單片機技術中智能化電子產品的具體運用探討

朱毅強

摘 要：在現代社會生活當中，科學技術不斷發(fā)展，促進了電子技術的改革與創(chuàng)新。電子技術的發(fā)展又推動了科學技術和社會生活的進步，以此形成了良性循環(huán)。在這個時代當中，各個領域都追求效率與速度，為單片機技術的應用創(chuàng)造了良好的條件。單片機作為一種嵌入式系統，已經被應用于各個領域當中。與其他的嵌入式系統相比，單片機具有明顯的優(yōu)勢。它可以在提升產品和服務質量的同時實現智能化，因此在智能化電子產品當中展現出了廣闊的應用空間?；诖耍疚膶纹瑱C技術進行了基本的介紹，并在這個基礎上探究了單片機技術在智能化電子產品當中的具體運用。

關鍵詞：單片機技術；智能化電子產品；科學技術；具體運用

中圖分類號：TP368.12 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）06-0206-02

單片機技術興起于20世紀90年代，發(fā)展已經越來越成熟，在汽車儀器、自動化設備、通信等領域已經得到廣泛的應用，并取得良好的成效。隨著智能化技術的不斷發(fā)展，智能化電子產品市場也越來越完善。而單片機技術在自動測量、通訊交流以及自動化控制等智能化電子行業(yè)當中的應用，不僅可以為智能化電子產品的研發(fā)提供技術支持，同時還可以為人們的生活帶來更多便利[1]。

1 單片機技術的基本概述

1.1 單片機的構成

從整體上來說，單片機的主要構成部分有三個，其在應用過程中展現出了不同的功能特點。

第一個是存儲器。存儲器是指令存放的位置，可以被劃分為存儲內容和存儲地址這兩部分。這兩部分雖然在名稱上具有一定的相似性，但是其功能具有較大差別。存儲內容指的是已經被存放在存儲器當中的指令，是通過16進制數來表達2進制的信息。當存儲單元需要存放信息的時候，就會將其存儲在相應的地址上，這些地址都具有唯一性。

第二是運算器。運算器是單片機的結構當中最為繁忙的，是由運算部件、寄存器和累加器三個部分構成。其中運算部件是核心的部分。在運算過程當中，累加器會先進行緩存，將結果保存下來。然后由寄存器對這些信息進行運算。

第三是控制器?？刂破飨喈斢趩纹瑱C的大腦，主要功能是對整個系統進行控制與協調，實現對各個環(huán)節(jié)工作的調控[2]。

1.2 單片機技術的應用原理

從本質上來說，單片機就是一種可以用來編程的集成電路。在運行過程當中，該電路當中的各個組成部件會各自完成自己的工作，并在相互配合的過程當中達到整體效果。單片機技術的應用環(huán)節(jié)主要有以下幾個：第一，是要完成任務的寫成，這是由特定的指令系統來完成的；第二，在寫成任務之后就會被下發(fā)給相應的部件；第三，在單片機實現終極任務的時候，它的某個部分并不是單獨完成的，而是將該任務分為多個單一指令，并將其分配到相關部件當中來協助完成任務。而這一任務分配的過程就被稱為程序；第四，單片機會在存儲器當中存放程序。在執(zhí)行任務的時候，系統會按照順序將指令儲存單元的地質輸送給程序計數器，然后將其存儲到相應的存儲器當中。在這之后，各個部件就可以完成這些指令的執(zhí)行，最終通過相互配合完成整體的任務。

1.3 單片機技術的應用優(yōu)勢

在計算機發(fā)展的過程當中，單片機是重要的組成部分。隨著計算機功能的不斷完善，單片機技術也不斷變得成熟。經過改革之后，目前使用的單片機有了不同的型號與用途。在應用過程中，單片機技術展現出了明顯的優(yōu)勢。

