Ένας μικροελεγκτής είναι ένα συμπαγές ολοκληρωμένο κύκλωμα που ελέγχει ενσωματωμένα συστήματα. Περιέχει έναν επεξεργαστή, μνήμη και περιφερειακά εισόδου/εξόδου σε ένα μόνο τσιπ. Σε αντίθεση με έναν υπολογιστή γενικής χρήσης, ένας μικροελεγκτής εκτελεί ένα πρόγραμμα, συχνά για πάντα, με περιορισμένο χρονισμό και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.

Ο πρώτος μικροελεγκτής, ο Intel 4004, εμφανίστηκε το 1971. Διέθετε 2.300 τρανζίστορ. Οι σημερινοί μικροελεγκτές αποτελούνται από εκατομμύρια τρανζίστορ και κοστίζουν λιγότερο από ένα δολάριο. Βρίσκονται σε παιχνίδια, συσκευές, αυτοκίνητα και ρομπότ. Ένα ρομπότ μπορεί να χρησιμοποιεί έναν μικροελεγκτή για τον έλεγχο του κινητήρα, έναν άλλο για την ανάγνωση αισθητήρων και έναν τρίτο για επικοινωνία. Συνομιλούν μεταξύ τους μέσω σειριακών διαύλων.

Στοιχεία μικροελεγκτή

• CPU: executes instructions.
• Flash memory: stores the program.
• RAM: stores temporary data.
• GPIO: pins for digital input and output.
• Peripherals: timers, ADCs, UART, SPI, I2C.

Choosing a microcontroller means balancing speed, memory, power, and cost. An 8-bit ATmega is fine for a simple line follower. A 32-bit ARM Cortex-M4 with floating-point math is better for a drone flight controller. Real-time performance matters more than raw clock speed. The microcontroller must respond to sensor inputs within microseconds. That is why many robots use interrupts and direct memory access instead of polling loops. The microcontroller is the quiet workhorse of robotics. It does not run an operating system. It runs the code that makes the robot move.