Setiap perangkat elektronik yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari dirancang dengan listrik dan proyek elektronik sirkuit. Ini listrik danelektroniksirkuit dapat dirancang dengan menggunakan berbagai teknologi seperti vakumtabungteknologi, teknologi transistor, teknologi sirkuit atau IC terintegrasi, teknologi mikroprosesor, danmikrokontrolerteknologi. Teknologi ini dapat diimplementasikan dengan menggunakan komponen listrik dan elektronik diskrit, sirkuit terintegrasi, mikroprosesor, dan mikrokontroler. Pada artikel kali ini, kita akan membahas tentang teknologi terbaik untuk sistem tertanam antara teknologi IC dan teknologi IC canggih seperti teknologi IC mikrokontroler. Tapi, terutama sebelum melangkah lebih jauh, kita harus tahu apa itu teknologi IC danmikrokontrolerTeknologi IC.
Teknologi Sistem Tertanam
Teknologi IC
Di masa lalu, perangkat embedded system yang dirancang menggunakan tabung vakum akan berukuran sangat besar dan lebih mahal. Transistor kontak titik pertama dikembangkan oleh John Bardeen dan Walter Brattain di Bell Labs pada tahun 1947. Kemudian, penemuan transistor telah mengurangi dan menggantikan transistor.besar dan mahaltabung vakumkomputerdesain. Selanjutnya,transistorpenggunaan mengurangi ukuran sirkuit, karena transistor ini berukuran lebih kecil, ekonomis, lebih cepat dalam kinerja, dapat diandalkan, dan mengkonsumsi daya yang sangat sedikit. Sirkuitmembangunmenggunakan transistor dan lainnya komponen elektronik diskrit disebut sebagai sirkuit diskrit.
Teknologi IC
Perubahan revolusioner dilakukan dalam mendesain listrik danelektroniksirkuit dan komputer dengan penemuan sirkuit terintegrasi atau teknologi IC. Sirkuit terpadu berukuran sangat kecil, sangat andal, paling ekonomis, dan sangat mudah digunakan. Konsep teknologi IC ini diperkenalkan pada tahun 1958, dan teknologi IC ini mengecilkan banyak peralatan listrik dan elektronik seperti ponsel, laptop, komputer, dan banyak perangkat lainnya. Sirkuit terpadu dapat didefinisikan sebagai asetsirkuit elektronik terintegrasi pada pelat bahan semikonduktor kecil, biasanya disebut sebagai chip silikon. Setiap IC bisa sangat kompak, mengandung banyak miliar transistor dan komponen lain di area yang sangat kecil.
Generasi Teknologi IC
Ada berbagai generasi sirkuit terintegrasi, diklasifikasikan berdasarkanjumlahtransistor digunakan pada chip sirkuit terintegrasi. Mereka adalah: Integrasi skala kecil (SSI), sirkuit terintegrasi yang berisi beberapa puluh transistor. 1960-an menyaksikan integrasi skala menengah (MSI), chip sirkuit terintegrasi yang berisi ratusan transistor. DiTahun 1970-an ada yang besarintegrasi skala (LSI), di mana puluhan ribu transistor terintegrasi pada setiap chip. Pada tahun 1980-an terjadi integrasi skala sangat besar (VLSI), dimana ratusan ribu transistor terintegrasi pada setiap chip. Selain itu, integrasi skala ultra besar (ULSI), terintegrasi lebih dari satu juta transistor per chip, integrasi skala wafer (WSI), system-on-chip (SOC), dan sirkuit terintegrasi tiga dimensi (3D-IC) sedang dikembangkan. Sirkuit terintegrasi seperti IC 555timer, amplifier operasional 741, CMOS, NMOS, Teknologi BICMOS , dan seterusnya dianggap sebagai contoh praktis dari teknologi IC.
Jenis IC
Ada yang berbeda jenis sirkuit terintegrasi seperti ADC, DAC, amplifier, IC manajemen daya, IC jam dan timer, dan IC antarmuka yang digunakanuntukberbagai aplikasi sistem tertanam.
