MIkroprosesor

Mikroprosesor Intel 4040 (Sumber foto: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/KL_Intel_D4040.jpg)

Mikroprosesor adalah jantungnya komputer, mempunyai ukuran yang sangat kecil, tapi mengendalikan seluruh operasi dalam komputer. Operasi dalam komputer yang dimaksud adalah menerima data (input), memproses data tersebut yang perintahnya ada dalam memori, kemudian menampilkan hasilnya (output). Didalam memproses data, mikroprosesor dilengkapi dengan arithmetic logic unit (ALU). Dengan adanya ALU, mikroprosesor mampu melakukan operasi penjumlahan, pengurangan, AND, atau OR. Selain ALU, mikroprosesor juga dilengkapi oleh bagian kontrol logika, yang berfungsi untuk melaksanakan instruksi apa yang perlu dilakukan dengan mengambil jenis instruksi dari memori, jika instruksinya berupa aritmatika, maka instruksi dikirim ke ALU.

Bentuk fisik dari mikroprosesor saat ini sangat kecil, tidak seperti jaman dulu yang ukurannya besar (dibandingkan saat ini). Mikroprosesor jaman dulu dirangkai dalam bentuk IC – IC diatas PCB. Puluhan bahkan ratusan transistor dirangkai dan disolder pada PCB. Akibatnya daya listrik yang dibutuhkan juga lumayan besar sehingga ada panas berlebih pada IC. Kemudian jarak yang ditempuh sinyal listrik untuk melalui antar IC mengurangi kecepatan kinerja mikroprosesor.

Mikroprosesor saat ini dibuat dengan teknologi sangat tinggi, sehingga bisa dibuat sampai seukuran chip. Ukuran dari transistor-transistor penyusun IC mampu dibuat sampai skala yang sangat kecil, sehingga tidak memakan ruang yang sangat banyak. Menurut hukum Moore, menyatakan bahwa jumlah komponen-komponen yang dirangkai dalam sebuah chip meningkat dua kali lipat setiap dua tahun, sehingga tidak heran jika dari tahun ke tahun kinerja dari sebuah chip akan semakin meningkat.

Mikroprosesor tidak hanya dipakai dalam komputer, tetapi juga sangat banyak sekali dipakai dalam sistem terpadu. Tetapi bedanya adalah kalau dalam komputer, mikroprosesor bekerja jauh lebih kompleks daripada sistem terpadu. Dalam sistem terpadu, mikroprosesor hanya melaksanakan tugas tertentu saja, jadi perintahnya tidak kompleks seperti komputer. Akibatnya ukuran memori mikroprosesor dalam sistem terpadu jauh lebih kecil daripada pada komputer. Contoh dari sistem terpadu adalah kalkulator, telepon seluler, sistem mesin pada automobil, kunci mobil otomatis, sistem pendingin ruangan (AC), mesin cuci, dll.

 

MIKROKONTROLLER

Mikrokontroller adalah sebuah perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengendalikan suatu sistem secara otomatis. Misalnya : sistem otomatis pada mobil matic, pengontrol sistem pendingin ruangan (ac), pengontrol arah gerak dan rpm pada motor, pengatur suhu air, pengatur ketinggian air dll. Mikrokontroller terdiri atas tiga komponen utama, yaitu prosesor, memory, dan peripheral input/output. Prosesor pada mikrokontroller berbeda dengan yang ada pada komputer. Prosesor pada mikrokontroller bekerja secara terpadu (integrated), maksudnya adalah hanya menjalankan perintah yang sederhana dan sedikit sehingga fungsinya lebih spesifik. Tidak seperti pada komputer yang kompleks sekali tugasnya.

Karena perintahnya yang spesifik, maka mikrokontroller hanya membutuhkan memori yang sedikit, sehingga bisa dibuat dengan ukuran yang kecil serta daya listrik yang dibutuhkan tidak terlalu besar. Hal ini membuat mikrokontroller menjadi peralatan yang hemat tempat, energi dan ekonomis. Didalam rangkaian mikrokontroller sudah mencakup kemampuannya untuk membaca sinyal campuran (mixed signal). Yang dimaksud sinyal campuran adalah sinyal analog dan digital. Jadi mikrokontroller mampu mambaca dua-duanya.

Mikrokontroller bisa menggunakan 4 bit words dan pembangkit clock rate sekurang-kurangnya 4 kHz, sehingga konsumsi dayanya rendah kira-kira dalam skala 1 digit miliwatt atau mikrowatt.

Input/output dari mikrokontroller dapat berupa switch, relay, solenoid, LED, lcd display, dan sensor-sensor seperti : suhu, cahaya,  ketinggian air, proximity (jarak), dll. Mikrokontroller biasanya tidak menggunakan keyboard, mouse, printer, disket, sehingga minimal sekali untuk dapat berinteraksi dengan manusia. Keuntungannya adalah program yang sudah dibuat, sangat sulit untuk dirubah-rubah oleh orang yang tidak bertanggungjawab, hanya programer yang bersangkutan yang tahu.

