單片機技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用分析

仲強

（東營市技師學(xué)院，山東 東營 257000）

0 引言

單片機從上個世紀(jì)90年代至今在我國多數(shù)電子產(chǎn)品開發(fā)中廣泛應(yīng)用，技術(shù)發(fā)展較快，在我國生產(chǎn)生活多個領(lǐng)域都有效應(yīng)用了此項技術(shù)，應(yīng)用成效較高。在智能化技術(shù)快速發(fā)展背景下，市場中智能化電子產(chǎn)品數(shù)量在日益增多，單片機在自動測量、自動化控制、通訊行業(yè)中廣泛應(yīng)用，能夠為智能化電子產(chǎn)品發(fā)展創(chuàng)造有效條件，優(yōu)化電子產(chǎn)品功能，實現(xiàn)其應(yīng)用價值。

1 單片機基本概述

單片機是單片機微控器的簡稱，屬于集成電路技術(shù)，將隨機儲存器、計時器、中央處理器進行結(jié)合，構(gòu)建較為完善的計算機系統(tǒng)，自身體積較小、重量較輕。在單片機接口位置連接輸入和輸出設(shè)備，建立穩(wěn)定性較高的中樞控制系統(tǒng)，然后整合各個設(shè)備應(yīng)用對中樞控制系統(tǒng)進行有效改造。從圖1中能夠看出基本應(yīng)用框架示意圖[1]。

圖1 單片機基本應(yīng)用框架Fig.1 Basic application framework of Single Chip Microcomputer

2 單片機技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用探析

2.1 在電動節(jié)能控制中的應(yīng)用

從當(dāng)前部分工廠電動機實際應(yīng)用現(xiàn)狀來看，電動機基本狀態(tài)都是變動負載、輕載，其中變動負載比60%的額定負載還要低，電動機實際運行效率較差[2]。在對節(jié)能控制技術(shù)進行探究時，在不同場合應(yīng)用電動機要相應(yīng)配置相關(guān)節(jié)能控制裝置，但是節(jié)能控制裝置各項研究復(fù)雜程度較高，所以可以借助單片機技術(shù)促進節(jié)能裝置研發(fā)?，F(xiàn)階段電動機節(jié)能控制裝置中實際選用的是三端雙向可控硅組成的三相調(diào)壓電路節(jié)能控制器。單片機技能控制器基本運行原理是：電機在生產(chǎn)運行過程中產(chǎn)生的機械化消耗、定子銅損、轉(zhuǎn)子銅損、鐵損等消耗較大，除了機械消耗之外，其余多數(shù)損耗和電動機運行中電壓與電流平方呈現(xiàn)為正比，此時能通過電動機繞組端電壓的有效控制，確保發(fā)動機電能得到有效控制，能夠在空載與輕載狀態(tài)下運行，提高節(jié)能成效。通過多樣化元件能夠設(shè)計出雙向晶閘管調(diào)壓、電抗器調(diào)壓、電機定子繞組三角轉(zhuǎn)換調(diào)壓等不同節(jié)能裝置[3]。在電動機節(jié)能裝置全面研發(fā)過程中需要對不同調(diào)壓原理進行分析，通過發(fā)揮節(jié)能裝置應(yīng)用價值能夠使得裝置運行穩(wěn)定性與運行經(jīng)濟效益有效提升，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)[4]。

2.2 在人類語言互動開發(fā)中的應(yīng)用

現(xiàn)代社會中通訊至關(guān)重要，在通訊中語言是主體，語言也是最直接的表達方式。隨著電子技術(shù)快速發(fā)展，應(yīng)用范圍不斷擴大，對機器語言進行開發(fā)是重要的發(fā)展趨勢，也是對智能化產(chǎn)品進行創(chuàng)新的重要路徑。機器語言電子設(shè)備的應(yīng)用，能夠加強現(xiàn)代社會交流溝通。在電子技術(shù)與集成電路技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，專用語言處理芯片開始應(yīng)用。在電子鬧鐘自動化報時研究過程中，各類語言合成主要是應(yīng)用波形編碼技術(shù)，將不同語言信息與數(shù)字信息進行編碼。讀出不同型號，對信號數(shù)據(jù)進行分析，然后將信號數(shù)據(jù)重組之后進行傳遞，當(dāng)單片機獲取傳輸信號之后會對語音數(shù)據(jù)編碼進行壓縮，再依照不同場合進行組合，能夠?qū)φZ音編碼相關(guān)數(shù)據(jù)合理調(diào)用，通過數(shù)據(jù)信息讀取能夠建立語音輸出，使得人與機器互通交流[5]。

