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

劉云霞

摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)由于其性能可靠且體積輕便被普遍用于多種電器、儀表以及網(wǎng)絡(luò)通訊等各行各業(yè)，為諸多領(lǐng)域的智能化發(fā)展提供7一定的支持。就智能化電子產(chǎn)品來(lái)講，單片機(jī)技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的運(yùn)用，在一定程度上保證其性價(jià)比，使其具備一定的市場(chǎng)價(jià)值，最后為新產(chǎn)品的研發(fā)奠定了相應(yīng)的基礎(chǔ)。在本文中，將圍繞單片機(jī)技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 智能化 電子產(chǎn)品 應(yīng)用研究

基金項(xiàng)目：湖南省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目：基于ATMEGA64的電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì);項(xiàng)目編號(hào)1 7C0707

近些年來(lái)，我國(guó)的科技水平顯著提高，因此為單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。單片機(jī)的體積小性能穩(wěn)定，正式由于這一優(yōu)點(diǎn)近些年來(lái)被普遍用于電子產(chǎn)品中，促進(jìn)了電子產(chǎn)品的智能化發(fā)展。本文中首先對(duì)單片機(jī)概念進(jìn)行闡述，然后對(duì)其在智能化產(chǎn)品中的應(yīng)用展開(kāi)相應(yīng)的分析，希望可以為其發(fā)展提供一定的參考價(jià)值。

1.單片機(jī)簡(jiǎn)述

單片機(jī)的全稱是單片機(jī)微控器，屬于嵌入式系統(tǒng)，其主要由四部分組成，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器以及負(fù)責(zé)輸入和輸出的設(shè)備。它不是為了滿足某一特定功能的芯片，而是將一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整合到芯片中，因此，也可以說(shuō)單片機(jī)是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。與電腦中通用的微處理器相比，前者不需要再外接硬件同時(shí)縮減了成本。單片機(jī)最顯著的特點(diǎn)在于體積小且輕便，可以放置在許多部位，但同時(shí)由于其體積小，就限制其存儲(chǔ)量，并且其輸入和輸出接口簡(jiǎn)單。單片機(jī)的發(fā)展非常迅猛，最早的單片機(jī)越來(lái)越不能滿足人們的使用需求，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到幾十位的高速單片機(jī)。逐漸被廣泛的用于自動(dòng)化設(shè)備中。

2.單片機(jī)技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用研究

2.1用于車輛監(jiān)控系統(tǒng)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得建筑和汽車數(shù)量越來(lái)越多，因此交通運(yùn)輸管理工作量和工作難度越來(lái)越大，隨之而來(lái)的是各種汽車監(jiān)控系統(tǒng)。車輛監(jiān)控系統(tǒng)就是將通信系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)結(jié)合，其將單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心內(nèi)容，車載儀器負(fù)責(zé)收集汽車的定位數(shù)據(jù)，再利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將車載儀器中收集的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心，最終在監(jiān)控中心的地圖上顯示，實(shí)現(xiàn)指令傳輸、車輛調(diào)度以及跟蹤等功能。這是一個(gè)實(shí)時(shí)全面的車輛管理系統(tǒng)。而在車輛的監(jiān)控系統(tǒng)中，為確保對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)且全面的監(jiān)控，系統(tǒng)就要具備汽車定位、貨物監(jiān)控以及與駕駛員實(shí)時(shí)交流的功能。所以，在車輛監(jiān)控的終端必須有以下模塊：全球定位系統(tǒng)模塊、汽車的監(jiān)控模塊、外圍拓展模塊和單片機(jī)等。以上四個(gè)部分單片機(jī)最重要，其將數(shù)字外設(shè)和模擬外設(shè)集成在一起，同時(shí)還包含了模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及定時(shí)器。單片機(jī)通過(guò)輸入和輸出的端口控制繼電器，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)報(bào)警和將車輛斷電的功能。

2.2用于儀器儀表

隨著科技的發(fā)展，儀器儀表的智能化程度可以直接判斷一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)發(fā)展情況和制造水平。單片機(jī)憑借其自身體積小、輕便性能可靠的優(yōu)點(diǎn)多用于儀器儀表的生產(chǎn)中，讓儀器儀表越來(lái)越數(shù)字化、智能化，還能有效的提高儀器的處理功能，完善其控制功能。比如說(shuō)，將單片機(jī)用于航空航天業(yè)的儀表生產(chǎn)中能夠在一定程度上提高其精準(zhǔn)度，提高信息的準(zhǔn)確性，在最大限度內(nèi)降低事故發(fā)生的幾率，促進(jìn)航空航天業(yè)的發(fā)展。

