陈在明

【摘要】 智能仪器仪表是一种具备微处理器，具备对数据信息存储处理功能的仪器仪表。单片机是计算机系统中重要构成部分，具有集成度高、体积小等特点，在智能仪器仪表中应用广泛，促进仪器仪表向着柔性化方向发展，对于工业生产效率的提高起到了重要作用。

【关键词】 单片机 智能仪器仪表 应用

前言：基于计算机技术，特别是微型计算机技术的发展，使得单片机广泛应用于智能仪器仪表中，完善了仪器的功能，大大提高了工业生产中的工作效率，对工业生产效益的提升具有重要意义。本文以单片机与智能仪器仪表为研究对象，主要论述了单片机在智能仪器仪表中的应用。

一、智能仪器仪表中单片机应用特点

1、控制功能强。单片机本身属于计算机系统的一部分，在智能仪器仪表中的应用具有显而易见的控制能力，对仪器仪表各参数都能够准确地进行监控。微机承担着测量的责任，节省了大量的开关与常规仪器中的数字电路，其控制的状态位通常采取二进制的方式，二进制的状态位主要有测量完成检测位与启动控制位等[1]。在众多的单片机类型中，有一种MCS-51类型的单片机，具有布尔处理功能，还具备处理指令输入输出的功能，基于这些控制特点优势在智能仪器仪表的控制上有广泛应用。

2、I/O功能强大。智能仪器仪表内部结构较为复杂，由多种功能部件组成，为了保证各部件之间有序运行，通常单片机微机中的接口芯片可以保证各功能部件的稳定运行，相互协调运转。MCS-51至少拥有16位的I/O线等部件，从硬件结构上来说，使仪器仪表越加简化，降低了其设备的成本。

3、数据计算能力高速。和完整的计算机系统一样，单片机在智能仪器仪表中的应用同样具有高速准确的数据计算能力。对于通常条件下的仪器仪表，在测量计算与操作中这些操作一个周期的完成要求需要的时间是0.1-0.6秒左右。但是部分对于计算要求较复杂，要求有函数计算等难度很高的计算能力，所以从运算速度能力方面来说，对于单片机的相关功能要求还是很高的。还是以MCS-51为例，其时钟在10-15兆赫之内，能够对乘除法指令进行处理，能够完成高速的数据计算。

二、单片机在智能仪器仪表中的应用

2.1单片机在智能仪器仪表中扮演微处理器的角色

对于数据的获取而言，在仪器仪表中有了单片机的配置，还有存储器与微处理器的配置，不只是单一局限在数据的获取上面，而是对数据进行了进一步的计算处理，为测量者提供了很大的方便。单片机作为微处理器在智能仪器仪表中的应用，就是将一些部件的功能集中整合在一块芯片中，使得计算机系统看起来不是很复杂，形成了完整的单片计算机的应用系统。单片机计算机技术的快速发展是基于集成电路技术发展而来的，价格也越来越得到广大用户接受，因此在工业生产等领域中得到了广泛应用。其系列在逐渐发展变化，功能也越来越强大，具有体积小等特点，使仪器仪表的测量功能大为扩展，方便了维护工作，自检与测量互不干扰。

2.2数字滤波

数字滤波是通过数字设备的算法来处理信号，将某个频段的信号经过筛选滤除出去，得到新的信号。智能仪器仪表在工业生产中得到了广泛应用，其工作环境较为恶劣，对于消除干扰显得有些困难。在对其信号滤除与获取新信号的过程中通过采样平均方法抑制住了对信号的干扰。通过对单片机的有效控制，提高了可利用信号的使用价值，以平滑加工的形式对信号进行采样，消除噪声等各种干扰因素，使系统运行更加可靠[2]。

2.3单片机在智能仪器仪表设计与调试中的应用

1、智能仪器仪表的总体设计。如想设计出有效的智能仪器仪表，首先要对单片机的设计考虑周全，明确设计所要达到的最终目标，包括使用哪种微处理器，对微机的测试功能有全面的了解，还需要掌握必要的对于故障诊断的方法[3]。

2.自诊断功能与可维修性。故障发生时，其诊断系统能够显示出发生故障的部位、原因，为用户提供维修的方便。3.协调软硬件。单片机在智能仪器仪表中的设计中，需要选择好哪个系列，选择好系列，考虑设计方法，其设计方法通常对各个对象进行分解，分解成不同的子任务，为了考虑设计的成本，避免经过多次修改，需要将指标具体化，通过仿真测试检查设计的可行性。

三、结语

通过上述可知，单片机在智能仪器仪表应用中具有控制功能强、I/O功能强大，数据计算能力高速等特点，其应用体现在充当微处理器的角色，使其对应应用的仪器仪表计算机系统更加完善；通过数字滤波的处理，保证系统运行更具可靠性。智能仪器仪表是计算机电子等新兴技术的结合，随着相关技术的发展，其应用将会更加广泛，单片机在其应用领域中将会向着多功能化、灵活性方向发展。

参 考 文 献

[1]成可南. 计算机系统在自动化仪器仪表中的应用[J]. 自动化与仪器仪表，2014，07：117-119.

[2]邹向阳，李锋，刘戎. 智能仪器仪表中数字温度实时时钟功能的设计[J]. 自动化仪表，2009，02：60-62.

[3]陈宝海. 浅谈单片机技术在智能仪表、仪器上的应用[J]. 科技风，2010，01：243.