Secara spesifik mikrokontroller adalah sebuah sirkuit terpadu tunggal, yang dilengkapi dengan :

1. central processing unit
2. RAM
3. ROM, EPROM, EEPROM, atau flash memory.
4. input/output diskrit
5. input/output serial
6. serial komunikasi antar muka
7. periperal : timer, event counter, pembangkit PWM
8. pembangkit clock
9. pendukung program in-circuit

contoh jenis-jenis mikrokontroler beserta pabrikannya adalah :

1. ARM core
2. Atmel AVR
3. Freescale Coldfire
4. Intel 8051
5. dll

Compact Disc

Compact Disc atau disingkat CD adalah salah satu alat elektronik yang berfungsi sebagai penyimpan data digital. CD berbentuk bulat dan terdapat lubang ditengahnya. Lihat gambar dibawah ini.

Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Compact_disc

Ada beberapa macam ukuran CD. Ada yang diameternya 6 – 8 cm dan ada yang 12 cm. Secara umum ukuran yang sering digunakan adalah 12 cm. Ukuran dari CD mempengaruhi kapasitas penyimpanan itu sendiri. Untuk CD yang diameternya 6 – 8 cm mampu menampung data audio tanpa kompres dengan durasi sekitar 24 menit atau setara dengan 210 MB. Sedangkan untuk CD dengan diameter 12 cm mampu menampung data audio tanpa kompress dengan durasi sekitar 80 menit atau setara dengan sekitar 737 MB.

            Bahan-bahan penyusun CD adalah pastik polycarbonat, logam pemantul sinar laser (biasanya alumunium atau emas juga bisa), lapisan pelindung logam pemantul, dan label cetak. Fungsi dari plastik polycarbonat adalah untuk menyimpan data digital. Data digital disimpan dalam bentuk pits dan land.  Perumpamaan Pits adalah puncak gelombang dan land adalah lembah gelombang. Bukan berarti pits bernilai 1 dan land bernilai 0, tetapi perubahan dari pits ke land atau land ke pits bernilai 1 dan apabila tidak ada perubahan, misal pits secara berurutan atau land secara berurutan, maka bernilai 0.

            Logam pemantul sinar laser biasanya terbuat dari alumunium atau bisa juga emas. Fungsinya adalah untuk memantulkan sinar laser dengan intensitas yang berbeda-beda tergantung lebar dan kedalaman dari pits dan land. Intensitas sinar laser yang dipantulkan kemudian diukur dan dapat dibaca.

            Lapisan pelindung logam pemantul berfungsi untuk melindungi logam dari perubahan fisik akibat berinteraksi dengan lingkungan sekitar seperti : panas dan goresan benda tumpul.

            Lapisan label cetak berfungsi sebagai cover CD untuk memberi keterangan nama CD.

            Jenis-jenis CD ada beberapa macam, yaitu : CD-ROM, audio CD, Super Audio CD, VCD, Super VCD, dll. Sedangkan berdasarkan fungsinya ada dua macam jenis CD, yaitu : CD-R dan CD-RW. Untuk CD-R hanya bisa merekam data, sedangkan CD-RW bisa untuk merekam data, menghapus data, kemudian menulis lagi data (rewritable).

Motor DC

Motor dc adalah sebuah motor listrik yang menggunakan aliran arus dc sebagai pembangkit medan magnet pada rotor (bagian motor yang berputar). Motor dc ini terdiri dari magnet permanen (stator), lilitan kawat (rotor), sikat (brush), komutator. Magnet permanen berfungsi sebagai stator (bagian motor yang diam) yaitu yang memberikan fluks medan magnet yang memotong tegak lurus rotor (lilitan kawat). Sedangkan rotor, kedua ujungnya terhubung dengan sumber tegangan dc sehingga akan mengalir arus searah. Arus searah pada kawat rotor akan menimbulkan medan magnet yang arahnya mengikuti aturan tangan kanan (dengan ibu jari menunjuk arah arus dan keempat jari lainnya menunjukkan arah medan magnet). Arah medan magnet pada rotor tegak lurus dengan arah medan magnet pada stator, sehingga saling berpotongan sebagai akibatnya akan timbul torsi (gaya putar). Bagian rotor yang dekat dengan kutub utara magnet akan bergerak kebawah, sedangkan bagian rotor yang dekat dengan kutub selatan magnet akan bergerak keatas.

            Untuk menjaga supaya arah arus listrik tetap (tidak berbalik arah) ketika rotor sudah berputar 180°, maka diperlukan komutator. Komutator adalah alat untuk menjaga supaya arus tidak berbalik arah ketika rotor sudah berputar 180°. Bentuk komutator seperti cincin (ring bulat) yang dilengkapi dengan dua buah sikat (brush) sebagai penghubung kedua ujung rotor dengan sumber tegangan dc.

Kedua ujung rotor berputar mengikuti jalur cincin komutator sehingga sebagai contoh ketika ujung rotor A terhubung dengan kutub positif, maka ujung rotor B terhubung dengan kutub negatif. Pada saat arus listrik mengalir dari ujung rotor A menuju ujung rotor B, maka rotor akan mulai berputar (berlawanan arah jarum jam). Ketika putaran rotor mencapai 180°, maka ujung rotor A seharusnya berada pada kutub negatif dan ujung rotor B berada pada kutub positif (terbalik), jika hal ini tidak terjadi maka akan membalik putaran fluks magnet pada rotor dan akan terjadi pengereman putaran rotor. Tetapi dengan adanya komutator, pembalikan putaran fluks magnet pada rotor tidak terjadi. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat gambar diatas.