bilangan heksa ini ke biner
C5E2
F8E6
AB12

12. Bilangan Biner ke heksadesimal
Contoh Bilangan biner : 1000 1100
1000 1100
C8

13. Rubahlah Bilangan heksa ini ke biner
1110
1011 1011
1101 1011 1011

14. Buatlah konversi bilangan : 0 s.d 100
Desimal Biner Heksa

15. Mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari
suatu sistem komputer.
Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari
suatu komputer pribadi dan komputer mainframe,
mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar
yang sama.
Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output
spesifik berdasarkan inputan yang diterima dan
program yang dikerjakan.

16. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang
mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya.
Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem
terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh
seorang programmer.
Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan
yang panjang dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang
lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.

17. Mikrokontroler adalah single chip computer yang memiliki
kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-
tugas yang berorientasi kontrol.
Mikrokontroler datang dengan dua alasan utama, yang
pertama adalah kebutuhan pasar (market need) dan yang
kedua adalah perkembangan teknologi baru.

18. Yang dimaksud dengan kebutuhan pasar adalah
kebutuhan yang luas dari produk-produk elektronik akan
perangkat pintar sebagai pengontrol dan pemroses data.
Sedangkan yang dimaksud dengan perkembangan
teknologi baru adalah perkembangan teknologi
semikonduktor yang memungkinkan pembuatan chip
dengan kemampuan komputasi yang sangat cepat,
bentuk yang semakin mungil, dan harga yang semakin
murah

19. CPU
(Central
Prosesor Unit)
Memory
Clock
Program
switch
1 2 3 4
5 6 7 8
9 0 + -
keypad
sensor
LED
Buzzer
Relay
Sistem kerja mikrokontroler

20. LM35
Sensor suhu
LDR
Sensor Cahaya

21. Sistem Input Mikrokontroler
Piranti input menyediakan informasi kepada sistem
komputer dari dunia luar.
Hampir semua input mikrokontroler hanya dapat
memproses sinyal input digital dengan tegangan yang sama
dengan tegangan logika dari sumber.
Level nol (0) disebut dengan VSS dan
tegangan positif sumber (VDD) umumnya adalah 5 volt.
Ada beberapa mikrokontroler yang dilengkapi dengan
piranti konversi ini, yang disebut dengan ADC, dalam satu
rangkaian terpadu.

22. ADC
(Analog to
Digital
Converter)
V
t
5
0
V
t
5
0
Sinyal analog Sinyal digital

23. Sistem Output Mikrokontroler
Piranti output digunakan untuk berkomunikasi informasi
maupun aksi dari sistem komputer dengan dunia luar.
Sistem mikrokontroler mempunyai output yang jauh lebih
sederhana seperti lampu indikator atau beeper.
Mikrokontroler mengolah sinyal secara digital, sehingga
untuk dapat memberikan output analog diperlukan proses
konversi dari sinyal digital menjadi analog.
Piranti yang dapat melakukan konversi ini disebut dengan
DAC (Digital to Analog Converter).

24. Mikrokontroler
Sensor
suhu
ADC
Suhunya
sekarang :
0110 0100
Mikrokontroler
Sensor
suhu
ADC
Suhunya
sekarang :
100
DAC
Tanpa DAC
Dengan DAC

25. V
t
5
0
V
t
5
0
Sinyal analog
Sinyal digital
DAC
(Digital to
Analog
Converter)

26. 1. Kehandalan tinggi (high reliability) dan kemudahan
integrasi dengan komponen lain (high degree of
integration)
2. Ukuran yang semakin dapat diperkecil (reduced in size)
3. Penggunaan komponen dipersedikit (reduced component
count) yang juga akan menyebabkan biaya produksi dapat
semakin ditekan (lower manufacturing cost)
4. Waktu pembuatan lebih singkat (shorter development
time) sehingga lebih cepat pula dijual ke pasar sesuai
kebutuhan (shorter time to market)
5. Konsumsi daya yang rendah (lower power consumption)
Keunggulan mikrokontroler

27. Mikrokontroler AVR merupakan salah satu jenis arsitektur
mikrokontroler yang menjadi andalan Atmel.
Arsitektur ini dirancang memiliki berbagai kelebihan dan
merupakan penyempurnaan dari arsitektur mikrokontroler-
mikrokontroler yang sudah ada.
Berbagai seri mikrokontroler AVR telah diproduksi oleh Atmel
dan digunakan di dunia sebagai mikrokontroler yang bersifat
low cost dan high performance.
Di Indonesia, mikrokontroler AVR banyak dipakai karena
fiturnya yang cukup lengkap, mudah untuk didapatkan, dan
harganya yang relatif terjangkau.
Antar seri mikrokontroler AVR memiliki beragam tipe dan
fasilitas, namun kesemuanya memiliki arsitektur yang sama,
dan juga set instruksi yang relatif tidak berbeda.

28. Berikut tabel perbandingan beberapa seri mikrokontroler AVR buatan Atmel

29. Keterangan:
• Flash adalah suatu jenis Read Only Memory yang biasanya diisi dengan program
hasil buatan manusia yang harus dijalankan oleh mikrokontroler
• RAM (Random Acces Memory) merupakan memori yang membantu CPU untuk
penyimpanan data sementara dan pengolahan data ketika program sedang running
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) adalah memori
untuk penyimpanan data secara permanen oleh program yang sedang running
• Port I/O adalah kaki untuk jalur keluar atau masuk sinyal sebagai hasil keluaran
ataupun masukan bagi program
• Timer adalah modul dalam hardware yang bekerja untuk menghitung waktu/pulsa
• UART (Universal Asynchronous Receive Transmit) adalah jalur komunikasi data
khusus secara serial asynchronous
• PWM (Pulse Width Modulation) adalah fasilitas untuk membuat modulasi pulsa
• ADC (Analog to Digital Converter) adalah fasilitas untuk dapat menerima sinyal
analog dalam range tertentu untuk kemudian dikonversi menjadi suatu nilai digital
dalam range tertentu
• SPI (Serial Peripheral Interface) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial
secara serial synchronous
• ISP (In System Programming) adalah kemampuan khusus mikrokontroler untuk
dapat diprogram langsung dalam sistem rangkaiannya dengan membutuhkan
jumlah pin yang minimal