淺談單片機(jī)中電子技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

陳耀

摘 要：單片機(jī)是目前在各行各業(yè)應(yīng)用相當(dāng)廣泛的嵌入式系統(tǒng)，在電子技術(shù)飛速發(fā)展的前提下，單片機(jī)的應(yīng)用取得了令人滿意的效果，逐漸在工業(yè)生產(chǎn)過程中占據(jù)主要地位。本文基于上述背景，對單片機(jī)中的電子技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了論述，以期能幫助從業(yè)人員更加深入的了解并充分掌握單片機(jī)使用技術(shù)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；電子技術(shù)；應(yīng)用發(fā)展

體積小、精度高是單片機(jī)的主要優(yōu)點，從功能控制層面分析，單片機(jī)可靠性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他同類系統(tǒng)。因此，單片機(jī)在家用電氣、醫(yī)療、工業(yè)制造等方面得到了廣泛應(yīng)用。

以下將以單片機(jī)的組成和特征為基點，對單片機(jī)中電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行逐步論述。

1 單片機(jī)的主要架構(gòu)

單片機(jī)主要包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，從工作原理上來看，單片機(jī)是一種將程序指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合并的存儲器結(jié)構(gòu)，程序指令存儲地址與數(shù)據(jù)存儲地址指向同一個存儲器不同物理位置，因此，程序指令與數(shù)據(jù)寬度相等。從實用功能來看，單片機(jī)在控制性上有絕對優(yōu)勢，可支持設(shè)備升級和存儲信息，且集成度高，能兼容多種電子設(shè)備。

2 單片機(jī)電子技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用

在家用電器朝智能化、實用性發(fā)展的前提下，單片機(jī)也呈現(xiàn)出越來越廣闊的發(fā)展前景，例如在家用游戲機(jī)、電視遙控器等電器當(dāng)中均會使用單片機(jī)來對電子設(shè)備進(jìn)行控制。

最為突出的例子是目前新型智能化洗衣機(jī)，利用單片機(jī)可通過運算器和控制器進(jìn)行指令操作，識別機(jī)器的洗滌質(zhì)量和時間，并能根據(jù)衣物的污染程度來自動選擇洗滌模式。

此外，在智能冰箱當(dāng)中，利用單片機(jī)可根據(jù)食物新鮮度來完成冷凍到冷藏的自由轉(zhuǎn)換，在家用電器當(dāng)中使用單片機(jī)不僅能提高智能化水平，且能加快家用電器的功能研發(fā)速度。

2.2 醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著人們對醫(yī)療技術(shù)的逐漸重視，在醫(yī)療設(shè)備當(dāng)中，單片機(jī)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，首先，大多數(shù)醫(yī)用消毒設(shè)備均需要單片機(jī)電子技術(shù)支持才能完成消毒殺菌的功能，并且通過對單片機(jī)中控制器進(jìn)行調(diào)整，能識別殺毒程度，對殺毒不徹底的區(qū)域或器械進(jìn)行重新殺毒，有利于提高殺毒質(zhì)量。

單片機(jī)也在監(jiān)護(hù)儀器、診斷設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用廣泛，由于人體各種生理參數(shù)可直接反映出人體的健康狀態(tài)，因此對生理參數(shù)進(jìn)行測量尤為重要。此外，生理參數(shù)幾乎均為低頻或超低頻的模擬信號，對數(shù)據(jù)處理速率要求低，利用單片機(jī)電子技術(shù)就能完成處理。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，通用性較強(qiáng)的Intel系列單片機(jī)可用于對生理參數(shù)的直接測量，具體方法為：可直接使用自帶AID轉(zhuǎn)換的單片機(jī)，例如8098、80c552等型號，對經(jīng)過放大、濾波等處理后的各種生理信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再以軟件采集處理，從而可準(zhǔn)確測量出相應(yīng)的生理參數(shù)，為臨床治療提供依據(jù)。

2.3 工業(yè)應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，單片機(jī)已經(jīng)有十多年的使用歷史，且在現(xiàn)代化工業(yè)體系當(dāng)中承擔(dān)著越來越重要的角色，在工業(yè)領(lǐng)域的特殊環(huán)境當(dāng)中，例如核工業(yè)、粉塵工業(yè)等，由于對人體危害較大，因此自動化操作相當(dāng)重要，而借助單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集功能和控制功能，可對工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械操作實現(xiàn)高效、智能的控制，包括自動噴漆系統(tǒng)、流水線作業(yè)、報警系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等等。

2.4 自動化儀器儀表的應(yīng)用

從技術(shù)方面來看，單片機(jī)推動了傳統(tǒng)擴(kuò)展和測量儀器儀表技術(shù)的改革進(jìn)程，自動化儀器儀表在單片機(jī)的技術(shù)支持下，實現(xiàn)了綜合化、數(shù)字化、多功能化發(fā)展，與傳統(tǒng)的數(shù)字電路相比，單片機(jī)功能更為強(qiáng)大，兼容性和綜合性優(yōu)勢更為突出。

例如電力行業(yè)中常用的智能萬用表則充分利用了單片機(jī)優(yōu)勢，由于萬用表的測量精度要求較高，利用單片機(jī)軟件可對放大器和A/D轉(zhuǎn)換器零點漂移產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差予以消除，同時也能消除不相關(guān)獨立因素導(dǎo)致的隨機(jī)誤差，從而提高測量精度。

例如ICL7135屬于4■分位的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，其數(shù)字范圍區(qū)間為-19999～-20000，分辨率為1/40000，以雙斜率積分式進(jìn)行工作，抗工頻干擾能力非常顯著。

3 單片機(jī)發(fā)展前景

在科技水平不斷發(fā)展的前提下，單片機(jī)電子技術(shù)呈現(xiàn)出微型化、高穩(wěn)定性、低噪音的發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)為：

3.1 微型化發(fā)展

在目前的技術(shù)水平支持下，將定時電路、ROM只讀存儲器和RAM隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器、CPU等功能的相關(guān)模塊相對集中于微型化的單一芯片當(dāng)中，同時，在功能模塊當(dāng)中，還可深入擴(kuò)展增強(qiáng)型的單片機(jī)，有利于單片機(jī)朝微型化、功能多元化的方向發(fā)展。

3.2 高穩(wěn)定性和低噪音

近年來，生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計單片機(jī)時采取了一系列增強(qiáng)穩(wěn)定性的技術(shù)，例如EFT抗干擾技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)以及低噪音分布技術(shù)，一方面，當(dāng)單片機(jī)振蕩電路的正弦信號收到干擾時，波形上會迭加毛刺信號，當(dāng)使用施密特電路整形時，交替使用Rc濾波電路即可消除毛刺；另一方面，將相鄰兩條引腳上單獨設(shè)置電源和地角引線，不僅能降低芯片電流，而且能在電路板上印制去耦電容，達(dá)到降噪的目的。

4 結(jié)語

單片機(jī)的應(yīng)用已成為家電、工業(yè)、醫(yī)療診斷等方面的核心技術(shù)，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的背景下，單片機(jī)中的電子技術(shù)也越來越高端復(fù)雜，在逐漸朝微型化、高穩(wěn)定性和低噪音發(fā)展的過程中，單片機(jī)電子技術(shù)也必將會引領(lǐng)新的科技革命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 閆澤愿，薛海莉.探討單片機(jī)中電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].消費電子，2014，（4）：94.

[2] 沈國陽.淺談單片機(jī)中的電子工程技術(shù)應(yīng)用分析[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2014，（1）：216.