2.3用于工業(yè)制造

就單片機(jī)的發(fā)展歷程來(lái)講，其最早出現(xiàn)于工業(yè)控制行業(yè)。在其行業(yè)中，通過(guò)單片機(jī)技術(shù)出現(xiàn)了智能控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，再利用單片機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步形成了二級(jí)控制系統(tǒng)，例如警報(bào)系統(tǒng)和流水線生產(chǎn)管理系統(tǒng)。不僅如此，單片機(jī)還應(yīng)用到有一定安全危險(xiǎn)的行業(yè)中，例如電力高壓行業(yè)、核材料相關(guān)行業(yè)等，通過(guò)單片機(jī)的使用可以有效的提高其設(shè)備的智能化程度，將危險(xiǎn)系數(shù)較大的工作交由智能化設(shè)備操作，減少人工操作，降低事故的發(fā)生幾率，保證工人安全。

2.4用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)

單片機(jī)的通信接口性能穩(wěn)定，能夠輕松實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信功能，同時(shí)這也為網(wǎng)絡(luò)通信提供基礎(chǔ)?，F(xiàn)如今，固定電話、手機(jī)等諸多通信設(shè)備的使用都離不開(kāi)單片機(jī)。

2.5用于自用設(shè)備領(lǐng)域

醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療條件的提高，對(duì)醫(yī)療設(shè)備的功能也提出了相應(yīng)的要求，目前我國(guó)的醫(yī)院醫(yī)療手段、消毒和有關(guān)檢測(cè)還存在一些不足之處，影響著治療效果。在醫(yī)療設(shè)備中應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，例如分析儀器和監(jiān)控設(shè)備、病床呼叫系統(tǒng)以及超聲波診斷系統(tǒng)等，大大提高了診斷精準(zhǔn)性，其設(shè)備的結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，保證了醫(yī)療質(zhì)量。

2.6用于自動(dòng)報(bào)警控制器

近些年來(lái)，我國(guó)城市化的進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市人口密度不斷提高，由于火災(zāi)的危害程度高、波及范圍廣，因此需要對(duì)防火工作越加重視，人們開(kāi)始意識(shí)到自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)在人們生活中的重要程度。單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用讓電子集成電路開(kāi)始應(yīng)用到有關(guān)防火報(bào)警的設(shè)備中，提高了防火報(bào)警裝置的靈敏性進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)于火災(zāi)的控制能力，降低火災(zāi)給人們帶來(lái)的財(cái)威脅產(chǎn)甚至是生命威脅。在火災(zāi)報(bào)警裝置中，單片機(jī)屬于關(guān)鍵零件之一，火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)到有火災(zāi)發(fā)生后，將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，單片機(jī)立即對(duì)信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)并發(fā)出聲光形式的報(bào)警信號(hào)，通過(guò)探測(cè)信號(hào)發(fā)生的位置確定著火點(diǎn)，進(jìn)一步向消防設(shè)備發(fā)送信號(hào)，啟動(dòng)消防設(shè)備。不僅如此，自動(dòng)報(bào)警裝置還起到巡查和廣播作用，自動(dòng)報(bào)警裝置運(yùn)行期間，利用自動(dòng)巡回檢測(cè)的技術(shù)可以巡查報(bào)警裝置，一旦有故障發(fā)生就立即報(bào)警。通常情況下，火警信號(hào)優(yōu)先于故障信號(hào)。

2.7用于人際語(yǔ)言互動(dòng)相關(guān)開(kāi)發(fā)

語(yǔ)言是通訊功能得以開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，也是最為便捷的交流方式。機(jī)器語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也成為了智能化電子產(chǎn)品的創(chuàng)新思路。就智能化電子產(chǎn)品來(lái)講，語(yǔ)言合成是人際通訊的新途徑，讓通訊更加便捷。不僅如此，集成電路的高速發(fā)展背景下，出現(xiàn)了專用的語(yǔ)音處理的芯片，單片機(jī)技術(shù)在智能化產(chǎn)品中的應(yīng)用又取得了一定的進(jìn)步。語(yǔ)音合成技術(shù)應(yīng)用的是波形編碼技術(shù)，對(duì)語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼，再將其提取出來(lái)，將信號(hào)數(shù)據(jù)做分析并解碼的處理，最后向單片機(jī)傳送組合完成的信號(hào)，單片機(jī)一旦接受信號(hào)，就會(huì)立即將其做壓縮固化的處理，再根據(jù)不同的應(yīng)用背景組合，再調(diào)用不同編碼語(yǔ)音的有關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)信息的解讀可將其還原輸出語(yǔ)音，最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)互通。此外，對(duì)于硬件的設(shè)計(jì)，通常遵循有效布局，縮短功耗，在最大程度上降低中央處理器的運(yùn)行時(shí)間。在具體的設(shè)計(jì)中針對(duì)不同情況及其要求使用功耗低的芯片，同時(shí)降低芯片的數(shù)量，盡可能多的使用中斷方式而不是軟件查詢方式。

結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)講，通過(guò)單片機(jī)技術(shù)用于智能化電子產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)商品的自動(dòng)報(bào)價(jià)、通訊等功能，增加了電子產(chǎn)品的功能，提高其性價(jià)比，為人們的生活提供便利，提高人們的生活質(zhì)量。不僅如此，將單片機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等多種功能有機(jī)結(jié)合，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)控制器工作的穩(wěn)定程度，保證其在工作期間不受外界干擾。

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