Microcontroladores são usados em produtos e dispositivos automatizados, como os sistemas de controle deautomóvel, dispositivosmédicos implantáveis,controles remotos, máquinas de escritório,eletrodomésticos, ferramentas elétricas, brinquedos e outros sistemas embarcados. Ao reduzir o tamanho e o custo em comparação a um projeto que usa um dispositivo microprocessado, microcontroladores tornam-se econômicos para controlar digitalmente dispositivos e processos. Microcontroladores de sinal misto são comuns, integrando componentes analógicos necessários para controlar sistemas eletrônicos não digitais.
O seu consumo de energia é relativamente baixo, normalmente, na casa dos miliwatts e possui habilidade para entrar em modo de espera (Sleep ou Wait) aguardando por uma interrupção ou evento externo, como, por exemplo, o acionamento de uma tecla, ou um sinal que chega via uma interface de dados. O consumo destes microcontroladores em modo de espera pode chegar na casa dos nanowatts, tornando-os ideais para aplicações onde a exigência de baixo consumo de energia é um fator decisivo para o sucesso do projeto.[1]
De forma diferente da programação para microprocessadores, que em geral contam com umsistema operacional e umBIOS, o programador ou projetista que desenvolve sistemas com microcontroladores, geralmente, cria todo programa que será executado pelo sistema ou pode usar um sistema operacional próprio para microcontroladores chamado deRTOS.
O primeiro microprocessador foi o 4-bitIntel 4004 lançado em 1971. Com o tempo, foram criados microprocessadores mais eficientes como oIntel 8008 e outros. No entanto, ambos chips precisavam de componentes externos para funcionar, tornando custo total do sistema elevado sendo impossível, economicamente, informatizar aparelhos.
OSmithsonian Institution, com os créditos do produto para os engenheiros daTexas Instruments Gary Boone e Michael Cochran criaram o primeiro microcontrolador comercial em 1971. O resultado de seu trabalho foi a TMS 1000, que se tornou comercialmente disponível em 1974. Combinou memória somente para leitura, memória de leitura / gravação , processador e relógio em um único chip e tinha como alvo sistemas embarcados.[2]
Microcontroladores são geralmente utilizados emautomação e controle de produtos e periféricos, como sistemas de controle demotores automotivos, controles remotos, máquinas de escritório e residenciais, brinquedos, sistemas de supervisão, etc. Por reduzir o tamanho, custo e consumo de energia, e se comparados à forma de utilização de microprocessadores convencionais, aliados a facilidade de desenho de aplicações, juntamente com o seu baixo custo, os microcontroladores são uma alternativa eficiente para controlar muitos processos e aplicações.
Cerca de 50% dos microcontroladores vendidos são controladores "simples", outros 20% sãoprocessadores de sinais digitais (DSPs) mais especializados. Os microcontroladores podem ser encontrados em praticamente todos os dispositivos eletrônicos digitais que nos cercam: teclado do computador, dentro do monitor, disco rígido, relógio de pulso, rádio relógio,máquinas de lavar,forno de micro-ondas,telefone, etc. Você está certamente cercado de dezenas deles agora. Certamente eles foram tão ou mais importantes para a revolução dos produtos eletrônicos que os computadores. Eles permitiram a evolução de equipamentos que há anos não evoluíam, como os motores a combustão, que agora com o novo controle eletrônico podem funcionar com sistema bi-combustível e poluindo menos e as máquinas fotográficas, que migraram de processosquímico/mecânico a circuitos com microcontroladores+Sensores Digitais+Memória.
Os microcontroladores são programados geralmente por computadores ou discos de memoria. Existindo então algumas ferramentas que criam uma ponte de transferência de dados entre oaparelho utilizado e o microcontrolador, oArduino por exemplo.