Mikrokontrolcü, gömülü sistemleri kontrol eden kompakt bir entegre devredir. Tek bir çip üzerinde işlemci, bellek ve giriş/çıkış çevre birimlerini barındırır. Genel amaçlı bir bilgisayarın aksine, mikrokontrolcü genellikle sonsuza dek tek bir programı, hassas zamanlama ve düşük güç tüketimiyle çalıştırır.

İlk mikrodenetleyici olan Intel 4004, 1971 yılında piyasaya sürüldü ve 2300 transistöre sahipti. Günümüzün mikrodenetleyicileri milyonlarca transistör içeriyor ve bir dolardan daha az bir fiyata satılıyor. Oyuncaklarda, ev aletlerinde, arabalarda ve robotlarda kullanılıyorlar. Bir robot, motor kontrolü için bir mikrodenetleyici, sensör okuma için başka bir mikrodenetleyici ve iletişim için üçüncü bir mikrodenetleyici kullanabilir. Bunlar birbirleriyle seri veri yolları üzerinden iletişim kurarlar.

Mikrokontrolcü bileşenleri

• CPU: Komutları yürütür.
• Flaş bellek: programı depolar.
• RAM: Geçici verileri depolar.
• GPIO: Dijital giriş ve çıkış için kullanılan pinler.
• Çevre birimleri: zamanlayıcılar, ADC'ler, UART, SPI, I2C.

Mikrokontrolcü seçimi, hız, bellek, güç ve maliyet arasında denge kurmayı gerektirir. Basit bir çizgi takip robotu için 8 bitlik bir ATmega yeterlidir. Drone uçuş kontrolcüsü için ise kayan noktalı matematik özelliğine sahip 32 bitlik bir ARM Cortex-M4 daha iyidir. Gerçek zamanlı performans, ham saat hızından daha önemlidir. Mikrokontrolcü, sensör girişlerine mikrosaniyeler içinde yanıt vermelidir. Bu nedenle birçok robot, yoklama döngüleri yerine kesmeleri ve doğrudan bellek erişimini kullanır. Mikrokontrolcü, robotik alanının sessiz iş gücüdür. İşletim sistemi çalıştırmaz. Robotun hareket etmesini sağlayan kodu çalıştırır.