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【摘要】:单片机在目前的市场中被广泛的应用到各大领域,几乎到处都能看到单片机的身影。如各种控制器的仪表,一些精密测量仪器也会应用到单片机,在生活中,比较普遍的有汽车上的发动机控制器,摄像机,以及智能洗衣机等控制器等等,从中都能找到单片机的影子。随着单片机的广泛应用,工业、农业、国防、教育等领域也开始大范围的应用单片机。本文主要是对几个单片机的具体应用进行介绍,并对单片机的发展趋势进行简单的分析。
【关键词】:单片机技术;应用;发展方向
1.单片机概述
单片机就是利用大规模集成电路技术把中央处理单元、程序储存器以及通信口集成在一个芯片上,构成最小的计算机系统,通俗上说就是单片机实现了微型计算机系统的功能,可以说单片机的出现对电子技术来说具有重要的促进作用,经过多年的技术发展,单片机的技术不断创新与发展,其应用的范围也越来越广泛。
2.单片机主要的应用领域
因为单片机有诸多优点,因此它的应用领域很广,在我们的生活中随处可见单片机的身影。目前单片机主要应用领域有:①智能化家用电器:现在的家用电机几乎都采用单片机来进行控制,替代了电子线路的控制。如智能洗衣机、电冰箱、微波炉、电视机、空调、电饭煲以及各种音响设备等,五花八门,无所不有。②智能仪表:单片机结合不同类型的传感器,可以实现对电压、频率、湿度、功率、厚度、角度、温度、压力、速度等物理量的测量。使用单片机可以使仪器仪表智能化、数字化,功能更加强大。③工业控制:利用单片机可以构成各种各样的控制系统及数据采集系统,如各种测控系统、过程控制系统等。④计算机网络和通讯设备:现代的单片机普遍具有通讯接口,方便与计算机进行数据的传输,而现代的通讯设备上也普遍安装上了单片机,从常见的手机、对讲机到楼宇自动通讯呼叫系统和列车的无线通讯。⑤医疗设备:单片机在医疗设备中的应用也十分广泛,例如医院住院病人的呼叫器,各种监护仪等。⑥汽车电子:汽车的发动机控制器、ABS防抱死系统、制动系统等都离不开单片机。此外,单片机还在国防、金融、教科研等领域有着广泛的应用。
单片机的应用意义不仅仅在于它广阔的应用范围和取得巨大的经济效益。单片机更大的意义在于,单片机完全打破了原有控制系统设计的思路和方法。原來用硬件实现的控制功能,现在用单片机实现通过用软件方法来控制系统。现在可以用单片机进行智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制来实现原来自动控制系统中的PID调节。我们将这种用软件代替硬件提高系统性能的控制技术称为微控技术。微控技术的不断发展是与单片机的越来越广发的应用紧密地联系在了一起。
3.数字单片机的技术发展
数字单片机在内部结构上出现了更多部件,其主要目的就是实现单片机功能的多元化,一是有的单片机在内部构建网络控制模块CAN,这类单片机在控制较复杂的系统时十分的关键;二是为了在变频系统中使用单片机,需要在内部设置脉宽调制控制电路,在这些单片机内脉宽调制电路有6个通道输出,产生三相脉宽调制交流电压,实现内部控制功能;三是现在的单片机采取了TrCore结构,这种单片机包括:微控制器和DSP核、数据和存储器核、外围专用集成电路。此种单片机与传统单片机相比大大提高了单片机的功能,因为此种单片机采取的是16位或者32位结构,其工作频率在60MHz以上。同时追求扩大电源电压范围以及在电压较低的情况下仍然能够正常工作是单片机发展的重要目标之一,因此各个企业都在积极生产能够在
上述的功能,但是在后期也是可以在多媒体监控软件上进行恢复的,因此,在应用该种功能时必须要重点考虑系统运行安全性。
4.单片机的应用模式和应用领域
单片机的应用,首先应当了解单片机的控制功能,即在现实生活中单片机对计算机的控制。在线控制应用方面,计算机因自身处于系统之中,单片机必须满足控制能力强、功耗低、体积小、成本低等要求。以单片机的类型来分类,单片机的控制功能可分为总线方式和非总线方式。
4.1商业营销领域
