赖俊霖
武警警官学院 四川省成都市 610000
摘要:单片机是现代科学技术发展的必然产物,也是新时代人类智慧的结晶,将单片机应用于电子技术领域可以优化许多产业的生产结构,对大众生活的方式形成一种转变,提升了各个领域运作的效率,使许多复杂、繁琐的过程变得简单化、高效化。本文主要分析单片机在电子技术中的应用和技术开发策略。
关键词:单片机;电子技术;应用开发
引言
所谓单片机,就是指在电子芯片的基础上构成的相对完整的计算机系统,可以在单片机中达到计算机的一些日常功能,而这些功能都是通过芯片实现的,包括计算机外部的总线及内存等部分,由此可以看出,单片机的功能是非常强大的,仅在一块芯片上就可以集成计算机的一些功能,如网络、图像与声音的输出功能。单片机的出现让现代人的生活更加丰富多彩,人们对信息的需求可以从单片机中得到满足,推动着我国电子技术的快速发展。
1、单片机在电子技术中的应用原理
单片机的构成包括控制器、运算设备及储存器等系统,而今已经发展为一种十分常用的控制系统,在社会的各个领域、人们的生活中随处可见,包括工业生产的自动化设备、各个领域所使用的仪表盘、终端移动电子通讯设备等,都包含着单片机的应用。单片机的构成原理并不简单,是通过集成可编程性的电路,完成各部分组件所发出的指令的过程。也就是将集成电路作为编写指令的单元,再分配给电路中的各个部件完成指令任务,实际操作中,各个部分都可以协同完成操作,而不是独立的某一个单元完成操作。在单片机的集成电路中,完成指令任务的部分便被称为程序,不同类型的单片机所具备的任务完成能力是各不相同的。与洽谈嵌入式的系统相比,单片机的优势非常明显,其体积较小、易于携带,比其他系统的集成度更高,而且对能源的消耗速度较慢,本质上属于一种微型计算机的处理结构,具有强大的数据储存与指令发布功能[2]。在现代电子技术发展的过程中,单片机的应用越来越广泛,其应用价值也体现在为人们的生活提供便利,操作稳定、流畅性高,适用于更多的现代电子产品中。
2、单片机在电子电路设计中的应用意义
电子信息技术的发展在很大程度上促进了社会经济发展,在社会经济发展水平有效提高的当下,电子信息行业的深入发展更受到了市场的关注,所以实现电子设备的自动化控制技术的应用和发展也成了必然事件。就单片机的优势而言:首先,单片机系统结构简单,使用方便,能够长时间运行,并具有良好的环境适应力。其次,单片机的中央处理系统处理功能较强,处理速度快,也具有很强的控制作用与能力。最后,单片机具有低电压、低功耗的优势,在电气设备的电子电路设计中的应用能够减少该系统的能耗。例如,在数控加工设备中,由于该电子设备的整体结构较为复杂,其中的电子电路设计也较为复杂,若是按照传统的设计方案,安装相应的电子元件,虽然可以满足数控电子设备的功能需求,但是也相应地消耗了很多能源资源,更可能因为设计的电子元件数量多而使得该数控加工设备外形变大,不利于机械加工产业的微型化转型升级。另外在数控加工设备内部拥有各种回路的电子电路系统,在正常的数控加工工作中,一些不良的机械操作会引起整个电子设备产生故障。而将单片机安装在数控加工设备中,不仅能够形成对这一设备电子电路系统的自动控制和保护效果,而且能够及时发现电路示波器等运行的故障类型以及故障原因,及时预警并且采取相应的故障解决措施,自动断开电源,避免带来更严重的故障问题。单片机在电子产品电路设计中,起到重要的系统电路保护和电子设备保护作用。
3、单片机在电子技术中的具体应用
3.1在工业控制中的应用
在工业生产活动中,生产人员的身体健康难以得到保障,由于受到恶劣环境条件的影响,一些高危行业很容易出现职业病。若是整个生产过程中存在物力资源、人力资源的不足,依旧选择人工操作的方法进行工作,势必会威胁到生产人员的身心健康。基于这一情况,需要将工业自动化技术应用到工业生产活动中,改变传统的人工操作方法。将单片机应用到工业自动化控制系统中,可以利用计算机构建管理模型,形成一个有利于促进生产活动顺利进行的管理系统,对企业的管理流程进行梳理,实现提高企业管理水平的目的。
3.2在医疗器械中的应用
医疗器械直接影响着医院医疗服务的质量,对我国人民的身体健康产生了较大的影响。目前,我国人民的健康意识不断提升,愈加关注医院医疗服务,对医疗器械的检测就提出了较为严格的要求。但是就实际情况来看,有些医疗器材不符合检测标准的要求,使得医务工作人员存在判断失误的现象,难以保证病患的医治效果。在医疗器械的生产和使用中应用单片机技术,可以提高医疗器械的检测水平,减少病患身体健康受损等问题的发生。通过发挥单片机在医疗器械中的价值,可以进一步提高医务人员的工作效率,实现更加准确的诊断、更高的治疗率。同时,在单片机应用不断深化的背景下,医疗器材的自动化及智能化发展也不断加快,能够为我国人民提供更加优质的医疗服务。
3.3车辆监控系统
在我国交通行业不断发展的当下,无论是城市还是乡镇汽车数量越来越多,特别是人口密集的一线城市,开展交通管理要重点解决道路堵塞这一问题。经过实践经验总结道路堵塞的解决思路,一方面要加强道路规划合理性,另一方面也应该在车辆控制系统研发使用这一层面增加投入。在车辆控制系统研发与设计阶段,运用单片机将其与全球定位系统、地理位置系统等结合,单片机技术是该系统控制中心。通过单片机技术和无线通信技术的联合运行,获取车载数据,及时传输至监控系统。由监控系统接收数据后展开实时分析,并且发出指令,开始监控追踪车辆位置信息驾驶状态。另外,车辆监控系统设计中运用单片机技术,也可以增加系统人机交互、车辆交互等先进功能。凭借定位系统以及监控系统,充分发挥出单片机技术的作用展开继电器监控,一旦出现问题便可以马上断电,发出预警信息,保证车辆驾驶安全。
3.4节能控制
智能化电子产品在大数据时代下,更新换代速度也相应提升,期间对于产品性能、参数也在技术研发与升级的同时加以完善。然而产品运行耗能却有所增加,导致电力系统运行面临更大的压力,必然会形成电能耗损,与现如今智能化电子产品研发理念不符。所以,在产品研发阶段,利用单片机技术搭建节能控制功能模块,有利于减少产品运行能量耗损,也可以将产品使用期限延长。将智能化电子产品调整到外出作业模式,极有可能会加大运行负荷,所以此时采用单片机技术,采集分析产品使用数据与能耗信息,了解运行模式,分析在运行时存在的问题。如果智能化电子产品运行过程中压力较低,也可以应用单片机技术,达到降低电压输出的效果,同时延长待机时间。
结束语
在现代社会中,工业的发展十分迅速,电子技术的应用已经占据了人们的生活。在电子技术中应用单片机技术,可以借助互联网的发展优势,推动工业领域的自动化建设,应用于社会的公共服务系统及人们的日常生活中。从宏观的角度讲,单片机应用于工业的电子技术中,有助于推动社会经济的发展;从微观的角度讲,单片机应用于人们的通讯设备中,促进了人与人之间的交流,更加快速地完成了社会信息的交换。
参考文献:
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