智能家具系統(tǒng)中單片機的應用

何瑋怡

（湖南省衡陽市第一中學 421001）

智能家具系統(tǒng)中單片機的應用

何瑋怡

（湖南省衡陽市第一中學 421001）

在科技水平的進步下，智能家居誕生，并在短時間內(nèi)得到了人們的認可，截止到2015年年底，我國智能家具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)迅速突破500億大關，可見，智能家具已經(jīng)成為未來階段下家具業(yè)的發(fā)展趨勢。本文主要針對智能家具的核心——單片機技術的應用進行分析。

單片機技術；智能家具；應用

從最開始問世到現(xiàn)如今，單片機技術已經(jīng)走過了四十年的時間，隨著微處理器和超大集成電路技術的不斷發(fā)展，單片機技術逐漸趨于成熟化，并開始在其他相關領域廣泛應用，尤其是近些年來不斷發(fā)展的智能家具中呈現(xiàn)出極大的發(fā)展空間，單片機技術引導智能家具行業(yè)開始向著互補金屬氧化物半導體化、低耗能、小體積大容量的高性能方向發(fā)展。在職能家具中單片機的廣泛應用不僅提高了安全性、舒適性和環(huán)保性，同時也使智能家具向著智能自動化發(fā)展。

1 智能家具中單片機技術的應用

有關智能家居的說法開始的比較早，但是有關建筑的案例從未出現(xiàn)過，直至1984年美國康乃狄格州都市辦公大樓的建成，標志著世界首座智能大樓的誕生，自此各國開始制造智能家居。智能家居英文表示為SmartHome，其主要目的是將與信息相關的家庭通訊設施，通過家庭總線技術關聯(lián)到家庭智能化系統(tǒng)中，方便用戶進行監(jiān)視、控制和管理，使家庭設施與住宅環(huán)境保持和諧的關系，以此滿足用戶對舒適，安全、方便的家庭生活的要求。隨著科學技術的不斷發(fā)揮暫，智能家具作為智能家居的一部分也得到了快速的發(fā)展。智能家具，是采用現(xiàn)代數(shù)字信息處理通訊技術，將各種不同類型的信號進行實時采集，由控制器對所采集的信號按預定程序進行記錄、邏輯判斷、反饋等處理，并將處理信息及時上報至信息管理平臺，可對使用者的需求做出自動反映的家具。

智能家具通過對人類行為和習慣的觀察和搜集，加以判斷和處理，從而做出符合人類要求的智能行為。目前的智能家具，只能歸屬于“概念家具”，所謂的概念家具就是指在當前具有前衛(wèi)性，是家庭用具未來發(fā)展的趨勢，當前不具備大規(guī)模生產(chǎn)的能力。

智能家具按照使用性質可以分為民用型、工作型和特殊型三類。在智能家具中的應用除了傳統(tǒng)的家具加工工藝和機械傳動技術外，還將計算機、數(shù)字通訊和傳感等技術應用到了其中，其中電子計算機中的單片機技術為智能家具的民用提供了技術基礎。在計算機技術中包含了通用計算機體系和嵌入式計算機體系兩大類，其中單片機是嵌入式計算機體系最為典型的代表，單片機的不斷發(fā)展推動了嵌入式計算機體系的發(fā)展。所謂的嵌入式計算機體系就是將處理器電路與專用的軟件平臺進行融合，使系統(tǒng)發(fā)揮出最高的效率，其中嵌入式處理器就是單片機。將單片機安裝到智能家具中，組成智能家具的中樞核心，特定的應用程序在單片機中編寫好的程序指揮下，對家具進行管理和控制，達到智能化的目的。在我國當前的智能家具中大多數(shù)都歸屬于嵌入式體系。目前，國內(nèi)外家具市場出現(xiàn)的智能家具產(chǎn)品基本上都屬于嵌入式系統(tǒng)。例如可定時彈起的自動懶漢床、聲控的智能按摩床、能教人化妝的梳妝臺等智能家具，在這些智能家具中除了傳感器和控制電路的應用外，單片機也發(fā)揮著智能指揮的作用。

2 發(fā)展趨勢

當前我國的智能家具發(fā)展已經(jīng)進入了快速發(fā)展的階段。作為多種高新技術于一體的智能家具未來發(fā)展趨勢主要集中在硬件技術和產(chǎn)品設計兩個方面。作為硬件技術的中樞核心單片機技術發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)以下幾個方面：

（1）CMOS化。所謂的CMOS就是指互補金屬氧化物半導體，這種芯片利用半導體為加工工藝進行生產(chǎn)，不僅具備低能耗，同時對于家具的能耗還可以進行控制。使單片機在能耗精密管理的狀態(tài)下，實現(xiàn)了智能家具的環(huán)保性能。

（2）大容量化。隨著人們生活水平的不斷提高，對于家庭家具的功能性也要求的越來越多，其中微處理器中的儲存容量的大小直接關系著智能家具的多功能集成技術。所以不斷的改進工藝技術是增加處理器儲存容量的關鍵技術，也是今后單片機實現(xiàn)多功能的重要依據(jù)。

（3）高性能化。為了適應今后多功能的智能家具，增強處理的性能也是今后研究的重要問題。通過精簡指令集和流水線技術能夠深層次的提升處理器的性能，以此增強處理器的運算能力和安全可控制性。在增強處理器運算能力的同時也可以將虛擬外設這一概念引進到單片機中，通過軟件完成I/O功能的模擬控制，滿足未來智能家具的要求。

（4）外圍電路內(nèi)裝化。在半導體技術的不斷發(fā)展下，越來越多的外圍功能元器件都可以在處理器里進行內(nèi)裝，這也是今后單片機主要的發(fā)展趨勢。例如將聲音發(fā)生器、液晶驅動、監(jiān)視定時器等裝在處理器內(nèi)部，這樣大大減少了單片機引腳設計，簡化了內(nèi)部構造，體積變小，性能卻增強的單片機。

3 結語

要促進我國家具業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)新家具產(chǎn)品是一個必由之路，智能家具的開發(fā)是發(fā)展我國家具業(yè)的重要渠道，也會是未來階段下家具業(yè)的一個發(fā)展趨勢。截止到2015年年底，我國智能家具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)迅速突破500億大關，但是，與發(fā)達國家相比，我國智能家具業(yè)還處在初級發(fā)展階段，要想進一步提升智能家具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展效率，不僅要注重技術水平的進步，更要重視專業(yè)技術人才的培養(yǎng)。智能家具的發(fā)展核心就是單片機，這是智能家具的大腦，單片機功耗低、體積小、性能強，在智能家具中得到了廣泛應用。隨著我國科技水平的進步，單片機技術在智能家具中的應用取得了革命性的進展，相信在下一階段，這一技術定可以得到更加廣泛的應用。

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1004-7344（2016）26-0264-01

2016-8-28