2.3 在自動報警控制器中的應(yīng)用

為了確保廣大群眾人身安全與財產(chǎn)安全得到有效保障，在電子技術(shù)快速發(fā)展背景下可以在火災(zāi)自動報警器中裝配電子集成電路，能夠?qū)ρb置性能進行優(yōu)化，使得火災(zāi)監(jiān)控能力有效提升[6]。在火災(zāi)自動化報警裝置中可以應(yīng)用單片機，單片機在火災(zāi)探測器中能夠通過串行口對信號進行傳遞，在信號穩(wěn)定輸入與輸出環(huán)節(jié)中要應(yīng)用二總線，每根線都具有相應(yīng)的報警信號，不同報警信號存在位置存在差異。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生之后，信號可以在總線輸出基礎(chǔ)上掌握火災(zāi)實際發(fā)生未知，然后在信號啟動基礎(chǔ)上與相應(yīng)的消防設(shè)備配套應(yīng)用，使得滅火工作能夠有效完成?；馂?zāi)探測器主要是通過單片機串行口進行運作，由于受到信號傳遞影響，長距離傳輸中信號抗干擾能力較強。所以目前將單片機技術(shù)應(yīng)用到火災(zāi)自動化報警裝置中能夠提升裝置運行穩(wěn)定性。從圖2中可知火災(zāi)探測器運行框架圖[7]。

圖2 火災(zāi)探測器工作框架圖Fig.2 Fire Detector Working Frame

2.4 在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在經(jīng)濟發(fā)展較好的城市交通管理問題難度較大，道路擁擠問題突出。為了對此類問題進行有效調(diào)控，在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中單片機是重要應(yīng)用設(shè)備，在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中主要是融入了通信技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等，在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中單片機就是重要的控制中心。在單片機中主要是應(yīng)用無線通信技術(shù)，獲取車載相關(guān)數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)有效整合出傳輸?shù)杰囕v監(jiān)控中心。監(jiān)控中心獲取信息之后進行處理，然后再反饋相應(yīng)信號，能夠?qū)囕v車載情況進行實時監(jiān)控，做好定位追蹤，完善車輛監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。車輛監(jiān)控系統(tǒng)要對社會交通車輛進行監(jiān)控中，還需要構(gòu)建人機交互功能，在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中融入定位技術(shù)等，在各個技術(shù)應(yīng)用中中最為重要的技術(shù)體系就是單片機技術(shù)。單片機技術(shù)體系中的數(shù)字外設(shè)技術(shù)、模擬外設(shè)技術(shù)等能夠?qū)^電器運行情況進行動態(tài)化監(jiān)控，從而有效實現(xiàn)自動化報警與斷電功能[8]。

2.5 儀表儀器開發(fā)設(shè)計中的應(yīng)用

隨著我國應(yīng)用技術(shù)與生產(chǎn)制造能力快速發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)多數(shù)儀器儀表智能化改革設(shè)計。在儀表儀器設(shè)計過程中，需要合理融入單片機技術(shù)，通過此類技術(shù)應(yīng)用能夠突出小體積、集成化、穩(wěn)定性特征，促使儀器儀表制造能夠朝著智能化與數(shù)字化方向快速發(fā)展。提升儀器儀表應(yīng)用性能，將單片機技術(shù)融入到工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集整合儀器中，能夠在確保此類儀器體積有效縮小的基礎(chǔ)上提升相關(guān)數(shù)據(jù)檢測結(jié)果的精確性[9]。

3 單片機的開發(fā)應(yīng)用

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，單片機各項功能不斷優(yōu)化升級，開始朝著功能更加強大的多位單片機發(fā)展?，F(xiàn)階段我國由應(yīng)用較多的是8位機向32位機逐漸過渡，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求，單片機處理信息的功能也在逐步增強，使得信息獲取量不斷擴大，運行速度也逐步加快。單片機使用中會采取EFT抗干擾技術(shù)，促使單片機抗干擾能力的擴大與增強，對系統(tǒng)穩(wěn)定運行具有重要促進作用。此外還能發(fā)揮出驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用價值，對單片機進行降噪處理，降低相關(guān)信號對單片機的干擾性[10]。現(xiàn)階段應(yīng)用的單片機主要特點就是種類較多、耗能較低、組合結(jié)構(gòu)便捷，能夠利用C、C++或C#匯編等語言進行開發(fā)應(yīng)用。在單片機今后發(fā)展中要結(jié)合不同的運行環(huán)境與應(yīng)用要求對單片機進行研發(fā)，還需要重視性能調(diào)試與成本控制，在單片機研究中融入不同性能與應(yīng)用特點，充分滿足不同領(lǐng)域發(fā)展對單片機提出的應(yīng)用要求。在語言應(yīng)用過程中相關(guān)技術(shù)人員要對其結(jié)構(gòu)算法進行優(yōu)化與利用，優(yōu)化模塊化管理，確保編程中相關(guān)性能能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化，降低單片機中存在的能耗問題，提升其運行穩(wěn)定性[11]。

4 結(jié)論

總而言之，隨著智能化、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，單片機技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中必將融入更大的應(yīng)用價值，能夠通過發(fā)揮單片機應(yīng)用優(yōu)勢提升電子產(chǎn)品綜合性能，為社會發(fā)展提供更多服務(wù)。