第一是單片機技術的應用比較方便。由于單片機的體積比較小、系統結構也比較簡單，整體呈現出了模塊化的狀態(tài)，可以被用于很多場合當中。

第二是單片機技術在應用過程中不會受到周邊環(huán)境的影響。

第三是單片機技術具有較強的控制力。這主要是由于單片機在應用過程中具有強大的科學技術作為支撐，可以實現多種功能的集成，因此實現對系統的有效控制。

第四是單片機技術在應用過程中所耗費的能量比較少。根據調查顯示，單片機在使用的時候需要的電壓、電流都比較小。5個單片機同時工作的時候所耗費的電壓通常不會超過5V，而3個單片機在同時工作的時候所需要的工作電壓僅為3V左右，整體上對能量的需求比較小。

第五，單片機技術對信息的處理速度比較快且可靠性比較強。單片機具有強大的信息處理功能，可以以較快的速度完成數據與信息的處理。與此同時，單片機能夠在較長的時間內持續(xù)發(fā)揮作用，系統整體的運轉能力比較強[3]。

2 單片機技術中智能化電子產品的具體運用

2.1 在電動節(jié)能控制當中的應用

在工業(yè)生產當中，電動機是必不可少的，但是實現電動機的有效利用是一項難度比較大的工作。在實際應用過程當中，很多電動機的狀態(tài)都是輕載、變動負載，這些狀態(tài)下電動機的負載較低、運行效率不高，不僅無法有效地提高工業(yè)生產力，甚至還會導致更多電能資源被消耗。因此，在工業(yè)生產過程中，優(yōu)化節(jié)能控制的效果是十分有必要的。在對節(jié)能控制技術進行研究過程當中發(fā)現，不同場合下所使用的電動機如果安裝了合適的節(jié)能控制裝置的話，就可以起到較好的節(jié)能效果。但是實際上，這種節(jié)能控制裝置的研發(fā)過程比較復雜，難度較大。在這樣的背景下，應用單片機技術可以解決這一問題。目前所使用的電動機節(jié)能控制裝置主要是一種由三端雙向可控硅所組成的節(jié)能控制器，該控制器由三項調壓電路構成。在該控制器當中應用單片機技術不僅可以降低電動機繞組的電壓，同時還可以減少發(fā)動機在輕載或者空載狀態(tài)下的應用頻率。

目前，電動機在運行過程當中所產生的能源消耗主要包括機械消耗、轉子及定子銅損和部件鐵損。除了機械消耗之外，其他的損耗都與電動機的運行電流和電壓的平方成正比關系。因此，在電動機當中應用節(jié)能控制技術的時候，可以通過降低電動機繞組電壓來降低能量消耗。結合單片機技術，目前已經設計出了電抗器調壓、雙向晶閘管調壓以及定子套組星三角轉換調壓這三種裝置。它們可以被應用于電動機不同的元件當中，提高電動機運行的穩(wěn)定性和節(jié)能效果[4]。

2.2在人類語言互動開發(fā)當中的應用

隨著通訊技術的發(fā)展，人類語言的互動成為了研究重點。而語言是最便捷也是使用頻率最高的人際交流方式。在電子技術不斷發(fā)展的環(huán)境下，人工智能化產品的“語言”研發(fā)是一個重點，也是智能化電子產品創(chuàng)新過程中所需要解決的重點問題。應用機器語言電子設備，可以為這一問題的解決提供新的思路。隨著單片機技術的應用，還產生了專用的語言處理芯片，該芯片的產生是人類語言互動開發(fā)過程當中所取得的重要成就。比如在對電子鬧鐘進行研發(fā)的過程中，為了實現自動報時的功能，人們可以通過波形編碼技術來對語言進行合成，然后對這些語言數字信息進行編碼。在完成編碼之后，這些信息就可以通過可識別的方式呈現出來，這時研究人員就可以實現對信號數據的有效分析。信號經過重組之后就會被發(fā)送到單片機當中。單片機對其進行壓縮、固化，然后對這些信號進行重新編碼，并在具體的應用場合當中將其合理地組合起來，實現對不同語言編碼數據的合理調用。在完成這一步驟之后，人們就可以將這些數據信息準確地讀取出來，并將其還原成為基本的語音信息，實現人與機器之間語言的交流。

