電子電工中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子電工中單片機(jī)技術(shù)也在不斷發(fā)展與進(jìn)步，從20世紀(jì)80年代的四位、八位單片機(jī)逐漸發(fā)展成現(xiàn)在的300M的高速單片機(jī)。單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器，單片機(jī)是將整個(gè)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集合在一個(gè)小芯片上，它相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，單片機(jī)的應(yīng)用為電子電工技術(shù)發(fā)展和我們的日常生活帶來(lái)了極大的便利。單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，不論是機(jī)電一體化控制系統(tǒng)還是精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，甚至在智能儀表、醫(yī)療器械和我們?nèi)粘Ｉ钪械闹悄芗译娭?，都離不開(kāi)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，由此可見(jiàn)單片機(jī)技術(shù)是工作和生活中都是必不可少的，本文就電子電工中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：電子電工；單片機(jī)；電子技術(shù)；計(jì)算機(jī)；應(yīng)用

一、 電子電工中單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

（一） 單片機(jī)的使用壽命較長(zhǎng)

單片機(jī)適應(yīng)環(huán)境的能力非常強(qiáng)，單片機(jī)中包括中央處理器CPU、隨即儲(chǔ)存器RAM、只讀儲(chǔ)存器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等，根據(jù)水桶原理，任何一個(gè)部件損壞都視為單片機(jī)損壞。在正常使用中，不考慮環(huán)境因素，只要不超出燒寫(xiě)次數(shù)，單片機(jī)可以使用十幾年甚至幾十年都不會(huì)淘汰，單片機(jī)較長(zhǎng)的使用壽命是電子技術(shù)發(fā)展史上的一大進(jìn)步。單片機(jī)具有很大的實(shí)用性，因此不論是工業(yè)還是日常生活中的智能化控制，都廣泛運(yùn)用電子電工中單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行智能化控制。

（二） 單片機(jī)技術(shù)性能高、運(yùn)算快

單片機(jī)不僅使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格還比較低廉，單片機(jī)技術(shù)的高性能特點(diǎn)被廣泛喜愛(ài)，同時(shí)單片機(jī)技術(shù)運(yùn)算比較快，因此有效提高電子技術(shù)的運(yùn)算效率。以AVR單片機(jī)舉例來(lái)說(shuō)，AVR單片機(jī)顯著的特點(diǎn)為高性能、高速度、低功耗，它取消機(jī)器周期，以時(shí)鐘周期為指令周期，實(shí)行流水作業(yè)，時(shí)鐘周期的運(yùn)算速度很快，因此被人們廣泛喜愛(ài)與運(yùn)用。

（三） 單片機(jī)技術(shù)耗能低、噪聲低

隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，單片機(jī)芯片不斷完善和改進(jìn)，單片機(jī)技術(shù)耗能低且噪聲低，耗能低能夠大大節(jié)約用電量，噪聲低滿足了人們生產(chǎn)生活中的要求。以PIC系列單片機(jī)舉例來(lái)說(shuō)，PIC系列單片機(jī)在51系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，PIC系列單片機(jī)的I/O口是雙向的，其輸出電路為CMOS互補(bǔ)推挽輸出電路，I/O腳增加了用于設(shè)置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器，改善了51系列單片機(jī)I/O腳為高電平時(shí)同為輸入和輸出的狀態(tài)，因此這樣的低功率更加節(jié)約耗能，噪聲也更加低。

（四） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于使用

單片機(jī)技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作也比較方便，因此不論是工業(yè)系統(tǒng)控制操作還是家用智能電器操作都非常的簡(jiǎn)便快捷，因此單片機(jī)被廣泛喜愛(ài)和運(yùn)用。單片機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是將所有的控制功能都集成在這一小小的芯片上，指令簡(jiǎn)單但卻豐富，便于操作和使用。

二、 電子電工中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究分析

（一） 單片機(jī)控制系統(tǒng)促進(jìn)機(jī)電一體化

單片機(jī)具有體積小、控制能力強(qiáng)、能耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、價(jià)格低廉且使用方便等多種優(yōu)點(diǎn)，將電子電工單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域可以構(gòu)成各種各樣的控制系統(tǒng)，將單片機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)運(yùn)用在工業(yè)機(jī)器中能夠有效控制機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的一系列流程，單片機(jī)作為核心區(qū)掌控著機(jī)器的每一個(gè)系統(tǒng)與區(qū)域，有效促進(jìn)工業(yè)機(jī)電一體化的構(gòu)建與進(jìn)步。

