12 Spesifikasi untuk Dipertimbangkan Saat Memilih Mikrokontroler untuk Produk Anda - 💡 Fix My Ideas

12 Spesifikasi untuk Dipertimbangkan Saat Memilih Mikrokontroler untuk Produk Anda

12 Spesifikasi untuk Dipertimbangkan Saat Memilih Mikrokontroler untuk Produk Anda


Penulis: Ethan Holmes, 2019

Sebagian besar produk elektronik memerlukan mikrokontroler atau mikroprosesor untuk berfungsi sebagai otak. Untuk produk canggih yang membutuhkan kemampuan pemrosesan kecepatan tinggi (mis. Smartphone atau tablet) maka diperlukan mikroprosesor, jika tidak mikrokontroler biasanya merupakan solusi terbaik. Sebagai contoh, Arduino didasarkan pada mikrokontroler dan Raspberry Pi didasarkan pada mikroprosesor.

Kemungkinan besar desain elektronik Anda akan membutuhkan mikrokontroler. Umumnya mikrokontroler dapat dianggap sebagai komputer yang dibangun pada satu sirkuit terpadu yang berisi prosesor, memori, dan berbagai periferal. Ada banyak pilihan untuk mikrokontroler, mungkin sejumlah besar pilihan.

Meskipun pencarian di Google dapat mengarahkan Anda ke arah yang benar, saya sarankan mencari mikrokontroler pada distributor komponen elektronik utama seperti Digikey, Arrow, dan Mouser. Ini akan memungkinkan Anda mempersempit pencarian Anda hanya untuk mikrokontroler yang tersedia secara aktif. Ini juga memungkinkan Anda untuk dengan cepat membandingkan harga.

Di awal proyek, sebaiknya buat diagram blok sistem yang Anda bayangkan. Hal-hal apa yang akan Anda sambungkan ke mikrokontroler?

Diagram blok sistem sangat berharga untuk perencanaan awal ini dan dapat memberi tahu Anda berapa banyak pin input dan output (I / O) dan port komunikasi serial yang diperlukan untuk proyek.

Mikrokontroler dapat mencakup beragam periferal. Daftar berikut adalah beberapa fitur yang dapat ditemukan pada mikrokontroler modern.

Memori: Sebagian besar mikrokontroler yang tersedia saat ini meliputi memori FLASH dan RAM bawaan. FLASH adalah memori non-volatile yang digunakan untuk penyimpanan program, dan RAM adalah memori volatile yang digunakan untuk penyimpanan sementara. Beberapa mikrokontroler juga menyertakan memori EEPROM untuk menyimpan data secara permanen.

Digital General Purpose Input and Output (GPIO): Ini adalah pin level logika yang digunakan untuk input dan output. Umumnya mereka dapat tenggelam atau sumber hingga beberapa milimeter dan dapat dikonfigurasi sebagai tiriskan terbuka atau dorong tarik.

Input analog: Sebagian besar mikrokontroler memiliki kemampuan untuk secara akurat membaca tegangan analog. Sinyal analog diambil sampelnya oleh mikrokontroler melalui Analog to Digital Converter (ADC).

Output analog: Sinyal analog dapat dihasilkan oleh mikrokontroler melalui Digital to Analog Converter (DAC) atau generator Pulse Width Modulation (PWM). Tidak semua mikrokontroler menyertakan DAC tetapi mereka menawarkan kemampuan PWM.

Dalam Circuit Programming (ISP): ISP memungkinkan Anda untuk memprogram mikrokontroler saat itu dipasang di sirkuit aplikasi, daripada harus menghapusnya untuk pemrograman. Dua protokol ISP yang paling umum adalah JTAG dan SWD.

Nirkabel: Jika produk Anda membutuhkan kemampuan nirkabel, maka tersedia mikrokontroler khusus yang menawarkan Bluetooth, WiFi, ZigBee, dan standar nirkabel lainnya.

Komunikasi serial

Semua mikrokontroler menyediakan beberapa jenis komunikasi serial. Berbagai protokol komunikasi serial yang umum ditawarkan dengan mikrokontroler dijelaskan di bawah ini:

Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) adalah port serial yang mentransmisikan kata-kata digital, biasanya dengan panjang 7 hingga 8 bit, antara bit mulai dan bit paritas opsional dan satu atau dua bit stop. UART umumnya digunakan bersama dengan standar lain seperti RS-232 atau RS-485.

UART adalah jenis komunikasi serial tertua. UART adalah protokol asinkron yang artinya tidak ada sinyal clock. Banyak mikrokontroler juga menyertakan versi sinkron dari UART yang disebut USART.

