單片機在自動化裝置中的應(yīng)用

張智勇

（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，黑龍江 牡丹江 157011）

1 單片機的特點和組成

與其他嵌入式系統(tǒng)相比，單片機體積更小巧，集成度更高，非常高的可靠性和控制能力。單片機還具有功耗低、使用電壓低等特點。對于便攜式產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)來說，這是非常有利的。單片機還具有非常好的擴展性，其性能比也是非常優(yōu)異的，所應(yīng)用的范圍非常廣泛，包括辦公室的自動化設(shè)備、實施控制、不同儀表儀器等相關(guān)設(shè)備及計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等等。最基本的組成部分：運算器、控制器、存儲器及輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。

2 自動化裝置中單片機的應(yīng)用

2.1 單片機原理

單片機在目前自動化裝置中所占的比重越來越大，主要原因是它的存儲功能。單片機其實是一個高度集成的電路芯片，所執(zhí)行的程序過程是執(zhí)行命令，這是執(zhí)行相關(guān)操作后才能夠?qū)崿F(xiàn)的。一般情況下，一種操作對應(yīng)一個命令。單片機在執(zhí)行命令時，需要遵守一定的標準的，程序當中的命令是有序存放的。

2.2 自動化裝置中單片機的具體應(yīng)用

2.2.1 家用電器領(lǐng)域

單片機正以非常快的速度占領(lǐng)著整個家電市場。在高級的電視機游戲當中，利用單片機就可以很好控制電視游戲機里面的相應(yīng)功能。對洗衣機而言，單片機可以識別出衣服的種類，告知你衣服的清潔程度。冰箱中運用單片機，可以識別出食物的種類和食物相應(yīng)的保鮮程度。這種方法同樣適用于微波爐。運用單片機，可以自動確定食物的加熱溫度和加熱時間。自從在家用電器中使用單片機之后，我們發(fā)現(xiàn)，無論是家用電器的性能，還是家用電器的功能，和之前有了很大的改變和進步。

2.2.2 醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域

隨著醫(yī)療條件的不斷發(fā)展進步，當單片機運用到醫(yī)用的呼吸機、監(jiān)護儀、超聲診斷設(shè)備中，醫(yī)療器械的消毒滅菌技術(shù)就有了很大的提高。單片機技術(shù)也在逐漸占領(lǐng)著醫(yī)療設(shè)備這一領(lǐng)域。

2.2.3 工業(yè)控制領(lǐng)域

單片機之所以能夠有現(xiàn)在這么廣泛的應(yīng)用，主要還是在最初興起領(lǐng)域的作用。工業(yè)領(lǐng)域就是最早興起單片機的領(lǐng)域。直到現(xiàn)在，工業(yè)領(lǐng)域還在被廣泛的應(yīng)用當中。人們利用單片機技術(shù)，構(gòu)成了不同種類的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及智能控制系統(tǒng)。現(xiàn)階段所使用的工廠流水線智能化管理系統(tǒng)、工廠報警預(yù)警系統(tǒng)、智能化電梯系統(tǒng)，等等，這些系統(tǒng)的構(gòu)建，都是由單片機技術(shù)和計算機相互融合而構(gòu)成的。這些系統(tǒng)的出現(xiàn)，保證了我國工業(yè)的正常運轉(zhuǎn)和發(fā)展，為以后工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新，奠定了一定的基礎(chǔ)。

2.2.4 儀器儀表領(lǐng)域

單片機被廣泛應(yīng)用在智能儀器儀表領(lǐng)域。測量儀是精度較高的一種測量方面的儀器，運用單片機技術(shù)，可以更加精準的確定測量的精度。也可以說，單片機技術(shù)間接地帶動了測量儀、控制儀器儀表技術(shù)的發(fā)展。通過單片機技術(shù)，逐漸實現(xiàn)了儀器儀表技術(shù)的數(shù)字化、智能化，它與傳統(tǒng)的自動化裝置相比，其功能方面要更加強大，而且綜合性更好。

3 自動化裝置中單片機型號與編程語言的選擇

3.1 型號選擇

現(xiàn)階段單片機的種類有很多，比如說8051、AVR、PIC等等。雖然型號眾多，但是其芯片內(nèi)部的資源種類都是差不多的，而且所有的資源使用方法也都是幾乎相同的。可以說，學會了其中的一種，那么其他的也就都學會了。在這些單片機型號中，8051系列是目前為止最老的一種型號，雖然它的功能性和其他新型號的功能相比有一些差距，但卻是目前為止應(yīng)用最為廣泛的型號之一，因為它內(nèi)部的教學資源以及相應(yīng)的硬件支持都是非常好的。

3.2 編程語言的選擇

現(xiàn)階段單片機的編程語言有兩種，一是C語言，二是匯編語言。這兩種語言相比，C語言占有一定的優(yōu)勢。因為C語言可以對單片機所發(fā)出的指令系統(tǒng)不要求什么了解，就能夠直接編程來操作單片機。而且C語言還具有方便的模塊化的編程技術(shù)，能夠?qū)⒕幊毯玫某绦蛞浦驳狡渌某绦虍斨小語言在單片機中的常用語言比較少，這也在一定程度上給編寫提供了方便。現(xiàn)階段，多數(shù)的單片機都是選擇的C語言作為最終的編程語言。

我們在運用單片機之前，首先要學習單片機的相關(guān)知識。目前，學習單片機最行之有效的方法就是理論聯(lián)系實踐，在學習的過程當中，不斷的去操作演練，這樣才能夠?qū)⒂玫降拿罾斫馇宄Ｎ覀冞€要了解單片機的功能和最小的工作系統(tǒng)，了解單片機的相關(guān)軟件的使用方法。學會單片機在端口操作、顯示、時間控制等方面的應(yīng)用，還要學會C語言編程的相關(guān)基本語句。單片機之所以能夠廣泛應(yīng)用到自動化裝置的各個領(lǐng)域當中，不僅僅是因為它的特點，更重要的是它高精度的工作原理。單片機是一個集成度非常高的嵌入式系統(tǒng)，所以我們要在詳細了解單片機的工作原理以及相關(guān)的知識后，再去運用單片機，這樣就能夠更好地保證單片機的廣泛應(yīng)用。

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