Što je mikrokontroler?

Mikrokontroler ili skraćeno MCU je računalo postavljeno na čip integriranog kruga. Mikrokontroleri nisu računala u smislu da rade kao prijenosno računalo ili računalo za igre. Sadrže jedan ili više CPU-a, njihovu memoriju i ulazno/izlazne konektore, ali ništa poput OS-a ili korisničkog sučelja.

Njihovi glavni elementi sučelja su prekidači, LED diode ili senzori. Ograničeni su u programima koje mogu pokretati onim što će stati u njihovu ugrađenu memoriju – skupo je i neučinkovito priključiti dodatnu memoriju, tako da što god namjeravaju učiniti mora stati u dostupnu memoriju čipa. Mikrokontroleri se koriste za ugrađene aplikacije, a ne za korištenje osobnog računala. To znači da služe određenoj namjeni unutar opsežnijeg elektroničkog sustava.

Savjet: Usporedite funkciju mikrokontrolera s funkcijom zupčanika u stroju. Umjesto da bude izravno dostupan korisniku, tiho ispunjava svoju svrhu da sustav u kojem se nalazi radi glatko.

Mikrokontroleri su slični SoC-ovima ili sustavima na čipovima. SoC-ovi su nešto sofisticiraniji, ali se mogu pojaviti zajedno - SoC može, primjerice, kontrolirati vanjske mikrokontrolere spojene preko matične ploče. Za razliku od mikrokontrolera, SoC-ovi obično imaju priključen neki oblik GPU-a i alata za mrežno povezivanje ( kao što je Wi-Fi sučelje ).

Mikrokontroleri u stvarnom svijetu

Jedna od njihovih značajki koje definiraju je da im se ne pristupa izravno već da se automatski kontroliraju u većim sustavima. Mogu se naći u ugrađenom računalu automobila, električnim alatima ili čak medicinskim uređajima. Mikrokontroleri mogu varirati u veličini, ali biti mali, što ih je moguće smjestiti u malene uređaje.

Također se mogu izgraditi na takav način da troše nevjerojatno malo energije – dok miruju ili čekaju unos; moguće je izraditi mikrokontrolere koji troše samo jedan nanowatt po minuti – to je milijardni dio vata. Iako ne mogu svi biti tako učinkoviti, mnogi se zadovolje djelićima vata za potrošnju energije. Zbog toga su idealni za uređaje koji rade s ograničenim punjenjem baterije.

Povijest mikrokontrolera

Prvi mikrokontroler stvoren je 1971., iako je trebalo tek 1974. da prvi mikrokontroler postane komercijalno dostupan. Imao je jednostavnije postavljanje od modernih i posebno je napravljen za ugrađene sustave. Osobito su japanski proizvođači preuzeli tehnologiju i počeli ih proizvoditi za automobile. Našli su primjenu u zabavi u automobilu, automatiziranim ili senzorski kontroliranim brisačima vjetrobrana, elektroničkim bravama, nadzornim pločama i kontrolama motora.

Savjet: moderan automobil srednje klase vjerojatno će imati oko 30 različitih mikrokontrolera. Također ih možete pronaći u perilicama rublja, pećnicama, telefonima i interfonskim sustavima.

Rani modeli bili su jako ograničeni u tome koliko su se lako mogli izbrisati i ponovno napisati, a nije ih bilo lako ni proizvesti. To od tada više nije problem - od 1993. godine, kada je nova vrsta memorije uključena u mikrokontrolere, njihova je izrada postala znatno jeftinija. Proizvodnja većine modela koštat će samo nekoliko centi – i prodavati se za oko jedan dolar, ovisno o specifičnostima.

Danas se mikrokontroleri koriste i izvan namjenskih ugrađenih sustava – popularni su kod inženjera hobija koji uživaju petljati s njima. Neki specifični modeli čak imaju cijele online zajednice posvećene njima i njihovoj mogućoj upotrebi.

Zaključak

Mikrokontroler je mali procesor. Obično se koriste za upravljanje nečim specifičnim kao što je omogućavanje brisača vjetrobranskog stakla kada se otkrije voda. Obično su potpuno automatski, ne treba im daljinsko upravljanje iz CPU-a opće namjene, iako mogu poslati jednostavnu telemetriju. Kao što ime sugerira, mikrokontroleri imaju tendenciju da budu fizički mali.

Također imaju malu potrošnju energije i nisku cijenu. Dok su rani modeli obično bili zaključani za svoju specifičnu funkciju, moderni mikrokontroleri općenito se mogu reprogramirati, iako je često potreban poseban hardver. Ova mogućnost programiranja omogućuje zajednici koja uživa petljati s njima i koristiti ih na neobične načine.