智能化電子產(chǎn)品中單片機技術的應用分析

李棟

摘要：近些年，在我國經(jīng)濟的快速發(fā)展下，我國計算機技術與信息技術也快速發(fā)展，智能化產(chǎn)品種類在不斷增多，各類產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢。在技術快速發(fā)展背景下，需要逐步提升電子產(chǎn)品利用效率，為社會發(fā)展提供穩(wěn)定的服務。目前單片機應用具有較大優(yōu)勢，在各類智能化電子產(chǎn)品中有效應用，其涉及領域較廣，文章對此進行了分析，主要有自動化報警裝置、監(jiān)控裝置、設備開發(fā)裝置等不同領域，應用效果較好，能夠全面提升產(chǎn)品市場發(fā)展價值。

關鍵詞：智能化電子產(chǎn)品;單片機技術;應用

引言

單片機作為嵌入式系統(tǒng)，在現(xiàn)代自動化設備、通訊技術、控制技術、工業(yè)領域等廣泛應用。與其他的嵌入式系統(tǒng)相比，單片機的體積小、能耗低、高集成性，具有十分強大的處理功能，可以滿足電氣設備的強大的存儲功能、數(shù)據(jù)處理能力以及控制能力，從而讓設備具備自動化和智能化管理控制要求，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。

1單片機結(jié)構(gòu)

單片機屬于集成電路芯片，主要是以集成電路技術為載體，融合具備數(shù)據(jù)處理能力的CPU、只讀存儲器的ROM、隨機存儲器的RAM、中斷系統(tǒng)等各種構(gòu)件，集中到微型硅片上，促使其可以形成健全的計算機系統(tǒng)。其中，單片器組成部分相對較多，具體如圖1所示。

1.1運算器

在單片機中，運算器是十分關鍵的部分，其核心在于二進制算數(shù)與邏輯運算部件ALU，主要通過暫存器、累加器、布爾處理器、程序狀態(tài)寄存器等之間的有機配合，運算并處理數(shù)據(jù)信息。

1.2控制器

所謂控制器主要包括定時控制邏輯電路、指令寄存器、譯碼器、SP、程序計數(shù)器等，控制器在中央處理器CPU中承擔著十分重要的作用，即其運行的神經(jīng)中樞，屬于單片機的核心組成部分。中央處理器在獲得指定地址之后，自動在ROM中抽出指令字節(jié)，然后放到指令寄存器內(nèi)進行寄存，其中字節(jié)則會被譯碼器轉(zhuǎn)換成各種控制信號，以此促使其可以在定時與控制電路中實現(xiàn)有機融合，以此形成相應的控制信息。

1.3存儲器

部分型號的單片機存儲器主要是由256個存儲單元所構(gòu)成，其中不同存儲單元間所對應的地址大不相同，所以，促使其具備256個存儲地址。其中，存儲器在存儲數(shù)據(jù)的時候，存儲單元主要是利用16進制數(shù)表示，也就是八位二進制信息。

2單片機技術在智能化電子產(chǎn)品中的應用

2.1在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

改革開放以來，市場經(jīng)濟不斷開放進步，人們的生活水平得到了極大提高。私家車的普及率也越來越高，尤其是在大城市，交通擁堵等交通管理問題已經(jīng)成為城市發(fā)展的一項重大問題。為了解決這一問題，車輛監(jiān)控系統(tǒng)不斷的增多。而在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，單片機是一個必不可少的工具。車輛監(jiān)控系統(tǒng)主要應用的就是全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和通信技術，單片機在其中扮演著控制中心的位置。單片機通過無線通信傳送車載上的數(shù)據(jù)信號，并且將數(shù)據(jù)信息傳送到車輛監(jiān)控中心。在車輛監(jiān)控中心內(nèi)，監(jiān)控中心可以通過計算機分析傳來的數(shù)據(jù)，并且形成地圖，再根據(jù)信息做出判斷，進而指揮、調(diào)動車輛，這樣就建立起完善的全面的車輛監(jiān)控系統(tǒng)體系。在這一過程中，不僅要實現(xiàn)對車輛的準確定位，對貨物進行實時監(jiān)控，還要實現(xiàn)車輛司機和人機之間能夠進行交互等等。車輛監(jiān)控系統(tǒng)包括許多的環(huán)節(jié)，全球地理信息系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、車輛監(jiān)控系統(tǒng)以及外圍擴展等。在這幾部分中，單片機技術是一項核心，因為單片機集成了數(shù)字外設、模擬外設技術等，還可以對繼電器等進行控制，實現(xiàn)報警和緊急斷電等功能。

