Hardware voor verwerking

De Microcontroller

Een microcontroller is een klein computertje dat je kan programmeren om een bepaalde taak uit te voeren. Deze bestaat uit een processor, geheugen en input/output onderdelen. De processor is het onderdeel dat de instructies uitvoert. Het geheugen is het onderdeel waarin de instructies en de data worden opgeslagen. De input/output onderdelen zijn de onderdelen waarmee de microcontroller communiceert met de buitenwereld. Dit kunnen bijvoorbeeld knoppen, schakelaars, sensoren, leds, schermen, motoren, etc. zijn.

Microcontrollers komen in zeer veel soorten en maten, ieder met hun eigen specificaties. Op basis van je applicatie wil je de juiste microcontroller kiezen voor je project. De belangrijkste specificaties zijn:

• Kloksnelheid: de snelheid waarmee de processor instructies kan uitvoeren. Deze wordt uitgedrukt in Hertz (Hz). 1 Hz is 1 instructie per seconde. De kloksnelheid van een microcontroller ligt meestal tussen de 1 en 100 MHz.
• Geheugen: de hoeveelheid geheugen die beschikbaar is voor het opslaan van instructies en data. Dit wordt uitgedrukt in bytes. De hoeveelheid geheugen van een microcontroller ligt meestal tussen de 1 en 1000 kB.
• Input/output: de hoeveelheid en het type input/output onderdelen die de microcontroller heeft. Dit kunnen bijvoorbeeld knoppen, schakelaars, sensoren, leds, schermen, motoren, etc. zijn.
• Kosten: de kosten van de microcontroller. Deze kunnen variëren van enkele euro’s tot honderden euro’s.
• communicatie: de mogelijkheden om te communiceren met andere systemen. Dit kan bijvoorbeeld via USB, Bluetooth, WiFi, etc.
• energie: de mogelijkheden om energie te leveren of te managen. Dit kan bijvoorbeeld via een batterij, een accu, een USB aansluiting, etc.

Microcontroller keuze

Welke drie specificaties zijn het belangrijkst voor een fietscomputer? Waarom?

Een fietscomputer: 1. input/output: Een fietscomputer heeft een scherm, knoppen en een sensor nodig. 2. energie: Een fietscomputer moet werken op batterijen en moet dus zuinig zijn. 3. kosten: Fietscomputers worden in grote hoeveelheden geproduceerd en moeten dus goedkoop zijn.

Oefening: Wat is belangrijk?

Maak een top 3 van de belangrijkste specificaties voor een aantal van de volgende applicaties.

1. een slimme thermostaat
2. een slimme deurbel
3. een field robot voor het oogsten van aardbeien
4. een zelfrijdende auto
5. een iBeacon
6. een weerstation om klimaatdata te verzamelen