物联网电子产品中单片机技术的应用研究
2018-04-15周丽荣
周丽荣
(吉林化工学院,吉林吉林,132022)
0 引言
在现代社会发展过程中,科学技术不断进步,促使电子产品在当前社会背景下占据非常重要的地位。与此同时,受到科学技术的影响,电子产品的整体发展速度也越来越快,无论是产品的功能性或者是产品的性能都在不断提升,越来越丰富。这样不仅能够满足现代人对电子产品的个性化需求,而且还能够为现代人的日常生活提供非常多的便利条件。无论对个人或者是对企业发展而言,电子产品的应用,不仅能够提高生产效率,而且还能够节省大量的人力资源、物力以及各项成本。由此可以看出,电子产品在现代社会发展中,已经占据非常重要地位,为社会的可持续发展作出了很多的贡献。在电子产品发展过程中,其离不开单片机技术在其中科学合理的应用,也就是说单片机技术是实现电子产品功能的关键要素。
1 单片机定义分析
单片机是一种被集成在电路芯片的微型计算机系统,单片机本身具有非常完善的系统。通过对该技术的实际应用情况进行分析可以看出,该技术在应用时,主要是利用超大规模的一些集成电路技术实现最终的集成效果。与此同时,在集成之后,单片机可以直接变成特别小的硅片,虽然硅片小,但是其具有的功能性非常强大。在这一硅片当中不仅能够实现对数据的有效处理,促使中央处理器CPU的作用发挥到实处,而且还能够实现对储存器ROM、多个I/0口等各种不同功能的有效应用。另外,该硅片当中还包括了A/D转换器、显示驱动电路等,这些电路相互组合在一起,与电子元件进行结合,同时被集成在这一小块硅片当中,整个过程可以被看作是单片机的工作原理[1]。
2 单片机的发展历程分析
单片机在现阶段被广泛应用到各个行业中,其发展势头以及未来发展前景比较良好。单片机发展到今天这步,其实也经历了漫长的发展历史,在20世纪70年代末期的时候,人们就开始逐渐将计算机集成到一个芯片当中,这也就是单片机最初出现的源头。在这之后,单片机得到了广泛应用,并且迅速开始发展,单片机经历了SCM、MCU以及SOC三个非常重要的发展阶段。在SCM发展过程中,相关学者和专家在针对单片机技术进行研究时,主要是对其在系统中具体嵌入时的体系结构进行研究,促使该体系结构能够得到不断创新和优化。在经过长时间的分析和研究时候,最终促使SCM和计算机的发展能够实现分离。而在MCU发展过程中,该阶段可以被看作是微控制器发展阶段,在这一阶段中主要是针对单片机嵌入式的实际应用情况进行分析,并且促使该系统在实践中得到不断扩展[2]。在这种情况下,各种不同的外围电路以及相对接口电路都逐渐被扩展,促使单片机智能化控制功能得到了实质性的作用发挥。最后,随着一些微电子技术不断快速发展,单片机的发展也进入到了一个全新的环境当中,也就是SOC阶段。在SOC系统当中,单片机在其中的应用无论是设计理念或者是具体应用方式都更加先进,方法也更加科学。因此,在该阶段,单片机技术取得了非常大的发展,也正是在这一阶段,促使单片机应用系统诞生,同时以SOC单片机系统作为核心的大量电子产品被开发和利用[3]。由此可以看出,单片机技术在经过了三个重要发展阶段之后,对电子产品的作用和价值已经不言而喻。
3 物联网电子产品中单片机技术的具体应用
3.1 单片机技术在电子产品监控方面的有效应用
在当前科学技术不断进步和发展的背景下,越来越多的新型技术被开发和利用,为现代人的日常生活、学习和工作带来了非常多的便利条件。其中电子产品的高强度开发和利用,能够为现代人、现代企业在发展过程中起到非常重要的推动性作用,而电子产品中单片机技术更是其中不可缺少的一部分。通过对单片机技术的实际应用情况进行分析可以看出,该技术在物联网电子产品中具有非常重要的影响力。
单片机技术在电子产品监控方面具有重要的影响,所以其被广泛应用,该技术在应用时,能够最大限度保证满足人们对某些事物进行监控的基本需求。其中车辆监控系统是比较常见的监控方式,而其中就应用了单片机技术。车辆监控系统在构建的时候,将全球定位、通信技术进行有效结合,与此同时,将单片机技术作为核心控制技术[4]。在这一基础上,利用无线通信网对车辆进行实时有效的监督和控制,这样监控中心不仅能够及时对车辆的实际情况进行分析,而且还能够根据监控中心所获取到的数据对车辆的运行轨迹和状态进行监督。除此之外,监控中心可以根据实际情况,对车辆进行监控指令的下达,这样能够实现对车辆的动态跟踪,同时还能够保证科学合理的调度和管理。
