單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)

摘? 要：在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，各種各樣的電子產(chǎn)品，能夠極大地豐富人們的日常生活，提高社會生產(chǎn)力。將計算機系統(tǒng)與電子技術(shù)有機結(jié)合，能夠提高電子技術(shù)的智能化自動化水平，確保電子技術(shù)的快速發(fā)展。作為一種集成電路芯片，其自身的體積小、靈活性更高，在電子技術(shù)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。本文通過對單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用與開發(fā)進行分析，可以促進單片機應(yīng)用質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：單片機;電子技術(shù);驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TP368.1? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）15-0057-02

Application and Development of Single Chip Microcomputer in

Electronic Technology

XU Lei

（Sichuan Instrument Industry School，Chongqing? 400702，China）

Abstract：In the process of rapid social and economic development in China，various electronic products can greatly enrich people’s daily life and improve social productivity. The organic combination of computer system and electronic technology can improve the level of intelligent automation of electronic technology and ensure the rapid development of electronic technology. As an integrated circuit chip，it has small size and higher flexibility，and is widely used in the field of electronic technology. In this paper，the application and development of single-chip computer in electronic technology are analyzed，which can improve the application quality of single-chip computer.

Keywords：single chip microcomputer;electronic technology;design of driving system

0? 引? 言

當(dāng)今社會，人們的生活與工作越來越離不開電子技術(shù)的支持，無論是人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫闹悄芤苿咏K端設(shè)備、日常家用電器或者是工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的儀器儀表等，這些都屬于電子技術(shù)的范疇。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，為了能夠適應(yīng)嵌入式應(yīng)用的需求，單片機技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用也成為必然趨勢。

1? 單片機的主要構(gòu)成和特點分析

單片機主要包括一個運算器和控制器兩個部分，其中運算器主要以LU部件作為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)二進制算法，還應(yīng)該包括存儲器、寄存器和累加器等作為輔助軟件控制器，必須包括CPU神經(jīng)處理系統(tǒng)，其由邏輯控制電路、編譯器寄存器等共同組成。整個單片機能夠?qū)⑦@些復(fù)雜的元件集成在非常小的芯片上，具有高度集成、體積小、可靠性高的優(yōu)點，在實際應(yīng)用的過程中，單片機自身電壓更低、功耗小、便于攜帶，具有易擴展性。單片機作為在工業(yè)環(huán)境下的數(shù)字運算管理系統(tǒng)能夠集存儲、邏輯運算、順序控制、定時技術(shù)等操作指令于一體，可以利用數(shù)字信號或者模擬信號的方式，對機械設(shè)備快速控制。單片機自身的運行更加的安全可靠，抗干擾能力比較強，整體的功能配套齊全具有強大的適應(yīng)能力，單片機控制系統(tǒng)可以在電站功率系統(tǒng)管理中更好的應(yīng)用。

單片機作為一種小型的計算機系統(tǒng)，具有優(yōu)良的特點，廣泛的應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，例如家用電器、工業(yè)控制領(lǐng)域、醫(yī)療器械、儀器儀表等方面，現(xiàn)在已經(jīng)得到很好的應(yīng)用，取得了很大的成果，為下一步的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。例如：在電視機上采用單片機技術(shù)可以使得足不出戶的進行大型智能游戲的控制，選擇頻道方式更加便捷;微波爐可以實現(xiàn)食物的自動選擇加熱時間以及溫度;洗衣機自動根據(jù)衣服材質(zhì)、贓物程度，選擇洗滌劑的用量、強度、時間等。

2? 單片機在電源功率控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

整個電源功率管理系統(tǒng)可以對電力系統(tǒng)有功負載自動分配，確保在不同的工況條件下也能夠保證用電設(shè)備穩(wěn)定運行。通過電源功率管理系統(tǒng)，可以對船舶電力系統(tǒng)運行的故障快速診斷，及時的對所有的主配電板和斷路器狀態(tài)自動控制，如果發(fā)生故障能夠立即停止運行，發(fā)出報警信號。通過對配電板發(fā)電機等電源系統(tǒng)的電壓和頻率實時的動態(tài)監(jiān)測，也能夠為電源功率管理提供可視化的方案。利用電源功率管理系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)大負荷啟動、非重要負載自動脫扣等功能，確保在大功率運行狀態(tài)下保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，在避免出現(xiàn)斷路問題的同時，電源功率管理系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)功率限制功能，確保發(fā)電機和變壓器在絞刀功率過大或者移速過快的工況下不過載。為了能夠確保整體的經(jīng)濟性和安全性，必須要通過設(shè)置變頻調(diào)速裝置來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，由于變頻器輸出為脈動電流，其脈動有效值要比工頻供電的有效值更大，在變頻容量選擇的過程中必須確保系統(tǒng)的余量足夠。

在驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化過程中，必須要經(jīng)過嚴密的計算來選擇變壓器和變頻器的具體容量，通常情況下用水下泥泵驅(qū)動變頻調(diào)速裝置，包括一臺2750kV的三繞組變壓器，電壓等級為690V，一套額定功率為2×1500kW的12脈沖水冷多傳動變頻器和兩臺額定功率為2×1200kW的變頻調(diào)速電機。

