En mikrokontroller är en kompakt integrerad krets som styr inbyggda system. Den innehåller en processor, minne och kringutrustning för in- och utgångar på ett enda chip. Till skillnad från en allmän dator kör en mikrokontroller ett program, ofta för evigt, med snäv timing och låg strömförbrukning.

Den första mikrokontrollern, Intel 4004, kom 1971. Den hade 2 300 transistorer. Dagens mikrokontroller innehåller miljontals transistorer och kostar mindre än en dollar. De finns i leksaker, apparater, bilar och robotar. En robot kan använda en mikrokontroller för motorstyrning, en annan för sensoravläsning och en tredje för kommunikation. De kommunicerar med varandra via seriella bussar.

Mikrokontrollerkomponenter

• CPU: kör instruktioner.
• Flashminne: lagrar programmet.
• RAM: lagrar tillfällig data.
• GPIO: pinnar för digital ingång och utgång.
• Kringutrustning: timers, ADC, UART, SPI, I2C.

Att välja en mikrokontroller innebär att balansera hastighet, minne, strömförbrukning och kostnad. En 8-bitars ATmega är bra för en enkel linjeföljare. En 32-bitars ARM Cortex-M4 med flyttalsberäkning är bättre för en drönarflygkontroll. Realtidsprestanda är viktigare än rå klockhastighet. Mikrokontrollern måste svara på sensoringångar inom mikrosekunder. Det är därför många robotar använder avbrott och direkt minnesåtkomst istället för pollingloopar. Mikrokontrollern är robotteknikens tysta arbetshäst. Den kör inget operativsystem. Den kör koden som får roboten att röra sig.