3.2 单片机技术在电子产品仪表测量中的有效应用
单片机技术在电子产品仪表仪器测量中被广泛应用,在应用过程中,能够将单片机技术的优势特点充分发挥。单片机本身的体积比较小,同时可靠性也比较高,同时还具有集成性高的特点。所以将其应用到电子产品仪表测量当中能够有利于提高其准确性,与此同时,还能够在实践中对电子产品形成有效控制。比如,在具体操作过程中,将单片机技术科学合理的应用到航空领域中,这样不仅能够实现对电子产品的有效测量,而且还能够最大限度保证测量结果的准确性和有效性[5]。通过测量能够为人们的一系列决策提供准确有效的数据依据作为支持,同时人们还能够根据这些数据信息对事故的发生规律、程度等因素进行有效判断,这样能够尽可能避免出现航天事故。
3.3 单片机技术在电子产品工业控制中的有效应用
物联网技术在现阶段的工业控制中比较常见,已经逐渐成为一种必然的发展趋势。在这种前提条件下,也促使单片机在工业领域中的应用时间比较早,特别是单片机技术在工业控制中的优势特点能够得到充分发挥。在工业控制过程中,利用单片机技术能够有利于促使电子产品具有非常强大的数据采集功能,同时还能够实现良好的控制功能。与此同时,在工业控制过程中,可以根据实际情况结合具体要求,将单片机技术与计算机进行有效融合。这样不仅能够从根本上提高单片机技术在工业控制中的整体利用率,而且还能够有利于促使二级控制功能以及报警功能的电子产品发挥出各自的功能性特征。另外,在一些具有危险性特征的领域当中,比如核工业、电力行业等,将单片机技术与这些行业进行有效结合,不仅能够促使电子产品逐渐实现自动化的机械操作,而且还能够将这些电子产品应用到一些风险作业中。这样在为工作人员的人身安全提供基本保障的基础上,能够保证即使是在面对一些风险因素比较恶劣的环境时,也能够发挥其根本作用[6]。
3.4 单片机技术在电子产品通讯方面的实际应用
现代科学技术的不断进步和发展,促使我国已经全面进入信息化、网络化、科学化的时代,越来越多的新型技术被广泛应用到各个行业中。在这种大环境背景的驱使下,促使越来越多的电子产品出现,对人们的日常生活能够产生非常大的影响。通过对这些电子产品进行详细分析可以看出,单片机技术在电子产品中的科学合理应用,能够促使电子产品本身的通讯功能被开发,并且在实践中可以取得良好的应用效果。单片机当中具有通信接口,利用该通信接口能够实现电子产品与计算机相互之间的数据通信,并且能够保证数据在传输过程中的稳定性和有效性。另外,将单片机技术科学合理的应用到电子产品中,不仅能够促使电子产品的网络通讯功能得到开发和利用,而且还能够在实践中延伸出相对应的数据储存功能。与此同时,单片机技术的应用,有利于提高电子产品的通讯速度,不仅能够为电子产品数据储存量的提升提供保障,而且还能够在实践中促使电子产品的通讯功能不断得到优化和完善,让自身的智能化、方便快捷特征充分发挥。
4 结束语
将单片机技术科学合理的应用到物联网电子产品中,这样不仅能够促使电子产品实现对语音的智能化合成,而且还能够开发出电子产品本身的通讯和控制功能。与此同时,单片机的合理应用,可以与其他一些新型技术进行有效结合,比如信息技术、计算机技术等。在保证物联网电子产品未来良好发展趋势的基础上,能够不断扩大其应用和发展范围。
[1]张翔.浅析数字电子技术和单片机的应用与发展[J].通讯世界 ,2016(22):267-268.
[2]王慧渊.基于物联网技术的智能实验室的研究与实现[D].杭州电子科技大学,2014.
[3]何立民.物联网时代微控制器的服务转型[J].单片机与嵌入式系统应用,2016,16(11):3-4+20.
[4]杨海川.基于物联网的智能家居安防系统设计与实现[D].上海交通大学,2013.
[5]王恩亮,华驰.基于物联网技术的农业环境监测站的设计[J].计算机测量与控制,2016,24(05):18-20+24.
[6]郭小丹.物联网技术在实验室安防系统中的应用研究[D].长安大学,2012.