2.3 在自動報警控制器當中的應用

自動報警控制器在人們的社會生活當中也是比較常見的。比如發(fā)生火災的時候應用的自動報警裝置就屬于該控制器的一種?；馂氖侨藗兩町斨斜容^常見的災害，一旦發(fā)生不僅會造成巨大的財產損失，同時還會對人們的生命財產造成威脅。而將單片機技術應用于自動報警控制器當中，就可以實現對火災自動探測器的優(yōu)化，使火災發(fā)生的初期就及時向人們發(fā)出警報，有效地減少人們損失。具體來說，在火災探測器當中，單片機可以利用串行口對型號的輸入與輸出來發(fā)揮作用。在信號傳輸的過程當中所使用的是二總線，也就是說每一條線路都包含了兩根線。這些線路當中包含了上百個報警信號，這些報警信號都對應著獨一無二的地址。當發(fā)生火災的時候，這些信號就可以通過總線進行輸出，人們可以通過觀察信號的來源確定火災發(fā)生的具體地點，同時利用這些信號來啟動相應的消防設施，為滅火工作的順利開展奠定基礎。與此同時，這些火災信號在經過單片機技術進行傳輸的過程中，可以有效避免受到外界環(huán)境的干擾，使得火災報警裝置具有較強的準確性和可靠性。

2.4 在車輛監(jiān)控系統當中的應用

隨著社會經濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平越來越高，私家車的數量也不斷增多。尤其是在一二線人口比較密集的城市，交通管理的重點和難點就是應對道路擁堵的問題。為了解決這一問題，除了對城市道路進行合理規(guī)劃之外，增加對車輛控制系統的資金投入也是重要的方式。在這個過程當中，單片機就是該系統當中不可缺少的一部分。車輛控制系統的基礎是全球定位系統、通信提供以及地理位置系統，單片機技術可以作為車輛控制系統的控制中心。具體來說，單片機技術與無線通信技術相結合，可以有效接收車載信息，然后將這些信息傳輸到監(jiān)控系統當中。監(jiān)控系統會在接收這些信息之后做好相應的分析與處理，然后由監(jiān)控中心發(fā)出信號，做好對車輛的監(jiān)控與追蹤，使車輛監(jiān)控系統變得更加完善。與此同時，應用了單片機技術的車輛監(jiān)控系統除了可以實現對車輛的準確定位和全面監(jiān)控之外，還具有人機交互和車輛交互的功能。在車輛控制系統中包含了定位系統、監(jiān)控系統等多個系統。這些系統與單片機技術相結合可以展現出強大的優(yōu)勢。比如，單片機的模擬外設技術和數字外設技術可以結合監(jiān)控系統來實現對繼電器的監(jiān)控，在發(fā)生特殊情況的時候，還可以實現斷電與報警，確保車輛的安全性。

3 結語

綜上所述，單片機技術已經在電動節(jié)能控制、人類語言互動開發(fā)、自動報警控制器以及車輛監(jiān)控系統等智能化電子產品領域得到了廣泛地應用。在應用過程中，它不僅提高了智能化電子產品的使用性能，同時還確保了產品使用的安全性。這不僅使人們的生活和工作變得更加智能化，同時在某種程度上也促進了我國各行各業(yè)的智能化發(fā)展[4]。在未來，單片機技術將會在更多的領域中得到應用，也會被不斷地優(yōu)化與審計，逐步發(fā)展成為多為單片機，處理信息的位數也會從原來的8位變?yōu)?2位、甚至達到64位，逐步擴大信息的獲取量和地址的存儲量，實現更高的運行速度和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]呂純.智能化電子產品中單片機技術的應用[J].電子制作，2018（24）：68-69.

[2]潘定海.汽車技術發(fā)展的電子化、一體化集成和智能化趨勢及其對國內發(fā)展現狀的反思和建議[J].中國集成電路，2013，22（7）：47-60.

[3]劉永斌，等.基于臨床決策支持的智能化電子病歷集成平臺建設與實踐[J].中國醫(yī)院，2017，21（8）：8-11.

[4]蔣建方.智能化電子產品中單片機技術的應用[J].現代信息科技，2018（8）：45-46.

（責任編輯：李凌峰）