Memilih otak untuk robot

01 Pendingin Cair dan UdaraMemilih otak untuk robot, Mikrokontroler merupakan otak robot. Mikrokontroler memperbolehkan perancang untuk menghubungkan sensor dan elektronik kontrol khusus bersama-sama (bersama dengan hal lain yg di butuhkan untuk proyek) dan berisi logika keseluruhan robot.

Mikrokontroler merupakan versi lanjutan dari mikroprosesor. Ini berisi pada chip central processing unit (CPU), Read only memory (ROM), Random access memory (RAM), unit input/output, pengontrol interupsi, dll. Oleh karena itu, mikrokontroler di pakai untuk operasi pemrosesan sinyal kecepatan tinggi di dalam sistem tertanam. Ini bertindak sebagai komponen utama yg di pakai dalam mendesain sistem tertanam.

Baca juga: Keuntungan dan Kerugian Robot

Memilih otak untuk robot

Mikrokontroler, Papan IO, dan Pengontrol Robot

Mikrokontroler seperti komputer super kecil yg biasanya menjalankan satu program. Dengan memori flash yg bisa ditulis ulang, papan mikrokontroler modern yg kami sediakan seperti Arduino bisa diprogram ulang berkali-kali untuk bereksperimen dan bermain. Papan menyediakan semua komponen untuk mendukung chip prosesor utama dan menghubungkan komponen eksternal seperti sensor melalui header atau lubang solder sederhana.

Pengontrol Memilih otak untuk robot merupakan papan mikrokontroler khusus yg biasanya menyertakan driver motor dan menyediakan koneksi servo yg mudah.

Input-Output IO Boards memperbolehkan Anda untuk melepaskan pemrosesan input dari sensor atau output ke perangkat lain dan memperbolehkan koneksi lebih banyak perangkat daripada yg bisa didukung oleh mikrokontroler dengan sendirinya.

Mikrokontroler Memilih otak untuk robot

Apabila Anda membaca dan belajar tentang robot, Anda pasti sudah mengetahui mikrokontroler. Dengan kata sederhana, mikrokontroler merupakan seluruh komputer yg terintegrasi ke dalam satu chip yg mencakup prosesor, memori, pin output input yg bisa diprogram, dll. Sebagian besar mesin Anda yg dikontrol secara otomatis seperti mesin cuci, oven microwave, ponsel, perangkat game semuanya mempunyai mikrokontroler tertanam dalam sirkuit yg kompleks itu, membuat keputusan yg cerdas.

Mikrokontroler tidak sekuat komputer. Mereka cukup baik untuk berkomunikasi dan mengontrol dengan perangkat lain seperti sensor, motor, tampilan atau bahkan mikrokontroler lain melalui pin input outputnya.Mikrokontroler pada umumna memiliki banyak pin yang dapt di pakai untuk menghubungkan perangkat lain menggunakan jumper kabel yang memiliki fungsi write dan read dengan binary (0 dan 1). Secara elektrik, pin bisa diprogram untuk berubah tinggi dan rendah saat berinteraksi dengan perangkat lain.

Memilih mikrokontroler

Ada sejumlah manufaktur mikrokontroler saat ini seperti AVR, PIC, 8051, ARM, dll. Setiap pabrikan mempunyai katalog mikrokontroler berbeda yg tersedia berdasarkan arsitektur yg di pakai, jumlah memori, pin yg tersedia, dan fitur bawaan.

Selalu sulit untuk memutuskan dan mengarahkan mikrokontroler pilihan. Proyek-proyek di situs ini sebagian besar menggunakan mikrokontroler AVR. Ini juga berarti bahwa ini hanyalah pilihan yg dibuat dan mikrokontroler dengan fitur serupa juga tersedia di pabrikan lain. Setelah Anda mempunyai pengetahuan tentang satu jenis mikrokontroler, beralih ke yg lain lebih mudah.

Apa yg ada di mikrokontroler?

Mikrokontroler umumnya berisi unit pemrosesan, RAM (memori volatil), memori Flash, dan pin input/output digital. Beberapa mikrokontroler mungkin berisi fitur tambahan seperti Analog to digital converter (ADC), timer, Pulse width modulation (PWM), counter, interupsi, Serial transmission (UART), I2C dll.

Memilih otak untuk robot: Prosesor

Unit pemrosesan pusat (CPU) dari mikrokontroler yg berisi ALU (Arithmetic Logic Unit), CU (Unit Kontrol) dan satu set register tujuan umum dan khusus. (Tidak ada unit manajemen memori (MU atau MMU) Apabila Anda berasal dari latar belakang komputer dan bertanya-tanya apakah ada sesuatu yg hilang dari CPU;)

Memori

Di ​​sinilah program disimpan. Memori bisa berupa memori flash, RAM, EEPROM, dll. Dengan masing-masing melayani tujuan yg berbeda

Input / Output Pins (IO Pins)

Fitur paling penting dari mikrokontroler dalam perspektif programmer. Jumlah pin dan memori yg tersedia biasanya menentukan kekuatan mikrokontroler. Pin hanya bisa berupa pin input, pin output, atau keduanya pin input dan output. Mereka bisa berfungsi sebagai pin analog atau pin digital. Biasanya mikrokontroler mempunyai konverter analog ke digital bawaan untuk berkomunikasi dengan dunia analog nyata.