由于在商业营销系统已广泛使用单片机的未来过程监测、工业控制器及机电一体化控制系统等,这些系统除一些小型工控机之外,许多都是单片机核心的单机或多机网络系统。如工业机器人的控制系统是由中央控制、感觉系统、行走系统、等节点构成的多机网络系统。
4.2智能仪表与集成智能传感器
目前各种电气测仪表、变送器,基本上采用单片机应用系统替代传统的系统。使单片机系统增加了各种智能化功能,如数据处理、存储、判断、联网、查找和语音功能等。将单片机与传感器相结合,变成了全新的的智能传感器,它将传感器初级变换后的电作进一步地变换处理,输出能大幅度的满足较远距离传送、能与计算机端口传送的数字信号。例如,将单片机与压力传感器集成在一起的徽小型压力传感器可随钻机送至井下,以反馈井底的压力状况。
4.3电子系统
通常在汽车与航空航天电子系统中的集中显示系统、自动驾驭系统、通信系统以及动力监测控制系统、运行监视器等都要成为冗余的网络系统。
5.结语
单片机的出现大大改变了我们的生活,它在我们的日常生活中无处不在,大到航天飞机的控制装置,小到电子手表的控制芯片,从计算机网络的数据传输,到自动化设备的实时控制和数据处理,这些都离不开单片机的处理,这也体现了单片机在我们生活中的重要性。现在的单片机正处于飞速发展的阶段,各种功能,各种优势,均在科技飞速发展的过程中得到了淋漓尽致的体现,而将来,单片机的功能和优势将会更多,其应用领域更加广泛。
参考文献:
[1]韩晓雷. 单片机技术的发展与应用讨论[J]. 通讯世界,2016,(18):249. [2017-09-26].
[2]吴育军. 浅析单片机的应用与发展[J]. 无线互联科技,2016,(13):22-23. [2017-09-26].
[3]李晓宁. 单片机的发展与应用[J]. 中外企业家,2015,(08):171. [2017-09-26].
[4]靳艳辉. 单片机的发展与应用研究[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2014,(11):176-177. [2017-09-26].
[5]安英奇. 单片机的应用与发展趋势[J]. 时代教育,2014,(02):96. [2017-09-26].
[6]李璞,郭敏. 单片机的应用与发展[J]. 中国校外教育,2010,(S1):62. [2017-09-26].
【关键词】:单片机技术;应用;发展方向
1.单片机概述
单片机就是利用大规模集成电路技术把中央处理单元、程序储存器以及通信口集成在一个芯片上,构成最小的计算机系统,通俗上说就是单片机实现了微型计算机系统的功能,可以说单片机的出现对电子技术来说具有重要的促进作用,经过多年的技术发展,单片机的技术不断创新与发展,其应用的范围也越来越广泛。
2.单片机主要的应用领域
因为单片机有诸多优点,因此它的应用领域很广,在我们的生活中随处可见单片机的身影。目前单片机主要应用领域有:①智能化家用电器:现在的家用电机几乎都采用单片机来进行控制,替代了电子线路的控制。如智能洗衣机、电冰箱、微波炉、电视机、空调、电饭煲以及各种音响设备等,五花八门,无所不有。②智能仪表:单片机结合不同类型的传感器,可以实现对电压、频率、湿度、功率、厚度、角度、温度、压力、速度等物理量的测量。使用单片机可以使仪器仪表智能化、数字化,功能更加强大。③工业控制:利用单片机可以构成各种各样的控制系统及数据采集系统,如各种测控系统、过程控制系统等。④计算机网络和通讯设备:现代的单片机普遍具有通讯接口,方便与计算机进行数据的传输,而现代的通讯设备上也普遍安装上了单片机,从常见的手机、对讲机到楼宇自动通讯呼叫系统和列车的无线通讯。⑤医疗设备:单片机在医疗设备中的应用也十分广泛,例如医院住院病人的呼叫器,各种监护仪等。⑥汽车电子:汽车的发动机控制器、ABS防抱死系统、制动系统等都离不开单片机。此外,单片机还在国防、金融、教科研等领域有着广泛的应用。