（二） 采用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)高效的數(shù)據(jù)采集

通過(guò)采用單片機(jī)技術(shù)能夠進(jìn)行精準(zhǔn)高效的數(shù)據(jù)采集，不論是工業(yè)還是計(jì)算機(jī)作業(yè)中，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)能夠?qū)τ?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨時(shí)采集且采集到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，這對(duì)需要數(shù)據(jù)采集的部門(mén)和行業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)非減輕了工作難度且提高了工作效率，對(duì)數(shù)據(jù)采集部門(mén)有極大的作用。舉例來(lái)說(shuō)，在一些地震勘測(cè)部門(mén)和石油開(kāi)采部門(mén)需要對(duì)很多數(shù)據(jù)進(jìn)行精密及時(shí)的勘測(cè)，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)能夠進(jìn)行精準(zhǔn)高效的數(shù)據(jù)采集，有效提高了相關(guān)部門(mén)的工作效率。

（三） 作為前端控制器進(jìn)行系統(tǒng)控制

電子電工中單片機(jī)技術(shù)可以運(yùn)用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中作為前端控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)前端總線對(duì)各個(gè)部分的訪問(wèn)，同時(shí)能夠?qū)Ω鱾€(gè)部分進(jìn)行監(jiān)督并統(tǒng)籌規(guī)劃，因此在數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制等方面有重要作用。作為前端控制器進(jìn)行系統(tǒng)控制的控制功能強(qiáng)，能夠有效協(xié)調(diào)和控制操作系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)與外圍設(shè)備的連接。

（四） 智能儀表、醫(yī)療器械的自動(dòng)控制

單片機(jī)可以應(yīng)用在智能儀表、醫(yī)療器械等智能器械的自動(dòng)控制中，舉例來(lái)說(shuō)，在智能儀表的自動(dòng)控制中，單片機(jī)因其體積小、能耗低、控制能力強(qiáng)、操作方便和適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、厚度、速度、角度、長(zhǎng)度、硬度、壓力及元素等物理量的隨時(shí)精確測(cè)量。功能強(qiáng)大的單片機(jī)運(yùn)用在智能器械的自動(dòng)控制中能夠大大提高精確度和工作效率。

（五） 家用智能電器的智能化控制

單片機(jī)在我們?nèi)粘Ｉ钪械倪\(yùn)用也無(wú)處不在，家用智能電器的智能化控制離不開(kāi)電子電工單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，不論是電飯煲、電冰箱、空調(diào)、手機(jī)、電腦還是一些智能化的家用設(shè)備都離不開(kāi)單片機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，單片機(jī)運(yùn)用在家用智能電器中能夠幫助我們以簡(jiǎn)單的操作來(lái)智能化控制我們的家用電器，通過(guò)應(yīng)用單片機(jī)我們可以遠(yuǎn)程操控家電產(chǎn)品，同時(shí)能夠使家用電器變得更加智能化和可操作化，有效提高家用智能電器的使用便利程度。

三、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，單片機(jī)技術(shù)之所以被廣泛運(yùn)用是因?yàn)槠涫褂脡勖L(zhǎng)且性能高、運(yùn)算快，同時(shí)耗能低、噪聲低，加上單片機(jī)技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于使用。單片機(jī)從20世紀(jì)出現(xiàn)然后發(fā)展至今成了高性?xún)r(jià)比且易操作的電子芯片技術(shù)，因此單片機(jī)滲透在我們生活中的各個(gè)領(lǐng)域。電子電工中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以控制系統(tǒng)促進(jìn)機(jī)電一體化，還可以采用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)高校的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)能夠作為前端控制器進(jìn)行系統(tǒng)控制，在智能儀表、醫(yī)療器械的自動(dòng)控制方面也功不可沒(méi)，甚至在我們家用智能電器的智能化控制中也離不開(kāi)單片機(jī)的運(yùn)用，單片機(jī)的廣泛運(yùn)用給我們的生活帶來(lái)了極大的便利，因此電子電工中單片機(jī)技術(shù)的重要性要求單片機(jī)不斷更新與進(jìn)步使其能夠更好地運(yùn)用在生產(chǎn)與生活的各個(gè)領(lǐng)域。

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作者簡(jiǎn)介：

熊利平，江蘇省蘇州市，江蘇省蘇州絲綢中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校。