2.2人類語言互動開發(fā)中的應用

在通信技術發(fā)展過程中，語言是重要組成部分，語言是直接便捷的表達方式。隨著我國電子科學技術快速發(fā)展，目前機器化語言開發(fā)是必然發(fā)展趨勢，也是實現(xiàn)智能化電子產(chǎn)品全面創(chuàng)新的重要途徑。通過機器語言電子設備的有效應用，能夠促進人與人之間有效交流。加上電子技術與集成電路技術快速發(fā)展，開始出現(xiàn)語言處理芯片，使得單片機應用質(zhì)量全面提升。在電子鬧鐘研發(fā)過程中，通過語音合成能夠?qū)⒄Z音信息技術轉(zhuǎn)為合理編碼。然后提取相關信號，對信號進行分析處理，能夠整合重新組成的數(shù)據(jù)，便于向單片機進行傳遞。當單片機接收到相關信號之后進行壓縮轉(zhuǎn)換，能夠在各個不同應用場合進行自由組合，對語音編碼數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)，然后對數(shù)據(jù)信息獲取之后能夠還原成相關語音進行輸出。在硬件設計過程中需要嚴格遵循相關原則，確保處理器實際運行時間能夠得到有效控制。在設計過程中需要對實際運行要求進行分析，選用損耗較低的芯片，確保智能化電子產(chǎn)品功率損耗情況能夠得到有效控制。

2.3單片機在家用設備中的應用

社會一直在發(fā)展中前進，人類的生活水平也在持續(xù)地提高，家用電器也處在不斷地更新?lián)Q代之中。由于單片機具有極大的優(yōu)勢，將其應用到家用電器中，能夠有效地實現(xiàn)家用電器的智能化、一體化控制。把單片機安裝進家用電器之中，進而進行相關的信息的有效識別，選取令用戶滿意的信息，從而能夠極大地提升電器的性能。如在電飯鍋中的應用，單片機能夠精確地控制食物的加熱溫度和加熱時間;在電視機中的應用，單片機不僅能讓選擇頻道的方式更加的方便，還能讓用戶不出門便實現(xiàn)對大型智能游戲的控制;在洗衣機中的應用，單片機技術能夠依據(jù)衣物的材質(zhì)、柔韌度、臟度等，選擇最佳的洗滌的時間、洗滌用量和洗滌方式。如圖2所示。

2.4在儀器儀表中的應用

現(xiàn)階段，在儀器儀表領域，開始朝向智能化發(fā)展。在此領域，單片機由于體積小、高度集成度、可靠性等優(yōu)勢，得以在儀器儀表中被廣泛應用，可以在很大程度上促進儀器儀表行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。而且，隨著單片機的應用，可以進一步推動儀器儀表實現(xiàn)智能化與數(shù)字化發(fā)展，以此提高其在處理、測試、控制等方面的功能。在航空領域，利用單片機技術，可以明顯提高儀器的準確性、可靠性、集成性，通過提高航空電子系統(tǒng)的智能化水平，有效保障人們的出行安全。

2.5在工業(yè)控制領域的應用

單片機最早就起源于工業(yè)領域，在工業(yè)控制領域的應用范圍也比較廣泛。一方面，在工業(yè)領域中有一些工作具有危險性，比如說高壓電、核領域、大型水利設施等，本身危險性比較強，如果由人工操作的話就會形成很大的生命危險。利用單片機技術可以使得一些程序由機械進行操控，不僅提高了準確性，降低了誤差，也大大的降低了安全風險系數(shù)。此外，可以利用單片機技術建立起完整的監(jiān)控控制系統(tǒng)。一般在工業(yè)控制領域中，會把單片機技術與計算機控制技術相結(jié)合，形成一個完備的控制系統(tǒng)。在這個過程中不僅包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等，還包括警報系統(tǒng)等其他智能化系統(tǒng)。

結(jié)語

隨著我國單片機技術的進步，單片機的芯片容量越來越大，可以滿足大型工業(yè)生產(chǎn)領域的生產(chǎn)要求，并直接嵌入到傳統(tǒng)電子設備內(nèi)部，提升電子設備的智能化水平。為了滿足電力電子技術的要求，單片機逐漸向集成化、存儲化方向、超大容量等方向發(fā)展。

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（作者單位：南京訊測科技有限公司）