探討單片機(jī)在智能電子設(shè)備中的應(yīng)用

徐洋

摘 要：近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)被廣泛應(yīng)用在電子科技產(chǎn)品的發(fā)明與使用中，單片機(jī)憑借自身信息處理的優(yōu)勢(shì)，在多個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用?；诖?，本文以單片機(jī)作為研究對(duì)象，根據(jù)單片機(jī)的有關(guān)概述，分析單片機(jī)在家用設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、通信設(shè)備、儀器儀表等智能電子設(shè)備中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);電子設(shè)備;智能應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.119

0 引言

在信息高速發(fā)展的時(shí)代下，計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，改變了人們的生活與工作方式，單片機(jī)可以聯(lián)合計(jì)算機(jī)為工業(yè)生產(chǎn)和電子設(shè)備的發(fā)明貢獻(xiàn)一份力量。隨著單片機(jī)的智能化，在一定程度上提高了各行業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，為人們的生活提供便利，特別是在通訊技術(shù)方面，推動(dòng)了信息化社會(huì)的發(fā)展。

1 單片機(jī)的內(nèi)涵

1.1 單片機(jī)內(nèi)涵

從二十世紀(jì)九十年代開(kāi)始，單片機(jī)技術(shù)就已經(jīng)發(fā)展起來(lái)，隨著時(shí)代的進(jìn)步與科技的發(fā)展，目前該技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用日漸成熟，單片機(jī)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)如今，人們?cè)絹?lái)越重視單片機(jī)在智能電子技術(shù)方面的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，單片機(jī)的發(fā)展進(jìn)入到新的時(shí)期，無(wú)論是自動(dòng)測(cè)量還是智能儀表的實(shí)踐，都能看到單片機(jī)技術(shù)的身影。當(dāng)前工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，電子行業(yè)屬于新興產(chǎn)業(yè)，工業(yè)生產(chǎn)中人們將電子信息技術(shù)成功運(yùn)用，讓電子信息技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)相融合，有效提高了單片機(jī)的應(yīng)用效果。作為計(jì)算機(jī)技術(shù)中的一個(gè)分支，單片機(jī)技術(shù)在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用，豐富了電子產(chǎn)品的功能，也為智能化電子設(shè)備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了新的出路，實(shí)現(xiàn)了智能化電子設(shè)備的創(chuàng)新與發(fā)展。

單片機(jī)也被稱為單片微控器，屬于一種集成式電路芯片。在單片機(jī)中主要包含CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM等，多樣化數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)能夠讓單片機(jī)完成各項(xiàng)復(fù)雜的運(yùn)算，無(wú)論是對(duì)運(yùn)算符號(hào)進(jìn)行控制，還是對(duì)系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)算指令都能通過(guò)單片機(jī)完成。由此可見(jiàn)，單片機(jī)憑借著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和計(jì)算功能可以在智能電子設(shè)備中充分應(yīng)用。簡(jiǎn)單地說(shuō)，單片機(jī)就是一塊芯片，這塊芯片組成了一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)集成電路技術(shù)的應(yīng)用，將數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力集成到芯片中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高速化處理。

1.2 單片機(jī)硬件特征分析

分析單片機(jī)的硬件特點(diǎn)，具體如下：（1）單片機(jī)的體積比較小，內(nèi)部芯片作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是功能完善，使用起來(lái)十分方便，可以模塊化應(yīng)用。（2）單片機(jī)有著較高的集成度，可靠性比較強(qiáng)，即使單片機(jī)處于長(zhǎng)時(shí)間的工作也不會(huì)存在故障問(wèn)題。（3）單片機(jī)在應(yīng)用時(shí)低電壓、低能耗，是人們?cè)谌粘Ｉ钪械氖滓x擇，為生產(chǎn)與研發(fā)提供便利。（4）單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力和運(yùn)算能力較強(qiáng)，可以在各種環(huán)境中應(yīng)用，且有著較強(qiáng)的控制能力[1]。

