单片机中电子技术的应用与发展分析

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1、单片机中电子技术的应用与发展分析摘要：现代电子技术发展的速度越来越快 ，其基本核心技术为嵌入式计 算机系统 ，而作为嵌入式系统之一的单片机 ，以其明显的典型性、广泛性、普及性的特点，在现代电子系统发展历程中占据着重要的地位。本文将对单片机进行简单地介绍，然后对其在电子技术中的应用进行阐述和分析，并对其发展方向做出一定的探讨。关键词：单片机 电子技术 应用 发展Abstract: the modern electronic technology development faster and faster, with its basic core technology for embedded c

2、omputer systems, and one of the single chip microcomputer as an embedded system, with its obvious typicality and universality, the characteristics of popularity, during the course of development of modern electronic system occupies the important position. This article will be simply introduced, and

3、its application in the electronic technology is expounded and analysis, and make some discussion about its developing direction.Key words: single chip microcomputer technology application electronic technology development0 引言 随着社会的不断发展及电子技术的不断进步，嵌入式技术 的开发及应用在社会各个领域中受到极大的关注。随着嵌入式技 术的不断发展，单片微控制器得到开发。单

4、片机作为一种典型的 嵌入式系统，已广泛应用在现代社会的各个领域中，且其开发技术更加智能化。本文首先对单片机进行简单的了解，其次对其在3D打印技术中的应用进行分析，最后对其开发技术进行进一步的探讨，以促进单片机技术快速发展。 1单片机的简述 单片机其实就是一个计算机的系统。 作为嵌入式系统的典型代表，它在计算机领域发挥着极其重要 的作用，其带来的价值也是其他系统远远不能相媲美，也是不可取代的。单片机与其他系统最大的不同就是，单片机可以将 大部分计算机运行时所需要的重要组件，都集中在一个小的芯 片上，例如计算机的核心部位 CPU、计算机用来记忆的大脑(用 来存储数据的存储器)：内存、内部总线、外部

5、总线等等。一 些外围设备也可以集成在单片机上，例如通讯接口、定时器、 实时时钟等等。随着我国科学技术的不断完善与更新，现在的单片机甚至可以集声音、图像 、网络、输入输出系统为一体 ，其功能几乎能与一个完整的系统所拥有的功能一样。作为典型的嵌入式系统代表之一，单片机现已广泛应用在通 信、自动化设备、汽车电子及仪器仪表等领域。与其他的嵌入式系统比较，单片机具有体积小、功耗低、可扩展性、可靠性高、集成性高及便于携带等优点。2单片机在电子技术中的应用2.1随着科学技术的飞速发展，人民生活水平的不断提高，一些家 用电器也开始随之升级，功能越来越强大，变得人性化起来。例如 目前我国市场中的全自动洗衣机，变

6、频空调等。而在我国家用电器的市场中，对于单片机中电子技术的应用越来越广泛。例如全自动洗衣机，可以利用单片机中电子技术的工作原理来辨别衣服 的种类，从而选择洗涤等级，根据衣服的 脏污程度来选择清洗时间；冰箱、冰柜可以利用单片机中电子技术的工作原理辨别食物的种类，从而选择保鲜程度；同样，微波炉也可以利用单片机中电子技术的工作原理实现对食物种类的选择，确定加热所需要的时间；单片机中电子技术还可以实现对液晶电视的控制功能。在引进单片机中的电子技术之后，我国家用电器在性能与功能上都得到了很大提高。2.1.1工业控制领域现代自动化控制技术在不断发展，通时单片机在工业控制领域中也得到进一步的应用。特别是在核

7、工业、电力高压等特殊工业环境中，对人体 容易造成极大的危害 ，必须尽可能应用自动化操作，以减少对人体的危害。因此，单片机因其自身的优势，在工业 领域中得到广泛的应用。单片机通过进行数据的采集及控制，能有效实现工业领域中的智能控制管理，如在自动报警、自动喷漆 及流水线作业等系统中的应用。21.2 单片机在仪器仪表中的应用 目前，单片机在仪器仪表中因具有体积小及高度的集成度与可靠性，所以通过应用在仪器仪表中，能大大推进该行业的发展而被广泛运用。随着单片机在仪器仪表中的广泛应用，不仅能促进仪器仪表往数字化、智能化等方向进行发展，而且还能大大提升仪器仪表在 处理、测 试及控制等方面的功能。如在航空中应

8、用单片机技术，能有效提高仪器的集成性、准确性及可靠性，通过提升航空电子系统的智能化水平，从而降低事故的发生率。 21.3 单片机在家用电器中的应用 社会在不断的进步，当然我们的生活品质也在不断的提高，所以我们的家用电器也在不断地跟新换代之中。基于单片机自身的优势，将其应用到家用电器中，能有效实现整体家用电气的一体化、智能化控制。通过在加用电器中安装单片机 ，能有效提升电器的性能 ，且能进行相关的信息的有效识别 ，从而选择出用户满意的信 息。如在 电视机上的应用，单片机不仅能实现用户足不出户对大型智能游戏 的控制，且频道方式的选择也更加方便；另外在微波炉中的应用，能实现控制食物的加热时间与温度