Pin IO umumnya dikelompokkan ke dalam port di mana setiap port berisi 8 pin (Mereka mungkin berisi kurang dari 8 pin fisik, tetapi pin diakses sebagai byte dengan setiap bit mengendalikan pin).

Timer/Counter

Timer di pakai untuk mengukur jeda waktu atau interval waktu antar aktivitas. Di sisi lain, penghitung seperti namanya di pakai untuk menghitung peristiwa.

Memilih otak untuk robot: Interupsi

Ini merupakan pemecah aturan dan di pakai untuk menginterupsi aliran program normal. Umumnya sebagian besar mikrokontroler mempunyai fungsi interupsi bawaan.

Fitur lain dari Mikrokontroler siap di pakai untuk operasi input dan output dasar. Namun mereka juga bisa menyertakan fitur khusus seperti konversi Analog ke digital, pengontrol bus, dukungan Ethernet, antarmuka USB, fitur input-output Serial (UART), dan dukungan untuk protokol komunikasi lain seperti I2C (TWI dalam mikrokontroler AVR), SPI, dll.

Memprogram Mikrokontroler

Tenaga mikrokontroler terletak pada pin Input/output (IO). Untungnya, mikrokontroler bisa diprogram dan serangkaian instruksi bisa membantu mengendalikan pin IO ini. Apabila Anda sudah mengetahui pemrograman di PC, maka memprogram mikrokontroler seharusnya tidak sulit. Satu fakta penting yg harus diperhatikan merupakan ketika Anda memprogram mikrokontroler, Anda berinteraksi langsung dengan perangkat keras.

Memilih otak untuk robot: Bahasa pemrograman

Kebanyakan mikrokontroler mendukung beraneka macam bahasa dan bahasa C menjadi yg paling menonjol di antara mereka. Bahasa lain seperti Java, C++, Basic juga didukung, dan assembler Apabila Anda ingin menggaruk-garuk kepala dan menarik rambut Anda keluar. Tetapi pemrograman dalam perakitan memberi Anda lebih banyak kontrol.

Karena C diterima secara luas, kami sering berpendapat bahwa ini merupakan bahasa pilihan dan mempunyai komunitas pendukung yg besar di belakangnya, terutama Apabila Anda bekerja dengan mikrokontroler AVR. (Faktanya mungkin “kami” terutama merasa lebih mudah untuk membuat kode dalam C dan sedikit yg berpendapat bahwa BASIC jauh lebih baik)

Seperti metodologi pengembangan perangkat lunak lainnya, selalu masuk akal untuk mengikuti serangkaian fase yg telah ditentukan (Waterfall, Agile, Iterative, dll. untuk pengembangan perangkat lunak). Tetapi pastikan untuk mengalokasikan waktu maksimum untuk fase desain Anda karena desain yg baik kemungkinan besar akan menghasilkan produk akhir yg sukses.

Kapan tidak menggunakan mikrokontroler

Apabila robot dianggap cerdas dan mampu mengambil keputusan, Anda mungkin harus menggunakan mikrokontroler. Namun ada Memilih otak untuk robot yg bekerja pada logika perangkat keras dan sirkuit analog yg tidak menggunakan mikrokontroler. Misalnya, Apabila Anda tertarik untuk membuat robot BEAM (singkatan dari Biology, Electronics, Aesthetics, and Mechanics) dan kebutuhan Anda merupakan menyalakan robot dengan energi matahari dan menggerakkan robot setelah diisi dayanya, maka yg Anda butuhkan hanyalah set transistor dan kapasitor. Apabila Anda membuat robot penghindar rintangan. Maka sensor benturan (saklar bemper taktil) dengan beberapa transistor bisa memberi Anda logika yg di butuhkan untuk mengendalikan robot Anda.

Mikrokontroler di pakai untuk membuat hidup Anda lebih mudah dengan memberi Anda pilihan untuk memprogramnya, dan mengontrol pinnya. Apabila Anda cukup pintar untuk bereksperimen, maka Memilih otak untuk robot  bisa dibuat bahkan tanpa menggunakannya. Tapi mengapa mengambil risiko ketika Anda bisa bersantai dan bekerja.

Untuk informasi lebih lanjut tentang mikrokontroler, lihat tutorial mikrokontroler. Karena sebagian besar Memilih otak untuk robot yg dibuat di sini didasarkan pada mikrokontroler AVR.