Penerapan teknologi IC
Pengontrol Muatan Surya Menggunakan Teknologi IC oleh Edgefxkits.com
Tidak-mikrokontrolerberbasis pengontrol muatan surya proyek adalah aplikasi sederhana dari teknologi IC. Dalam proyek ini, mekanisme pengisian terkontrol dicapai untuk menghindari pengisian daya,biaya berlebih, dan kondisi pembuangan dalam tanpa menggunakanmikrokontroler. Satu set penguat operasional digunakansebagai pembanding untuk memonitor tegangan panel, dan arus bebanterus menerus. LED hijau dan merah digunakan untuk indikasi. LED hijau digunakan untuk menunjukkan kondisi baterai yang terisi penuh dan kondisi pengisian atau kelebihan beban atau pengosongan dalam ditunjukkan dengan LED merah.
Rangkaian Pengontrol Muatan Surya Menggunakan Teknologi IC oleh Edgefxkits.com
Sakelar semikonduktor daya MOSFETdigunakan untuk memotongbeban, jika LED merah menunjukkan baterai lemah atau kondisi kelebihan beban. Jika LED hijaumenunjukkankondisi terisi penuhbaterai, kemudian energi matahari di-bypass ke dummy load di sirkuit menggunakan transistor. Dengan demikian, baterai terlindungiuntuk mover charging. Proyek ini dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan a Modem GSM danmikrokontroleruntuk mencapai komunikasi tata surya dan ruang kontrol untuk memantau statussistem.
MikrokontrolerIC
Mikrokontroler adalah IC lanjutan atau rangkaian terintegrasi yang digabungkan dengan periferal tambahan. Pengembangan dan penggunaan file sistem tertanam ' aplikasi meningkatdengan kemajuan teknologi IC seperti teknologi mikroprosesor, danmikrokontrolerteknologi. Kekurangan teknologi transistor, teknologi IC semakin berkurang dengan kemajuan teknologi IC mikroprosesor dan teknologi mikrokontroler. Mikroprosesor mengintegrasikan fungsi unit pemrosesan pusat (CPU) komputer pada satu atau beberapa sirkuit terintegrasi. Sayamikrokontrolerunit dapat diperlakukan sebagai akomputer kecilpada satu sirkuit terintegrasi yang terdiri dari unit pemrosesan pusat kecil, osilator kristal, pengatur waktu, pengawas, dan I / O analog. Ada berbagai jenis register, interupsi yang digunakan untuk beberapa tugas tertentu.Mikrokontrolermerupakan jenis mikrokontroler yang berbeda seperti mikrokontroler AVR, mikrokontroler PIC, dan lain sebagainya. Tapi biasanya 8051mikrokontroler IC digunakan untuk sebagian besar aplikasi sistem tertanam.
8051 Mikrokontroler
Jika kita menggunakan teknologi IC, maka beberapa komponen diskrit diperlukan untuk melakukan beberapa tugas dalam sistem tertanam. Jika kita menggunakan teknologi IC canggih sepertimikrokontrolerteknologi, maka hanya dengan menulis beberapa baris pemrograman sederhana kita dapat melakukan banyak tugas. Jadi,jumlahkomponen diskrit, ukuran sirkuit, kompleksitas, dan biaya dapat dikurangi dalam sistem tertanam dengan menggunakanmikrokontrolerteknologi.
Penerapan Teknologi Mikrokontroler
Pengontrol muatan surya menggunakan mikrokontroler adalah a aplikasi khas mikrokontroler IC lanjutanteknologi. Untuk memanfaatkan energi matahari secara efisien, penerangan bertenaga suryasistem termasukLentera surya, lampu jalan surya, dan sistem pencahayaan rumah & taman surya digunakan di daerah pedesaan maupun perkotaan. Sistem tenaga surya terutama terdiri dari empat besarkomponen: fotovoltaikmodul, baterai isi ulang, beban, dan pengontrol pengisian daya surya.
Pengontrol Muatan Surya Menggunakan Teknologi Mikrokontroler
Diagram blok dari sistem tenaga surya dengan empat blok utama menggunakanmikrokontrolerteknologi ditunjukkan pada gambar. Di antara keempat komponen tersebut, perhatikan pengontrol muatan matahari menggunakan mikrokontroler yang berperan besar dalam meningkatkan kinerja keseluruhan sistem tenaga surya. Komponen perangkat keras yang digunakan untuksirkuit pengontrol muatan suryaadalah AT89C2051mikrokontroler, serial ADC0831, regulator tegangan IC7805 , sakelar semikonduktor daya MOSFET, layar LCD, baterai isi ulang, kontrol pengisian daya, sensor senja hingga fajar, dan kontrol beban.