单片机的应用意义不仅仅在于它广阔的应用范围和取得巨大的经济效益。单片机更大的意义在于,单片机完全打破了原有控制系统设计的思路和方法。原來用硬件实现的控制功能,现在用单片机实现通过用软件方法来控制系统。现在可以用单片机进行智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制来实现原来自动控制系统中的PID调节。我们将这种用软件代替硬件提高系统性能的控制技术称为微控技术。微控技术的不断发展是与单片机的越来越广发的应用紧密地联系在了一起。
3.数字单片机的技术发展
数字单片机在内部结构上出现了更多部件,其主要目的就是实现单片机功能的多元化,一是有的单片机在内部构建网络控制模块CAN,这类单片机在控制较复杂的系统时十分的关键;二是为了在变频系统中使用单片机,需要在内部设置脉宽调制控制电路,在这些单片机内脉宽调制电路有6个通道输出,产生三相脉宽调制交流电压,实现内部控制功能;三是现在的单片机采取了TrCore结构,这种单片机包括:微控制器和DSP核、数据和存储器核、外围专用集成电路。此种单片机与传统单片机相比大大提高了单片机的功能,因为此种单片机采取的是16位或者32位结构,其工作频率在60MHz以上。同时追求扩大电源电压范围以及在电压较低的情况下仍然能够正常工作是单片机发展的重要目标之一,因此各个企业都在积极生产能够在
上述的功能,但是在后期也是可以在多媒体监控软件上进行恢复的,因此,在应用该种功能时必须要重点考虑系统运行安全性。
4.单片机的应用模式和应用领域
单片机的应用,首先应当了解单片机的控制功能,即在现实生活中单片机对计算机的控制。在线控制应用方面,计算机因自身处于系统之中,单片机必须满足控制能力强、功耗低、体积小、成本低等要求。以单片机的类型来分类,单片机的控制功能可分为总线方式和非总线方式。
4.1商业营销领域
由于在商业营销系统已广泛使用单片机的未来过程监测、工业控制器及机电一体化控制系统等,这些系统除一些小型工控机之外,许多都是单片机核心的单机或多机网络系统。如工业机器人的控制系统是由中央控制、感觉系统、行走系统、等节点构成的多机网络系统。
4.2智能仪表与集成智能传感器
目前各种电气测仪表、变送器,基本上采用单片机应用系统替代传统的系统。使单片机系统增加了各种智能化功能,如数据处理、存储、判断、联网、查找和语音功能等。将单片机与传感器相结合,变成了全新的的智能传感器,它将传感器初级变换后的电作进一步地变换处理,输出能大幅度的满足较远距离传送、能与计算机端口传送的数字信号。例如,将单片机与压力传感器集成在一起的徽小型压力传感器可随钻机送至井下,以反馈井底的压力状况。
4.3电子系统
通常在汽车与航空航天电子系统中的集中显示系统、自动驾驭系统、通信系统以及动力监测控制系统、运行监视器等都要成为冗余的网络系统。
5.结语
单片机的出现大大改变了我们的生活,它在我们的日常生活中无处不在,大到航天飞机的控制装置,小到电子手表的控制芯片,从计算机网络的数据传输,到自动化设备的实时控制和数据处理,这些都离不开单片机的处理,这也体现了单片机在我们生活中的重要性。现在的单片机正处于飞速发展的阶段,各种功能,各种优势,均在科技飞速发展的过程中得到了淋漓尽致的体现,而将来,单片机的功能和优势将会更多,其应用领域更加广泛。
参考文献:
[1]韩晓雷. 单片机技术的发展与应用讨论[J]. 通讯世界,2016,(18):249. [2017-09-26].
[2]吴育军. 浅析单片机的应用与发展[J]. 无线互联科技,2016,(13):22-23. [2017-09-26].
[3]李晓宁. 单片机的发展与应用[J]. 中外企业家,2015,(08):171. [2017-09-26].
[4]靳艳辉. 单片机的发展与应用研究[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2014,(11):176-177. [2017-09-26].
[5]安英奇. 单片机的应用与发展趋势[J]. 时代教育,2014,(02):96. [2017-09-26].
[6]李璞,郭敏. 单片机的应用与发展[J]. 中国校外教育,2010,(S1):62. [2017-09-26].