淺析單片機技術應用及發展方向

【摘要】：單片機在目前的市場中被廣泛的應用到各大領域，幾乎到處都能看到單片機的身影。如各種控制器的儀表，一些精密測量儀器也會應用到單片機，在生活中，比較普遍的有汽車上的發動機控制器，攝像機，以及智能洗衣機等控制器等等，從中都能找到單片機的影子。隨著單片機的廣泛應用，工業、農業、國防、教育等領域也開始大范圍的應用單片機。本文主要是對幾個單片機的具體應用進行介紹，并對單片機的發展趨勢進行簡單的分析。

【關鍵詞】：單片機技術；應用；發展方向

1.單片機概述

單片機就是利用大規模集成電路技術把中央處理單元、程序儲存器以及通信口集成在一個芯片上，構成最小的計算機系統，通俗上說就是單片機實現了微型計算機系統的功能，可以說單片機的出現對電子技術來說具有重要的促進作用，經過多年的技術發展，單片機的技術不斷創新與發展，其應用的范圍也越來越廣泛。

2.單片機主要的應用領域

因為單片機有諸多優點，因此它的應用領域很廣，在我們的生活中隨處可見單片機的身影。目前單片機主要應用領域有：①智能化家用電器：現在的家用電機幾乎都采用單片機來進行控制，替代了電子線路的控制。如智能洗衣機、電冰箱、微波爐、電視機、空調、電飯煲以及各種音響設備等，五花八門，無所不有。②智能儀表：單片機結合不同類型的傳感器，可以實現對電壓、頻率、濕度、功率、厚度、角度、溫度、壓力、速度等物理量的測量。使用單片機可以使儀器儀表智能化、數字化，功能更加強大。③工業控制：利用單片機可以構成各種各樣的控制系統及數據采集系統，如各種測控系統、過程控制系統等。④計算機網絡和通訊設備：現代的單片機普遍具有通訊接口，方便與計算機進行數據的傳輸，而現代的通訊設備上也普遍安裝上了單片機，從常見的手機、對講機到樓宇自動通訊呼叫系統和列車的無線通訊。⑤醫療設備：單片機在醫療設備中的應用也十分廣泛，例如醫院住院病人的呼叫器，各種監護儀等。⑥汽車電子：汽車的發動機控制器、ABS防抱死系統、制動系統等都離不開單片機。此外，單片機還在國防、金融、教科研等領域有著廣泛的應用。

單片機的應用意義不僅僅在于它廣闊的應用范圍和取得巨大的經濟效益。單片機更大的意義在于，單片機完全打破了原有控制系統設計的思路和方法。原來用硬件實現的控制功能，現在用單片機實現通過用軟件方法來控制系統。現在可以用單片機進行智能化的數字計算控制、模糊控制和自適應控制來實現原來自動控制系統中的PID調節。我們將這種用軟件代替硬件提高系統性能的控制技術稱為微控技術。微控技術的不斷發展是與單片機的越來越廣發的應用緊密地聯系在了一起。

3.數字單片機的技術發展

數字單片機在內部結構上出現了更多部件，其主要目的就是實現單片機功能的多元化，一是有的單片機在內部構建網絡控制模塊CAN，這類單片機在控制較復雜的系統時十分的關鍵；二是為了在變頻系統中使用單片機，需要在內部設置脈寬調制控制電路，在這些單片機內脈寬調制電路有6個通道輸出，產生三相脈寬調制交流電壓，實現內部控制功能；三是現在的單片機采取了TrCore結構，這種單片機包括：微控制器和DSP核、數據和存儲器核、外圍專用集成電路。此種單片機與傳統單片機相比大大提高了單片機的功能，因為此種單片機采取的是16位或者32位結構，其工作頻率在60MHz以上。同時追求擴大電源電壓范圍以及在電壓較低的情況下仍然能夠正常工作是單片機發展的重要目標之一，因此各個企業都在積極生產能夠在

上述的功能，但是在后期也是可以在多媒體監控軟件上進行恢復的，因此，在應用該種功能時必須要重點考慮系統運行安全性。

4.單片機的應用模式和應用領域

單片機的應用，首先應當了解單片機的控制功能，即在現實生活中單片機對計算機的控制。在線控制應用方面，計算機因自身處于系統之中，單片機必須滿足控制能力強、功耗低、體積小、成本低等要求。以單片機的類型來分類，單片機的控制功能可分為總線方式和非總線方式。

4.1商業營銷領域

由于在商業營銷系統已廣泛使用單片機的未來過程監測、工業控制器及機電一體化控制系統等，這些系統除一些小型工控機之外，許多都是單片機核心的單機或多機網絡系統。如工業機器人的控制系統是由中央控制、感覺系統、行走系統、等節點構成的多機網絡系統。

4.2智能儀表與集成智能傳感器

目前各種電氣測儀表、變送器，基本上采用單片機應用系統替代傳統的系統。使單片機系統增加了各種智能化功能，如數據處理、存儲、判斷、聯網、查找和語音功能等。將單片機與傳感器相結合，變成了全新的的智能傳感器，它將傳感器初級變換后的電作進一步地變換處理，輸出能大幅度的滿足較遠距離傳送、能與計算機端口傳送的數字信號。例如，將單片機與壓力傳感器集成在一起的徽小型壓力傳感器可隨鉆機送至井下，以反饋井底的壓力狀況。

4.3電子系統

通常在汽車與航空航天電子系統中的集中顯示系統、自動駕馭系統、通信系統以及動力監測控制系統、運行監視器等都要成為冗余的網絡系統。

5.結語

單片機的出現大大改變了我們的生活，它在我們的日常生活中無處不在，大到航天飛機的控制裝置，小到電子手表的控制芯片，從計算機網絡的數據傳輸，到自動化設備的實時控制和數據處理，這些都離不開單片機的處理，這也體現了單片機在我們生活中的重要性。現在的單片機正處于飛速發展的階段，各種功能，各種優勢，均在科技飛速發展的過程中得到了淋漓盡致的體現，而將來，單片機的功能和優勢將會更多，其應用領域更加廣泛。

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