2 單片機(jī)在智能電子設(shè)備中的應(yīng)用

隨著我國(guó)信息化計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展和智能化技術(shù)手段的加強(qiáng)，越來(lái)越多的智能電子設(shè)備出現(xiàn)在人們眼前，這些智能電子設(shè)備無(wú)論是設(shè)計(jì)理念還是功能日漸多樣化。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在智能電子設(shè)備中，可以憑借著單片機(jī)體積小、低能耗、低電壓以及強(qiáng)大的信息處理能力為人們的生活帶來(lái)優(yōu)質(zhì)化服務(wù)。

2.1 單片機(jī)在人機(jī)語(yǔ)聲通訊中的應(yīng)用

信息化社會(huì)背景下，人們?cè)絹?lái)越重視信息交流和溝通，語(yǔ)言作為重要的交流工具，在人類日常生活和工作中發(fā)揮重要的重要。電子信息技術(shù)領(lǐng)域嘗試著讓機(jī)器設(shè)備開(kāi)口說(shuō)話，隨著智能語(yǔ)音功能的開(kāi)發(fā)，語(yǔ)言合成技術(shù)就是其中的研發(fā)成果。有研究人員將單片機(jī)技術(shù)用在人機(jī)語(yǔ)言互動(dòng)領(lǐng)域，讓機(jī)器設(shè)備智能化發(fā)展。單片機(jī)可以在不同的場(chǎng)景中使用，根據(jù)實(shí)際情況完成系統(tǒng)的智能匹配，并組合各類數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)按照不同的編碼完成語(yǔ)言智能化組合。

將AT89C51單片機(jī)作為檢測(cè)中心和控制中心，使用紅外線光電傳感器檢測(cè)路面的黑線和障礙物，應(yīng)用金屬傳感器可以檢測(cè)金屬貼片，應(yīng)用光電碼盤(pán)自動(dòng)測(cè)試距離，用光敏電阻檢測(cè)、判斷車庫(kù)位置，利用PWM技術(shù)動(dòng)態(tài)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速。通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行進(jìn)、繞障、停止的精確控制以及檢測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示。這便是智能機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)思想，為了突出機(jī)器人的服務(wù)功能與人機(jī)交互性能，還需要深入應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在人機(jī)交互領(lǐng)域，研發(fā)出智能服務(wù)機(jī)器人，為企業(yè)和用戶提供幫助，并模擬真人理解和解決問(wèn)題。在智能服務(wù)機(jī)器人中，重要有以下幾項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（1）新一代語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，根據(jù)關(guān)鍵詞可以提高交流交流。（2）系統(tǒng)具有自動(dòng)容錯(cuò)糾錯(cuò)能力，可以應(yīng)對(duì)不同用戶的口語(yǔ)化表述方式。（3）客服機(jī)器人支持語(yǔ)言識(shí)別與文字等交流方式，能夠進(jìn)行幾十種語(yǔ)言交流。（4）語(yǔ)義遷移學(xué)習(xí)技術(shù)提高工作效率，實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)答效果，優(yōu)化應(yīng)答能容。（5）單片機(jī)憑借自身對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)點(diǎn)，拓展知識(shí)庫(kù)，豐富知識(shí)庫(kù)中的內(nèi)容[2]。

2.2 單片機(jī)在家用設(shè)備中的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，物質(zhì)生活得到滿足，人們對(duì)生活品質(zhì)有了新的要求。家中的家用電器不斷更新?lián)Q代，其中就有單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在家用電器中，可以推動(dòng)家用電器智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備的一體化控制。在家用電器中安裝單片機(jī)，單片機(jī)可以對(duì)相關(guān)信息加以識(shí)別，選擇符合用戶要求的內(nèi)容提高家用電器的性能。例如電飯煲的應(yīng)用，電飯煲中的單片機(jī)可以合理控制食物具體加熱時(shí)間，控制食物的加熱溫度。將單片機(jī)應(yīng)用在電視機(jī)中，單片機(jī)可以進(jìn)行頻道的快速選擇，并對(duì)智能游戲進(jìn)行控制，讓用戶習(xí)慣在電視機(jī)中玩游戲。單片機(jī)在洗衣機(jī)中應(yīng)用，其技術(shù)能夠按照衣物材質(zhì)和柔韌度情況確定洗滌時(shí)間，合理規(guī)劃洗衣液的用量和具體的洗滌方式[3]。