在整個驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計的過程中，可以通過運用西門子船用12脈沖水冷6SL3系列變頻器，將所有90kW以上的電機轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l器啟動系統(tǒng)。在船只變頻器設(shè)置時，由于受到使用環(huán)境的影響，變頻器必須要具備耐高溫、耐腐蝕的性能，在變頻器室內(nèi)應(yīng)該保證恒溫恒濕，避免變頻器產(chǎn)生結(jié)露的問題。

通過對電力推進系統(tǒng)進行優(yōu)化，能夠有效提高電力運行水平，在保證安全性和可靠性的同時產(chǎn)生的噪音比較小，具有范圍更大、驅(qū)動力更足、體積更小、布局更靈活等優(yōu)點，非常符合工程船舶發(fā)展低排放、節(jié)能環(huán)保的需求。

在電力系統(tǒng)中，常規(guī)的電磁環(huán)境，并不會對其他的設(shè)備造成干擾，而由于整個電力推進系統(tǒng)的設(shè)備運行非常復(fù)雜，導(dǎo)致電磁兼容性問題，對電力推進系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的影響，很容易造成電力推進系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障，必須要加強對電磁兼容性問題進行妥善處理，要通過對大功率設(shè)備和船舶敏感設(shè)備進行分開安裝，避免同設(shè)備之間產(chǎn)生干擾。在電力推進系統(tǒng)設(shè)備電源選擇上應(yīng)該采取隔離或者濾波輔助電源的方式，能夠盡可能地減少與敏感電子設(shè)備共用同一電源。

在發(fā)電設(shè)備、電動機底座、開關(guān)機柜外殼、金屬照明外露等設(shè)備上，都應(yīng)該采取可靠接地的效果，根據(jù)金屬接地與導(dǎo)體船體相連的特點能夠盡可能地縮短兌現(xiàn)，起到接地阻抗最小的目的。在電纜敷設(shè)方面要將不同等級的電力電纜分別敷設(shè)，還應(yīng)該加強對電力電纜和信號控制進行分層隔離，盡可能地與信號控制電纜保持一定的距離，如果控制電纜和電力電纜出現(xiàn)交叉的時候，則必須要形成90°。如果與變頻器無關(guān)的電纜，則應(yīng)該盡可能遠離變頻器，避免對變頻器的輸出造成影響，電機部分必須要獨立走線不能夠利用單芯電纜，這樣能夠盡可能地減少變頻器輸出所產(chǎn)生的電磁干擾。通過縮短電力電纜長度能夠有效抑制電動機，產(chǎn)生尖峰過電壓的問題，可以盡可能地減少電磁干擾現(xiàn)象，如果必須輻射較長的電纜，則可以增加濾波器。通過控制電纜避免與電力電纜平行布線能夠有效抑制控制信號造成的影響，否則必須要將控制電纜與電力電纜之間保持一定的間隔。

在模擬信號布線的過程中必須利用雙絞線雙屏蔽線，要使用單獨的屏蔽絞線，對于低壓數(shù)字信號線來說，也應(yīng)該采用雙屏蔽電纜線，通過使用單屏蔽多對雙絞線，能夠有效減少數(shù)字電纜之間的干擾。

3? 單片機在電子技術(shù)中的開發(fā)

單片機在電子技術(shù)中的開發(fā)和應(yīng)用，能夠有效地提高計算機數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量，而且確保設(shè)備之間都能夠通過單片機進行自動化控制，另外也可以利用C語言對整個計算機程序進行優(yōu)化，從而提高單片機運行的效果，通過單片機的應(yīng)用能夠提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，而且單片機的使用壽命更高。在單片機運行的過程中，具有比較強的抗干擾性能，可以減少噪音和頻率的變化波動情況，同時單片機的運行速度也能夠得到提升。通過對單片機的內(nèi)部時序進行改變，但是卻并沒有影響時鐘頻率，所以可以有效提高單片機運行的整體速度，單片機自身的運轉(zhuǎn)非常的可靠，因為具有EFT抗干擾技術(shù)和低噪聲布線技術(shù)，能夠確保單片機的應(yīng)用范圍得到有效提升。OTP掩膜作為單片機產(chǎn)品發(fā)展成熟的標志，能夠?qū)崿F(xiàn)一次性寫入單片機內(nèi)部，確保整個單片機的制造成本得到有效控制，而且也能夠縮短生產(chǎn)周期，許多的單片機目前都采用編程技術(shù)，通過利用裸片或者表面貼片技術(shù)可以快速的實現(xiàn)批量寫入。

4? 結(jié)? 論

本文通過對單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)進行深入的分析，能夠明確單片機的主要構(gòu)成和具體的特點，并且對單片機在電功率控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用進行說明，可以有效促進單片機的整體應(yīng)用效果，最后總結(jié)了單片機在電子技術(shù)中的開發(fā)，可以確保單片機的發(fā)展水平得到全面提升，進一步提高單片機的應(yīng)用效果，促進我國的電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平不斷提高。

參考文獻：

[1] 李向玉.分析單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用和技術(shù)開發(fā) [J].電子測試，2019（Z1）：41-42.

[2] 童嚴，周元超，郭健，等.單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用 [J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（5）：141.

[3] 葛昆.在電子技術(shù)中單片機的應(yīng)用優(yōu)勢與開發(fā)實踐 [J].信息通信，2019（2）：291-292.

作者簡介：許磊（1985.03-），男，漢族，重慶人，講師，本科，研究方向：單片機應(yīng)用技術(shù)。