Serial Peripheral Interface (SPI): SPI digunakan untuk komunikasi serial jarak pendek antara mikrokontroler dan periferal. SPI adalah protokol sinkron yang artinya termasuk sinyal clock untuk pengaturan waktu. SPI adalah standar 4 kawat yang mencakup data masuk, data keluar, jam, dan sinyal pilih chip.

Inter Integrated circuit (I2C): I2C juga ditulis sebagai I2C adalah bus serial 2-kawat yang digunakan untuk komunikasi antara mikrokontroler dan chip lain di papan tulis. Seperti SPI, I2C juga merupakan protokol sinkron. Namun, tidak seperti SPI, I2C menggunakan satu baris untuk data masuk dan keluar data. Juga alih-alih sinyal pilih chip, I2C menggunakan alamat unik untuk setiap perangkat. I2C memiliki keunggulan hanya menggunakan 2 kabel, tetapi lebih lambat dari SPI.

Universal Serial Bus (USB) adalah standar yang umum bagi kebanyakan orang. USB adalah salah satu protokol komunikasi serial tercepat. Biasanya digunakan untuk menghubungkan periferal yang membutuhkan transfer data dalam jumlah besar.

Controller Area Network (CAN) adalah standar komunikasi serial yang dikembangkan khusus untuk digunakan dalam aplikasi otomotif.

Core Mikrokontroler Terkemuka

Ada beberapa core mikrokontroler yang memiliki beberapa ketenaran dan layak dijelaskan. Di bawah ini adalah empat yang paling umum:

ARM Cortex-M

ARM Cortex M series 32-bit adalah salah satu core mikrokontroler yang paling umum digunakan saat ini. ARM tidak benar-benar membuat dan menjual mikrokontroler, sebaliknya mereka melisensikan arsitektur mereka ke pembuat chip lainnya.

Banyak perusahaan menawarkan mikrokontroler Cortex-M termasuk ST Microelectronics, Freescale Semiconductor, Silicon Labs, Texas Instruments, dan Atmel.

Mikrokontroler seri M Cortex adalah pilihan favorit saya untuk produk yang akan dibawa ke pasar. Mereka berbiaya rendah, kuat, dan banyak digunakan.

8051

Mikrokontroler 8-bit 8.051 dikembangkan oleh Intel pada tahun 1980. Ini adalah inti mikrokontroler tertua yang masih digunakan sampai sekarang. 8051 saat ini tersedia dalam versi modern yang disempurnakan yang dijual oleh setidaknya 8 pabrik semikonduktor yang berbeda. Misalnya, chip Bluetooth Low-Energy populer dari CSR (CSR101x) menggunakan inti 8.051.

PIC

PIC adalah keluarga mikrokontroler dari Microchip. Mereka sangat populer dan memiliki beragam pilihan. Jumlah pin, gaya paket, dan pemilihan periferal on chip ditawarkan dalam berbagai kombinasi yang hampir tak ada habisnya.

Atmel AVR

Garis mikrokontroler yang dikenal sebagai AVR dari Atmel dikenal sebagai otak di sebagian besar versi Arduino. Jadi bagi banyak pembuat, ini adalah transisi yang mudah dari Arduino ke mikrokontroler Atmel AVR. Namun, saya menemukan bahwa Anda biasanya bisa mendapatkan salah satu core lainnya dengan kinerja yang serupa, atau lebih baik, dengan harga beberapa dolar lebih murah.

Kesimpulan

Setelah Anda memilih mikrokontroler, langkah selanjutnya adalah merancang sirkuit mikrokontroler dan menghubungkan semua periferal. Saya akan membahas topik itu untuk artikel saya berikutnya dalam seri ini.

Ingin mempelajari lebih lanjut tentang merancang produk elektronik? Kemudian lihat panduan dua bagian terperinci saya Cara Mengembangkan dan Membuat Prototipe Produk Elektronik Baru.



Anda Mungkin Tertarik

Keajaiban Aluminium Transparan

Keajaiban Aluminium Transparan


CARA UNTUK - Membuat kalkulator TI-59 DIY

CARA UNTUK - Membuat kalkulator TI-59 DIY


Buat Pemegang Buku Cincin Jempol Sederhana

Buat Pemegang Buku Cincin Jempol Sederhana


Light-Up Minecraft Wall Art Adalah Gambar Kesenangan Piksel

Light-Up Minecraft Wall Art Adalah Gambar Kesenangan Piksel