2.3 單片機(jī)在工業(yè)控制設(shè)備中的應(yīng)用

隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)在工業(yè)控制設(shè)備中的實(shí)踐越來(lái)越普遍，并深受人們的歡迎。將單片機(jī)應(yīng)用于核工業(yè)或者電力工業(yè)中，避免人們?cè)谖ｋU(xiǎn)環(huán)境中受到安全威脅，單片機(jī)可以憑借自身自動(dòng)化操作優(yōu)勢(shì)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與控制，從而完成自動(dòng)噴漆與流水線作業(yè)。必要時(shí)，單片機(jī)可以發(fā)出自動(dòng)報(bào)警信號(hào)，加深對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的智能化控制與管理，降低傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中人們生理上受到的傷害。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，人們針對(duì)火災(zāi)問(wèn)題采取了有效的預(yù)防措施。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)報(bào)警控制器中，內(nèi)部電子集成電路可以完善防火報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的自動(dòng)控制能力，提高人們的警惕意識(shí)，降低火災(zāi)發(fā)生后帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。火災(zāi)報(bào)警控制器中，單片機(jī)屬于極為重要的零部件，它能保持設(shè)備的穩(wěn)定性，保障控制器安全性能。

2.4 單片機(jī)在醫(yī)療器械設(shè)備中的應(yīng)用

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展進(jìn)程中，由于人們對(duì)生活質(zhì)量與服務(wù)品質(zhì)的要求提高，身體健康受到人們的額外重視。單片機(jī)憑借自身數(shù)據(jù)處理與預(yù)算的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)靈活應(yīng)用，推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備的智能化發(fā)展。將其應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備內(nèi)，例如超聲波檢測(cè)裝置，人們可以在單片機(jī)的技術(shù)幫助下盡快判斷多種疾病，提高疾病診斷的準(zhǔn)確程度，也為患者接下來(lái)的治療提供安全保障。由此可見(jiàn)，單片機(jī)在醫(yī)療器械領(lǐng)域中的成功使用，有效降低了漏診和誤診現(xiàn)象的發(fā)生概率。

2.5 單片機(jī)在儀器儀表中的應(yīng)用

上述文中提到過(guò)，單片機(jī)體積小，有著較高的集成度，可以在儀器儀表中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)儀器儀表設(shè)備的數(shù)字化與智能化發(fā)展。應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)后，儀器儀表在數(shù)據(jù)處理與控制方面有著良好的性能體現(xiàn)，例如在航空領(lǐng)域應(yīng)用單片機(jī)可以提高儀器設(shè)備的集成性，強(qiáng)化航空電子系統(tǒng)的安全可靠性，盡可能的規(guī)避航空事故發(fā)生幾率。

2.6 單片機(jī)在信息與通信產(chǎn)品中的應(yīng)用

信息技術(shù)環(huán)境下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用在電子信息技術(shù)中，單片機(jī)成為嵌入式系統(tǒng)的代表，從過(guò)去的四位與八位單片機(jī)，發(fā)展為300M高速化單片機(jī)。單片機(jī)在信息和通信產(chǎn)品中的實(shí)踐應(yīng)用，推動(dòng)了產(chǎn)品的智能化發(fā)展，移動(dòng)通信設(shè)備就是最典型的例子。例如智能手機(jī)中的控制系統(tǒng)就是單片機(jī)，打印機(jī)和鍵盤(pán)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用也離不開(kāi)單片機(jī)。新型單片機(jī)有著通信接口，可以通計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)傳輸，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展提供便利。

3 總結(jié)

總而言之，隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的深入發(fā)展和成功實(shí)踐，未來(lái)單片機(jī)技術(shù)將會(huì)繼續(xù)在微機(jī)測(cè)量與自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)該領(lǐng)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制。由此可見(jiàn)，單片機(jī)技術(shù)日漸成熟是未來(lái)信息化社會(huì)發(fā)展的必要趨勢(shì)，也是人類現(xiàn)代化生產(chǎn)的不竭動(dòng)力。

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