單片機(jī)技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用分析

王立志

（江蘇省宿遷經(jīng)貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇宿遷，223600）

0 引言

在社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景下，單片機(jī)作為一種實(shí)用型的嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化控制、電子通信、汽車儀器等領(lǐng)域中得到了廣泛的運(yùn)用，推動(dòng)電子產(chǎn)品逐漸的向智能化的方向發(fā)展，為人們?nèi)粘９ぷ髋c生活提供了便利，促使人們的生活質(zhì)量得到提高、不同行業(yè)領(lǐng)域更好向前發(fā)展，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1 單片機(jī)概述

單片機(jī)屬于一種嵌入式系統(tǒng)，它將中央處理器、存儲(chǔ)器、計(jì)時(shí)器、運(yùn)算器等多種功能集成在一個(gè)體積很小的電路芯片上，形成一個(gè)具有較強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力、存儲(chǔ)性好、集成性和可靠性高的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，被廣泛的運(yùn)用在企業(yè)生產(chǎn)、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的電子產(chǎn)品中。目前，在大多數(shù)智能化電子產(chǎn)品中主要使用的8位的單片機(jī)，并隨著產(chǎn)品功能和信息獲取量的不斷增加，單片機(jī)處理信息的位數(shù)逐漸的朝著32位、64位方向發(fā)展。

2 單片機(jī)技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用分析

2.1 單片機(jī)技術(shù)在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及人們生活水平的提高，車輛成為人們出行的重要方式，這無(wú)形中給交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)增加了管理難度，尤其是對(duì)車輛進(jìn)行有效的監(jiān)控與抓拍，記錄車輛的運(yùn)行軌跡、交通違規(guī)等方面內(nèi)容。因此，在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)車載單位上接受到的車輛定位數(shù)據(jù)傳遞給車輛監(jiān)控中心，利用監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)顯示車輛地圖，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控、跟蹤與控制。其中，單片機(jī)技術(shù)作為車輛監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術(shù)，主要包括了單片機(jī)、車輛監(jiān)控、GPS、外圍擴(kuò)展等重要模塊，利用模數(shù)轉(zhuǎn)化和數(shù)模轉(zhuǎn)化控制外設(shè)，對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并實(shí)現(xiàn)車輛報(bào)警、車輛斷電等功能。

2.2 單片機(jī)技術(shù)在電動(dòng)機(jī)節(jié)能控制中的應(yīng)用

在工業(yè)領(lǐng)域中，電動(dòng)機(jī)是企業(yè)正常運(yùn)行與生產(chǎn)是重要設(shè)備，但由于電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際運(yùn)行效率不高，其消耗較多的電能，為此，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的環(huán)境下，如何對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能控制，實(shí)現(xiàn)降本增效的目標(biāo)，是現(xiàn)階段工業(yè)領(lǐng)域中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能控制，就必須根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境和運(yùn)行特性，增加必要的節(jié)能控制裝置，但由于這類節(jié)能控制裝置的設(shè)計(jì)非常的繁瑣，且不具有普適性，難以得到廣泛的運(yùn)用。在這種形勢(shì)下，有關(guān)技術(shù)人員利用單片機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能控制。

2.3 單片機(jī)技術(shù)在人類語(yǔ)言開發(fā)互動(dòng)中的應(yīng)用

語(yǔ)言是人類通訊得以發(fā)展中的關(guān)鍵性因素。在電子技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代背景下，機(jī)器“語(yǔ)言”的開發(fā)與設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)前電子技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的新趨勢(shì)，這也是實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品智能化的必然途徑。語(yǔ)言的合成是人際通信得以順利、便捷實(shí)現(xiàn)的重要組成部分，雖然近年來(lái)，大規(guī)模集成電路得到了快速的發(fā)展，且各種簡(jiǎn)單、性價(jià)比高的專用語(yǔ)音處理芯片被研發(fā)出來(lái)，但由于其功能簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍受限且缺乏智能化組成合成功能，未到廣泛的運(yùn)用。為此，相關(guān)技術(shù)人員利用單片機(jī)技術(shù)對(duì)語(yǔ)音處理芯片進(jìn)行改造，采用波形編碼技術(shù)，對(duì)語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼后，然后取出相關(guān)信號(hào)，并從不同角度對(duì)取出的信號(hào)進(jìn)行分析解碼，再將組合好的信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行處理。當(dāng)單片機(jī)接收到信號(hào)后，會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)組合的編碼進(jìn)行壓縮和固化，然后根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，合理的對(duì)信號(hào)進(jìn)行組合，調(diào)用相應(yīng)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，并進(jìn)行還原后進(jìn)行語(yǔ)音輸出，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的語(yǔ)言交互功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于硬件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循降低功耗、降低成本、有效布局的基本原則，盡可能的縮短CPU的運(yùn)行時(shí)間，延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，同時(shí)盡可能的實(shí)現(xiàn)一芯多用，并采用能耗不高的芯片，從而達(dá)到降低功耗的目的。

