Universal Serial Bus (USB) -mikro-ohjain on tietokoneistettu osa laitetta, joka ohjaa laitteen USB-toimintoja. Mikro-ohjain on erillinen tietokonelaite, jota käytetään usein muissa kuin tietokonelaitteissa, kuten moottoreissa, puhelimissa ja sähkötyökaluissa. Yleensä mikro-ohjain sisältää kaikki ohjelmointi-, muisti- ja käsittelylaitteistot, joita se tarvitsee määrätyn tehtävänsä suorittamiseen. USB-toiminnon lisääminen mikro-ohjaimeen mahdollistaa sen toimintojen käytön USB-portin kautta.
USB-mikro-ohjaimet suorittavat tehtävänsä USB-liittimien tai -porttien avulla. Yleensä tämä mahdollistaa laitteen yhdistämisen tietokoneeseen USB-portin kautta sisäisen yhteyden sijaan. Joidenkin laitteiden mukana toimitetaan ajuriohjelmat USB-muistitikuilla, jotka asentavat ohjelmiston automaattisesti, kun asema kytketään. Monet laitteet käyttävät USB-liitintä toimiessaan muistilaitteista musiikkilaitteisiin. Ulkoiset langattomat Internet-sovittimet ja näppäimistön video- ja hiiriohjaimet (KVM) ovat myös USB-mikroohjaimen sisältäviä laitteita.
Muita esimerkkejä laitteista, jotka saattavat käyttää USB-mikro-ohjainta, ovat tulostimet, matkapuhelimet tai pelikonsolit. Yleisin USB-mikrokontrollerityyppi on USB-kortin medialukija. Tämäntyyppinen laite antaa tietokoneelle mahdollisuuden lukea mediakortteja, kuten digitaalikameroissa olevia. Sen lisäksi, että niitä käytetään kodin laitteissa, mikro-ohjaimet ovat avainasemassa myös korkean teknologian tieteellisten laitteiden ohjaamisessa, kuten lentokoneissa tai avaruustutkimuksessa käytettäviin laitteisiin upotettuina.
Mikro-ohjaimet ovat yleensä hyvin pieniä tietokonesiruja, ja ne ovat usein noin postimerkin kokoisia, vaikka ne voivat olla suurempia. Koska mikro-ohjain on itsenäinen tietokoneistettu yksikkö, mikro-ohjainta käytetään usein sulautettuna järjestelmänä, mikä tarkoittaa, että se sijoitetaan johonkin tiettyä tehtävää varten. Mikro-ohjaimen sisältävä laite voi olla tietokone, mutta se on useammin ei-tietokoneinen laite, joka käyttää mikro-ohjainta tietokoneistettuun toimintoon. Esimerkki tästä voi olla sähköhammasharjan sisällä oleva ajastin.
Kuluttajakoneissa ja elektroniikassa esiintymisen lisäksi mikro-ohjain on yleinen myös robotiikassa. Robotiikka on tekniikan ala, joka tutkii robotteja ja sitä, miten niitä voitaisiin käyttää yhteiskunnan hyödyksi. Robotissa USB-mikrokontrolleria voitaisiin käyttää tietojen tai ohjelmoinnin tuomiseen robottiin. Robottiin upotettua USB-mikrokontrolleria voitaisiin käyttää kommunikoimaan USB-laitteen kanssa, kuten peukalomuisti, joka sisältää ohjelmistoja robotille.