Anwendungsmöglichkeiten und Einsatzgebieten von Mikrocontrollern
Anwendungsmöglichkeiten
Eingabewerte (die über Sensoren erfasst werden) können im Mikrocontroller verarbeitet und die verarbeiteten Signale an Ausgabegeräte gegeben werden.
- Robotik z.B. Erfassung von Sensordaten und Steuerung von Motoren,
- Haushaltsgeräte: z.B.: Kühlschränken, Wasserkochern, Mikrowellengerät, Waschmaschinen
- Unterhaltungselektronik: z.B.: Fernsehern, Fernbedienungen, HiFi, ..
- Medizin- und Laborgeräte: z.B.: Diagnosegeräte, Scanner und Röntgengeräte, Mess-, Analyse- und Überwachungswerkzeuge
- Automobilindustrie: z.B.: Antriebsstranganpassung, Multimedia-Konsolen und Navigationssoftware
- Anlagensteuerung: z.B.: Heizung und Beleuchtung
Was ist ein Mikrocontroller?

Mikrocontroller sind kleine programmierbare Rechnersysteme.
Sie besitzen
- eine Verarbeitungseinheit (CPU)
- einen Programmspeicher
- einen Datenspeicher (RAM)
- digitale Eingabe- / Ausgabe- Ports (GPIO)
- analoge Eingabegeräte (ADC)
- Kommunikationsbausteine (COM, UART,…)
- Timer
Man bezeichnet Mikrocontroller auf auch als Ein-Chip-Mikrorechner.
Vergleich des Arduinos mit einem Computer
|
PC |
Mikrocontroller |
---|---|---|
Geschwindigkeit |
GHz |
kHz - MHz |
Hauptspeicher (RAM) |
Mehrere GigaByte |
Wenige kByte |
Platzbedarf |
viel |
wenig |
Stromverbrauch |
Ca. 400 Watt |
Ca. 0,05 Watt |
Kosten |
Von 200€- 1000€ |
Wenige Cent |
Anwendung |
Vielfältige Anwendungen |
Nur für spezielle Aufgabe |
Sensoren
Mit Hilfe von Sensoren wird die Umgebung "wahrgenommen". Diese werden an die digitalen oder analogen Eingänge des Mikrocontrollers angeschlossen.
Ein Sensor wandelt eine physikalische Größe (Temperatur, Helligkeit, Druck, ...) in ein elektrisches Signal (Spannung, Strom, Frequenz, ...) um.
Sensoren sind entweder
- reine Halbleiterelemente oder
- mikromechanische Systeme (z.B. Federn) in Kombination mit Halbleitern.
Sensoren geben entweder bei kontinuierlicher Änderung der physikalischen Größe ebenfalls ein sich kontinuierlich änderndes elektrisches Signal ab, oder die Ausgangswerte sind intern im Sensor schon digitalisiert und geben diese an den Mikrocontroller ab (SPI oder I2C-Schnittstelle).
Verfügt ein Sensor über eine integrierte Rechenleistung und besitzt er einen digitalen Ausgang, so wir das Sensorsystem “smart sensor“ bezeichnet.
Aktoren
Durch einen Aktor kann die Umgebung beeinflusst werden. Signale, die vom Mikrocontroller kommt werden an Aktoren gesendet:
- Motoren
- Schalter
- Heizgeräte
- LEDs