O que é um Microcontrolador, para que serve e principais usos

Se você é do mundo da informática ou robótica, provavelmente já ouviu falar em o que é um microcontrolador, mas pode ter dúvidas sobre o seu funcionamento e benefícios.

Isso porque ele exercita diversos papéis, muitas vezes sendo até confundido com o microprocessador, algo que nós já adiantamos que tem suas diferenças e características próprias – e nós vamos te mostrar elas aqui.

Então, se você está em busca de descobrir melhor o que é um microcontrolador, para que ele serve, como funciona, seus tipos, vantagens e, principalmente a diferença entre ele e o microprocessador, basta seguir a leitura conosco!

O que é um Microcontrolador?

Para te introduzir no assunto, vamos começar explicando em detalhes o que é um microcontrolador.

Ele se trata de um chip de circuito integrado único, com memória, núcleo de processador e periféricos de entrada e saída que têm o poder de serem programados.

Assim, o seu uso costuma ser comum em sistemas embarcados, capazes de produzir uma sequência de tarefas pré-estabelecidas, todas controladas pelos dispositivos em questão.

Desta forma, se torna possível aplicar o microcontrolador em controles remotos, eletrodomésticos, controles de carros, brinquedos e outros tantos dispositivos automatizados.

Uma das grandes características do microcontrolador é que seu custo baixo de projeto, consumo mínimo de energia e facilidade de programação o tornam ideal para quem precisa construir circuitos eletrônicos.

Qual a diferença entre um microcontrolador e um microprocessador?

Esclarecendo o que é um microcontrolador, chegou a hora de saber a sua diferença para o microprocessador.

O que os difere é o fato do microcontrolador ser considerado um computador pequeno, com capacidade de realizar várias tarefas de forma eficaz e por meio de um tamanho compactado.

Isso porque ele tem um circuito integrado, altamente capaz de reunir em um núcleo de processador as memórias voláteis e não voláteis, além de inúmeros periféricos de entrada e de saída de dados.

Já o microprocessador tem somente um processador de tamanho pequeno em seu circuito integrado.

Sendo assim, diferente do microcontrolador, ele não tem periféricos como contadores, memórias variadas e conversores.

Logo, o microprocessador só é capaz de executar as funções aritméticas e lógicas que são definidas pelo programa.

Afinal, para que serve um microcontrolador?

Ao explicarmos o que é um microcontrolador, falamos que ele se trata de um chip de circuito integrado único.

E é esse chip que apresenta a serventia dos microcontroladores, afinal, é por meio deles que ele controla diversos tipos de sistemas eletrônicos não digitais, ou seja, que não tem um sistema operacional.

Então, ele costuma ser usado na automação e controle de periféricos e produtos, como brinquedos, motores automotivos e controles remotos.

Além do mais, é fundamental saber que os microcontroladores são graváveis, basta que se acompanhe de uma memória, como no caso do PIC.

Como funcionam os microcontroladores?

Para esclarecer como funcionam os microcontroladores, vamos passar pelas funções de cada parte dele, começando pelos computadores ou discos rígidos, que programam os microcontroladores.

O Arduino entra como uma das ferramentas mais conhecidas para construir o ponto de transferência de dados entre os microcontroladores e o aparelho que você está usando.

Já a parte principal deste componente é o CPU, que processa as informações de forma lógica, fazendo a leitura de dados digitais, processados assim que os dados chegam, por um conjunto de instruções reconhecidas.

A memória de programa também é fundamental para fazer todo o sistema rodar, pois ela guardará programas ou instruções que vão comandar o microcontrolador.

Avançando em suas funções, temos os temporizadores, responsáveis por fazer a contagem do componente.

E por fim, temos as portas de entrada e de saída, capazes de conectar o microcontrolador com as informações que entram e que saem dele.

Tipos de microcontroladores

Foi na década de 1970 que a Texas Instruments desenvolveu o primeiro microcontrolador, formado por microprocessadores ampliados de memória.

De lá para cá, tivemos o lançamento de outros diversos tipos de microcontroladores, sempre mais aprimorados. Os mais usados na robótica são:

• MICROCONTROLADORES ATMEL AVR (ATMEGA, ATTINY, ETC.): um dos primeiros microcontroladores desenvolvidos para usar a memória flash para fazer o armazenamento da programação.
• MICROCONTROLADORES PIC MICROCHIP TECHNOLOGY (PIC16, PIC24, ETC.): tem arquitetura Harvard e é capaz de processar dados de 8 a 32 bits. 
• Além disso, é conhecido por sua alta disponibilidade, baixo custo e variedade de ferramentas.
• MICROCONTROLADORES BASEADOS EM ARQUITETURA ARM: famosos por otimizarem as respostas e ter uma reação em tempo real.

As versões do ARM mais usadas são: ARMv4, ARMv5, ARMv6 e ARMv7.

Principais aplicações de microcontroladores

Até aqui você já sabe o que é um microcontrolador, para que ele serve, como funciona e quais os seus principais tipos.

Com base nesses conhecimentos que apresentamos anteriormente, explicamos nesta fase do artigo que os microcontroladores costumam ser aplicados em projetos de pequeno porte, pois não são todas as suas funcionalidades que são usadas.

Reforçamos que, independentemente do projeto, a escolha do microcontrolador mais adequado é muito importante para que se consiga realizar as funções que serão dadas.

Assim, entre as principais aplicações de microcontroladores, destacamos os controles de acesso, fazendo o reconhecimento com digitais, cartões magnéticos ou senhas.

Em todas essas chances, é preciso um sensor que faça o reconhecimento da pessoa em questão.

Assim, o microcontrolador recebe os dados que vem do sensor, os interpreta e envia os resultados que obtém para o display, agindo como o cérebro de todo o projeto.

Outra aplicação do microcontrolador é no relógio, permitindo que se customize esse acessório para que ele mostre as informações que você quiser, como data, tempo e temperatura.

Aqui, o microcontrolador recebe o horário atual e envia para o display e, caso precise de informações que necessitam de um sensor, esses dados também serão recebidos pelo microcontrolador, que por sua vez os passará para o display.

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Quais as vantagens de utilizar um microcontrolador?

Por serem pequenas máquinas que funcionam como um controle digital de baixo custo para processamentos e dispositivos, uma das principais vantagens de usar microcontroladores em seu projeto é, sem dúvidas, a economia.

O equipamento final também se beneficia do tamanho do microcontrolador, que como já destacamos ao longo do artigo, são extremamente compactos.

Há também o benefício dos gastos de energia ficarem em torno de miliwatts ao usar microcontroladores em seu projeto, diminuindo drasticamente o consumo de energia.

Além disso, ao ficar no modo de espera, o sistema pode chegar aos nanowatts, por conta do baixo consumo.

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Conclusão

Com esse artigo, nossa missão era te explicar o que é um microcontrolador, que nada mais é do que um um chip de circuito integrado único, com memória, núcleo de processador e periféricos de entrada e saída que podem ser programados.

Sabendo disso, nós explicamos para que servem os microcontroladores, como eles funcionam e suas vantagens, que vão desde o baixo custo e redução dos gastos de energia.