Sebuah bateraidigunakan untuk menyediakan pasokan yang diatur DC 5V untuk menyalakanmikrokontroleryang digunakan untuk memonitor tegangan baterai menggunakan ADC.Voltasedari 0V-20V diperkecil menjadi V-5V menggunakan pembagi potensial dengan pengaturan resistor yang dibuat pada pin 2 ADC dan nilai-nilai ini ditampilkan pada layar LCD. Dengan menggunakan teknik regulasi paralel, arus pengisian dibiarkan mengalir kebateraidan berhenti mengisi baterai jika baterai sudah terisi penuh. Berdasarkan sinyal input yang diterima dari sensor senja hingga fajar, makamikrokontrolermengalihkan pengisian atau relai beban. Itulayar LCDdidorong olehmikrokontroleruntuk menampilkan pesan pengisian.
Rangkaian Pengontrol Muatan Surya Menggunakan Teknologi Mikrokontroler
Jikabateraiterisi penuh (hingga14V), lalumenyampaikandiberi energi melalui MOSFET untuk menghentikan pengisian daya. Kemudian timer 5 menit akan dimulaioleh mikrokontrolerdan LCD menampilkan pesan sebagai baterai penuh. Jika timer ini berlalu, makabateraidisambungkan kembali ke panel surya dengan relai dan dengan demikian arus pengisian daya surya berdenyut selamategangan mataharihadir. Jikategangan panel suryajatuh di bawah tegangan dioda zenersensor senja hingga fajar , lalumikrokontrolermenerima sinyal dari sensor senja hingga fajar, kemudian mengaktifkan beban melalui MOSFET dan pesan beban ON ditampilkan di layar LCD. Jikateganganjatuh di bawah 10V sensor senja ke fajar, lalumikrokontrolermematikan beban melaluiMOSFET.
Teknologi Terbaik Untuk Sistem Tertanam
Pada artikel ini, sebelumnya teknologi IC danmikrokontrolerTeknologi IC beserta contohnya,jenis, dan praktis aplikasi darimikrokontroler dan teknologi IC di aplikasi sistem tertanam telah dibahas secara singkat. Pengontrol muatan surya yang dibahas di atas dengan teknologi IC sebelumnya dan dengan teknologi IC canggih sepertimikrokontrolerTeknologi IC menunjukkan perbedaan antara kedua teknologi tersebut. Dan itu juga menunjukkan bahwa kedua teknologi tersebut masih digunakan sesuai dengan kebutuhan. Kedua teknologi tersebut memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan saat digunakan untuk sistem tertanam.
Teknologi IC mengurangi ukuran sirkuit dibandingkan dengan ukuran sirkuit yang dibangun menggunakan komponen diskrit. LanjutanmikrokontrolerTeknologi IC mengurangi ukuran sirkuit dengan mengganti banyak sirkuit terintegrasi dengan satu sirkuitIC mikrokontroler. Dengan demikian, biaya rangkaian dengan teknologi IC lebih kecil daripada teknologi diskrit atau transistor.MikrokontrolerBiaya rangkaian teknologi IC lebih murah, dibandingkan dengan biaya rangkaian yang dirancang dengan teknologi IC. Demikian pula, untuk beberapa jumlah parameter,mikrokontrolerTeknologi lebih disukai untuk sistem tertanam dibandingkan dengan teknologi IC dan komponen diskrit atau teknologi transistor.
Aplikasi Sistem Tertanam Menggunakan Teknologi Berbeda
Angkaacara aplikasi sistem tertanam dirancang dengan teknologi berbeda. Untuk beberapa aplikasi tertentu dari sistem tertanam, teknologi IC lebih disukai daripadamikrokontrolerteknologi. Tetapi sebagian besar aplikasi sistem tertanam memanfaatkanmikrokontrolerteknologi, karena lebih maju dan memiliki keunggulan lebih dibandingkan dengan teknologi IC. Selanjutnya, bantuan teknis akan diberikan kepada Anda dari teknologi Edgefx dalam memilihteknologi tertentuuntuk Anda pekerjaan proyek akademis berdasarkan minat Anda pada sistem tertanam.
