Mikrokontroler adalah sirkuit terpadu kompak yang mengontrol sistem tertanam. Mikrokontroler berisi prosesor, memori, dan periferal input/output dalam satu chip. Tidak seperti komputer tujuan umum, mikrokontroler menjalankan satu program, seringkali selamanya, dengan pengaturan waktu yang ketat dan konsumsi daya rendah.

Mikrokontroler pertama, Intel 4004, muncul pada tahun 1971. Mikrokontroler ini memiliki 2.300 transistor. Mikrokontroler masa kini memiliki jutaan transistor dan harganya kurang dari satu dolar. Mikrokontroler digunakan dalam mainan, peralatan rumah tangga, mobil, dan robot. Sebuah robot mungkin menggunakan satu mikrokontroler untuk kontrol motor, mikrokontroler lain untuk pembacaan sensor, dan mikrokontroler ketiga untuk komunikasi. Mereka saling berkomunikasi melalui bus serial.

Komponen mikrokontroler

• CPU: mengeksekusi instruksi.
• Memori flash: menyimpan program.
• RAM: menyimpan data sementara.
• GPIO: pin untuk input dan output digital.
• Perangkat periferal: timer, ADC, UART, SPI, I2C.

Memilih mikrokontroler berarti menyeimbangkan kecepatan, memori, daya, dan biaya. ATmega 8-bit sudah cukup untuk robot pengikut garis sederhana. ARM Cortex-M4 32-bit dengan perhitungan floating-point lebih baik untuk pengontrol penerbangan drone. Kinerja waktu nyata lebih penting daripada kecepatan clock mentah. Mikrokontroler harus merespons input sensor dalam hitungan mikrodetik. Itulah mengapa banyak robot menggunakan interupsi dan akses memori langsung daripada loop polling. Mikrokontroler adalah kuda kerja yang tenang dalam robotika. Ia tidak menjalankan sistem operasi. Ia menjalankan kode yang membuat robot bergerak.