单片机技术在智能化电子产品中的应用分析

2018-12-28仲强

电子元器件与信息技术 2018年10期

仲强

（东营市技师学院，山东东营 257000）

0 引言

单片机从上个世纪90年代至今在我国多数电子产品开发中广泛应用，技术发展较快，在我国生产生活多个领域都有效应用了此项技术，应用成效较高。在智能化技术快速发展背景下，市场中智能化电子产品数量在日益增多，单片机在自动测量、自动化控制、通讯行业中广泛应用，能够为智能化电子产品发展创造有效条件，优化电子产品功能，实现其应用价值。

1 单片机基本概述

单片机是单片机微控器的简称，属于集成电路技术，将随机储存器、计时器、中央处理器进行结合，构建较为完善的计算机系统，自身体积较小、重量较轻。在单片机接口位置连接输入和输出设备，建立稳定性较高的中枢控制系统，然后整合各个设备应用对中枢控制系统进行有效改造。从图1中能够看出基本应用框架示意图[1]。

图1 单片机基本应用框架Fig.1 Basic application framework of Single Chip Microcomputer

2 单片机技术在智能化电子产品中的应用探析

2.1 在电动节能控制中的应用

从当前部分工厂电动机实际应用现状来看，电动机基本状态都是变动负载、轻载，其中变动负载比60%的额定负载还要低，电动机实际运行效率较差[2]。在对节能控制技术进行探究时，在不同场合应用电动机要相应配置相关节能控制装置，但是节能控制装置各项研究复杂程度较高，所以可以借助单片机技术促进节能装置研发。现阶段电动机节能控制装置中实际选用的是三端双向可控硅组成的三相调压电路节能控制器。单片机技能控制器基本运行原理是：电机在生产运行过程中产生的机械化消耗、定子铜损、转子铜损、铁损等消耗较大，除了机械消耗之外，其余多数损耗和电动机运行中电压与电流平方呈现为正比，此时能通过电动机绕组端电压的有效控制，确保发动机电能得到有效控制，能够在空载与轻载状态下运行，提高节能成效。通过多样化元件能够设计出双向晶闸管调压、电抗器调压、电机定子绕组三角转换调压等不同节能装置[3]。在电动机节能装置全面研发过程中需要对不同调压原理进行分析，通过发挥节能装置应用价值能够使得装置运行稳定性与运行经济效益有效提升，实现节能目标[4]。

2.2 在人类语言互动开发中的应用

现代社会中通讯至关重要，在通讯中语言是主体，语言也是最直接的表达方式。随着电子技术快速发展，应用范围不断扩大，对机器语言进行开发是重要的发展趋势，也是对智能化产品进行创新的重要路径。机器语言电子设备的应用，能够加强现代社会交流沟通。在电子技术与集成电路技术不断发展的背景下，专用语言处理芯片开始应用。在电子闹钟自动化报时研究过程中，各类语言合成主要是应用波形编码技术，将不同语言信息与数字信息进行编码。读出不同型号，对信号数据进行分析，然后将信号数据重组之后进行传递，当单片机获取传输信号之后会对语音数据编码进行压缩，再依照不同场合进行组合，能够对语音编码相关数据合理调用，通过数据信息读取能够建立语音输出，使得人与机器互通交流[5]。

2.3 在自动报警控制器中的应用

为了确保广大群众人身安全与财产安全得到有效保障，在电子技术快速发展背景下可以在火灾自动报警器中装配电子集成电路，能够对装置性能进行优化，使得火灾监控能力有效提升[6]。在火灾自动化报警装置中可以应用单片机，单片机在火灾探测器中能够通过串行口对信号进行传递，在信号稳定输入与输出环节中要应用二总线，每根线都具有相应的报警信号，不同报警信号存在位置存在差异。当火灾发生之后，信号可以在总线输出基础上掌握火灾实际发生未知，然后在信号启动基础上与相应的消防设备配套应用，使得灭火工作能够有效完成。火灾探测器主要是通过单片机串行口进行运作，由于受到信号传递影响，长距离传输中信号抗干扰能力较强。所以目前将单片机技术应用到火灾自动化报警装置中能够提升装置运行稳定性。从图2中可知火灾探测器运行框架图[7]。

图2 火灾探测器工作框架图Fig.2 Fire Detector Working Frame

2.4 在车辆监控系统中的应用

在经济发展较好的城市交通管理问题难度较大，道路拥挤问题突出。为了对此类问题进行有效调控，在车辆监控系统中单片机是重要应用设备，在车辆监控系统中主要是融入了通信技术、全球定位系统、地理信息系统等，在车辆监控系统中单片机就是重要的控制中心。在单片机中主要是应用无线通信技术，获取车载相关数据，然后将数据有效整合出传输到车辆监控中心。监控中心获取信息之后进行处理，然后再反馈相应信号，能够对车辆车载情况进行实时监控，做好定位追踪，完善车辆监控系统建设。车辆监控系统要对社会交通车辆进行监控中，还需要构建人机交互功能，在车辆监控系统中融入定位技术等，在各个技术应用中中最为重要的技术体系就是单片机技术。单片机技术体系中的数字外设技术、模拟外设技术等能够对继电器运行情况进行动态化监控，从而有效实现自动化报警与断电功能[8]。

2.5 仪表仪器开发设计中的应用

随着我国应用技术与生产制造能力快速发展，能够实现多数仪器仪表智能化改革设计。在仪表仪器设计过程中，需要合理融入单片机技术，通过此类技术应用能够突出小体积、集成化、稳定性特征，促使仪器仪表制造能够朝着智能化与数字化方向快速发展。提升仪器仪表应用性能，将单片机技术融入到工业生产数据收集整合仪器中，能够在确保此类仪器体积有效缩小的基础上提升相关数据检测结果的精确性[9]。

3 单片机的开发应用

随着我国社会主义市场经济与科学技术快速发展，单片机各项功能不断优化升级，开始朝着功能更加强大的多位单片机发展。现阶段我国由应用较多的是8位机向32位机逐渐过渡，随着网络技术快速发展，物联网技术的推广，大数据的应用需求，单片机处理信息的功能也在逐步增强，使得信息获取量不断扩大，运行速度也逐步加快。单片机使用中会采取EFT抗干扰技术，促使单片机抗干扰能力的扩大与增强，对系统稳定运行具有重要促进作用。此外还能发挥出驱动技术应用价值，对单片机进行降噪处理，降低相关信号对单片机的干扰性[10]。现阶段应用的单片机主要特点就是种类较多、耗能较低、组合结构便捷，能够利用C、C++或C#汇编等语言进行开发应用。在单片机今后发展中要结合不同的运行环境与应用要求对单片机进行研发，还需要重视性能调试与成本控制，在单片机研究中融入不同性能与应用特点，充分满足不同领域发展对单片机提出的应用要求。在语言应用过程中相关技术人员要对其结构算法进行优化与利用，优化模块化管理，确保编程中相关性能能够实现优化，降低单片机中存在的能耗问题，提升其运行稳定性[11]。