9、；而洗衣机中的应用，能智能根据衣物的材质、脏度等选择最佳的洗涤剂的用量及洗涤的时间。21.4 单片机在医疗器械中的应用随着现代医学技术的不断发展及人们生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度越来越高。由于单片机自身的优点，将其应用到医疗器械中 ，能实现对多种疾病的有效、准确分析，不仅能有效提高设备对疾病诊断的准确性，还能提高对症治疗的可靠性，从而降低误诊、漏诊等不良事件的发生率。而且，单片机的应用，还能实现医疗设备结构的自动化、智能化发展。如在超声波检测中应用，其对疾病的诊断更准确，更可靠。2.1.5单片机在电话中的应用单片机是整个电话遥控系统的核心，系统所有电路都是在他的控制下工作。下面举例

10、一个采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机为例来说明。此装置最大特点是片内含有Flash存储器，并且和MCS51兼容，有一个8位准双向I/O端口;有两个16位可编程的定时器/计数器，它们具有四种工作方式。AT89C51采用的是40脚的双列直插封装（DIP）方式，作为高性能单片机，因为受到引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。下面具体介绍遥控控制装置中的各部分电路的原理和功能。3单片机中电子技术的发展分析 在科技日益完善的今天，单片机中电子技术也在不断完 善与更新，嵌入式系统也将成为未来电子科学领域发展的必然趋势，单芯片将会成为未来单片机中电子技术发展的新方向。虽然单片机中电子技术在

11、我们的生活与工作中已被得到广泛 的应用，而且深受人们欢迎，但部分单片机中的电子技术还处于独立应用的阶段。若能将这些独立应用的单片机中的电子技术与因特网联合使用，不但可以借助因特网广泛的通信资源， 还可以将数据方便、快捷、安全的发送到全国各地，甚至可以实现远程控制等一系列功能。如今，数字电视、全自动洗衣机等当代科学的产物已经不断的走进我们生活中，而我们经常在电影院中看到的家庭全自动远程控制、远程监控、全自动触摸立体屏幕等，都会在不久的将来依赖于单片机中电子技术而成为现实。然而，对于单片机中电子技术中的CPU(中央处理器)是当前首要需要完善与更新的，CPU是单片机中的核心，它占 据着很重要的地位，

12、未来需要对CPU处理数据的速度进行提高。简单的来说，我们可以通过拓展总线的宽度来提高 CPU的处理 能力，目前我们应用的是传统旧式的总线宽度仅为八位的单片机，在日后的发展中，此宽度的CPU将逐渐被取代，成为当今社会经济发展中必不可少的电子技术。现在，是一个信息的时代，未来我们的生活与工作更将不会离开单片机中电子技术的应用，它不但能够让我们的生活质量得到提高，更能带动相关行业迅速发展，成为世界的领航者。4单片机的发展前进及方向4.1 CPU的改进 （1）增加CPU的数据总线宽度，例如各种16为单片机和32位的单片机，其数据处理能力由于8位单片机，另外8 位单片机内部采用16位数据总线，其数据处理

13、能力一般优于8位单片机。（2）采用双CPU结构以提高数据处理能力。4.2片内IO口改进（1）增加并行口的驱动力，以减小外部驱动芯片。有的单片机可以直接输出大电流和高电压以便能直接驱动LED和VFD（荧光显示器）。（2）有些单片机设置了一些特殊的串行IO功能。未构分布式网络化系统提供了方便条件。2存储器的发展(1)片内的程序存储器现在普遍采用闪速(Flash)存储器。Flash存储器能在+5V下读写，既有静态RAM的读写操作简便，又有在掉电时数据不会丢失的优点。使用片内Flash存储器，单片机可不用片外扩展程序存储器，大大简化了其应用系统结构。(2)加大存储容量。目前有的单片机片内程序存储器容量

14、可达128 KB甚至更多。4低功耗化8位单片机产品已CMOS化，CMOS芯片的单片机具有功耗小的优点，而且为了充分发挥低功耗的特点，这类单片机普遍配置有等待状态、睡眠状态、关闭状态等工作方式。在这些状态下低电压工作的单片机，非常适合于电池供电的便携式、手持式的仪器仪表以及其他消费类电子产品。5外围电路内装化 随着集成电路技术及工艺的不断发展，把所需的众多外围电路全部装入单片机内，即系统的单片化是目前单片机发展趋势之一。例如，美国Cygnal公司的C8051F020 8位单片机，内部采用流水线结构，大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期，峰值处理能力为25MIPS。片上集成有8通道A/D、两路D

15、/A、两路电压比较器，内置温度传感器、定时器、可编程数字交叉开关和64个通用I/O口、电源监测、看门狗、多种类型的串行接口（两个UART、SPI）等。一片芯片就是一个“测控”系统。综上所述，单片机正在向多功能、高性能、高速度（时钟达40MHz）、低电压（2.7V即可工作）、低功耗、低价格（几元钱）、外围电路内装化以及片内程序存储器和数据存储器容量不断增大的方向发展。6总结单片机中电子技术在我国的发展已有 20年之久， 时至今日仍然是未来科学领域发展的必然趋势。在这 20多年 期间，单片机中电子技术不断完善与更新，时刻与时代同步，实现对社会及经济发展的重要需求。通过对单片机在电子技术上的应用及开发进行进一步的 分析，以加快其开发速度，能有效提升控制领域的可靠性与效率，对实现 自动化、智能化的控制具有重要的意义。参考文献：（1） 单片机MC6805R3在家用电器中的应用 周显成 湖南商学院工程管理系；（2） 单片机在电子技术中的应用和开发 王红纪 徐小亚 漯河职业技术学院（3） 单片机中电子技术的应用与发展分析 盛英 酒泉职业技术学院（4） 基于AT89C51单片机的家用电器电话遥控装置 姜凤武 湖南铁道职业技术学院（5） 试析电子技术的单片机应用 常晓凯 陕西电子工业学校