De uma forma geral, microcontroladores são microprocessadores que podem ser programados para determinadas funções específicas.
Dessa forma, é possível dizer que um microcontrolador é um dispositivo que mistura hardware com software, sendo possível, por meio da programação (geralmente em C ou Assembly), controlar um hardware para realizar funções especificadas de maneira simples e flexível.

Microprocessadores são dispositivos lógicos programáveis que agem sob o controle de um programa armazenado em memória, executando operações aritméticas, lógicas booleanas e tomadas de decisões.
Além disso, também realizam entrada e saída de dados, permitindo a comunicação com outros dispositivos periféricos.
Basicamente, um microprocessador é formado por:

• Unidade Lógica Aritmética (ULA) – componente responsável pela realização das operações lógicas e aritméticas;
• Unidade de Controle (UC) – componente responsável pela decodificação e execução das instruções, fornecendo os sinais de temporização adequados para as diversas partes do processador;
• Registradores – componente responsável pelo armazenamento de informações (dados, endereços e instruções)

Diferente dos microprocessadores, os microcontroladores possuem elementos adicionais em sua estrutura interna como:

• memória de leitura e escrita para armazenamento de dados;
• memória somente de leitura para armazenamento de programas;
• EEPROM para armazenamento permanente de dados.

Além disso, possuem também dispositivos periféricos como:

• conversores analógico/digital (ADC);
• conversores digital/analógico (DAC);
• portas de entrada e saída digitais (I/O) para propósito geral.

Sendo um tipo especial de circuito integrado, os microcontroladores podem ser programados para desempenhar tarefas especificas.
Existem diversos hardwares para se usar com o microcontrolador, como:

• display de LED;
• botões;
• luzes;
• acionador de motor;
• sensores;
• entre outros.

Acoplando um teclado e um visor, é possível programar o microcontrolador para que, ao pressionar um botão no teclado, o botão pressionado seja exibido no visor.
Também é possível programar o microcontrolador para que seja exibido a soma, ou outra operação matemática, de dois números inseridos no teclado, obtendo então uma calculadora.
Além disso, com um sensor de temperatura e hardware de bluetooth, é possível programar o microcontrolador para disparar e enviar um sinal via bluetooth para o celular, caso a temperatura atinja um determinado valor. Temos assim, um alarme contra incêndio.

https://pt.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador

https://www.eletronicaprogressiva.net/2014/08/Microcontroladores-O-que-sao-Para-que-servem-Onde-sao-usados.html

http://www.roboliv.re/conteudo/microcontroladores

http://iris.sel.eesc.usp.br/sel614/Aula1.pdf