2.4 單片機(jī)技術(shù)在儀表儀器中的應(yīng)用

儀器儀表智能化水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合制造力實(shí)力的重要參數(shù)。由于單片機(jī)具有體積小、集成度高、可靠性強(qiáng)等諸多功能特征優(yōu)勢(shì)，為此，在進(jìn)行儀器儀表設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以融入單片機(jī)技術(shù)，促使儀表儀器朝著數(shù)字化、智能化和高端化的方向發(fā)展，不僅能大大提高儀表儀器處理的精度，而且提高儀表儀器的智能化水平。比如，將單片機(jī)技術(shù)融入數(shù)控系統(tǒng)儀表儀器中可以有效控制切割機(jī)的切割軌跡和精度，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量；將單片機(jī)技術(shù)融入航空系統(tǒng)儀表儀器中可以準(zhǔn)確的判斷數(shù)據(jù)信息，并及時(shí)的分析飛機(jī)的飛行軌跡，從而做出科學(xué)的飛行計(jì)劃，極大程度避免安全事故的發(fā)生，推動(dòng)了航天航空領(lǐng)域的智能化發(fā)展。

2.5 單片機(jī)技術(shù)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器中的應(yīng)用

火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)是確保人們生命與財(cái)產(chǎn)安全的重要措施。其中，自動(dòng)報(bào)警控制作為火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)中的重要組成部分，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著單片機(jī)技術(shù)的廣泛運(yùn)用，電子集成電路逐漸的被運(yùn)用到報(bào)警控制器中，以實(shí)現(xiàn)報(bào)警控制器的智能化、自動(dòng)化和精準(zhǔn)化，從而優(yōu)化與完善報(bào)警控制器功能，大大提高了報(bào)警控制器在火災(zāi)發(fā)生時(shí)的感應(yīng)能力和控制能力，在一定程度上有效降低了火災(zāi)給人們帶來(lái)的生命威脅和經(jīng)濟(jì)損失。而單片機(jī)作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器中的核心部件，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)探測(cè)器將報(bào)警信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)在接收到信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)，經(jīng)確認(rèn)后才會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，與此同時(shí)準(zhǔn)確的探測(cè)火災(zāi)發(fā)生的具體位置，并向相關(guān)消防設(shè)施發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而啟動(dòng)消防設(shè)施開展救火滅火工作，在一定程度上將人員和財(cái)產(chǎn)的損失降至最低，為人們的生活提供了可靠的安全保障。

2.6 單片機(jī)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

目前，隨著人們生活質(zhì)量的大幅度提高及對(duì)電子產(chǎn)品的需求與日俱增，智能化電子產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的青睞，比如，全自動(dòng)洗衣機(jī)、智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、掃地機(jī)器人、智能開關(guān)等。而這些智能化電子產(chǎn)品大多數(shù)采用的是單片機(jī)控制技術(shù)，不僅能為人們的生活帶來(lái)舒適、享受和便利，而且能對(duì)室內(nèi)的溫度、可燃性氣體泄漏、非法入室等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并提供自動(dòng)報(bào)警功能，讓人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全更加有保障。

2.7 單片機(jī)技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化醫(yī)療技術(shù)及醫(yī)療條件的不斷改善，對(duì)醫(yī)療設(shè)備的要求也不斷的提高。目前，單片機(jī)在醫(yī)療設(shè)備方面有這廣泛的應(yīng)用，比如，超聲診斷系統(tǒng)、病床呼叫系統(tǒng)、分析儀和監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)、心臟起搏器、放射設(shè)備、化驗(yàn)設(shè)備等，不僅改善了醫(yī)院的醫(yī)療手段和檢測(cè)手段，減少醫(yī)療設(shè)備對(duì)人們身體健康的影響，而且有效提高了醫(yī)療設(shè)備檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性，讓病患更夠享受到更加人性化和便捷化的服務(wù)，為提高醫(yī)療質(zhì)量提供了有利保障。同時(shí)，在單片機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，促使醫(yī)療設(shè)備逐漸的朝著網(wǎng)絡(luò)化和便攜性的方向發(fā)展，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，醫(yī)生可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)病人資料，而且可以為一些身在某些不發(fā)達(dá)地區(qū)的重癥病患者提供高水平的救治，節(jié)省了患者就醫(yī)的時(shí)間和檢測(cè)費(fèi)用，而且有效解決了醫(yī)療資源分布不均勻而引起的“看病難、看病貴”的問(wèn)題。此外，在對(duì)醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，只需要根據(jù)醫(yī)療儀器設(shè)備的特點(diǎn)及要求對(duì)單片機(jī)進(jìn)行重新編程后，建立不同的系統(tǒng)，大大降低了芯片多次試制的巨大風(fēng)險(xiǎn)，也降低了醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)成本，其使得所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較長(zhǎng)的生命周期，符合醫(yī)療設(shè)備及系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)帶來(lái)的變化和要求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，單片機(jī)技術(shù)因其具有較強(qiáng)的集成性、多樣性及數(shù)據(jù)處理能力，在智能化電子產(chǎn)品中得到了廣泛的運(yùn)用，有效的滿足不同行業(yè)和領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品的個(gè)性化和功能性需求，為社會(huì)大眾的工作生活帶來(lái)了極大的便利。