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电子电工中单片机技术的应用研究

2019-01-26熊利平

考试周刊 2019年9期
关键词:电子电工电子技术单片机

摘 要:随着电子技术的不断发展,电子电工中单片机技术也在不断发展与进步,从20世纪80年代的四位、八位单片机逐渐发展成现在的300M的高速单片机。单片机又称单片微控制器,单片机是将整个计算机的系统集合在一个小芯片上,它相当于一个微型的计算机,单片机的应用为电子电工技术发展和我们的日常生活带来了极大的便利。单片机的应用非常广泛,不论是机电一体化控制系统还是精准的数据采集,甚至在智能仪表、医疗器械和我们日常生活中的智能家电中,都离不开单片机技术的应用,由此可见单片机技术是工作和生活中都是必不可少的,本文就电子电工中单片机技术的应用研究进行分析研究。

关键词:电子电工;单片机;电子技术;计算机;应用

一、 电子电工中单片机技术的发展特點

(一) 单片机的使用寿命较长

单片机适应环境的能力非常强,单片机中包括中央处理器CPU、随即储存器RAM、只读储存器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等,根据水桶原理,任何一个部件损坏都视为单片机损坏。在正常使用中,不考虑环境因素,只要不超出烧写次数,单片机可以使用十几年甚至几十年都不会淘汰,单片机较长的使用寿命是电子技术发展史上的一大进步。单片机具有很大的实用性,因此不论是工业还是日常生活中的智能化控制,都广泛运用电子电工中单片机技术进行智能化控制。

(二) 单片机技术性能高、运算快

单片机不仅使用寿命长,价格还比较低廉,单片机技术的高性能特点被广泛喜爱,同时单片机技术运算比较快,因此有效提高电子技术的运算效率。以AVR单片机举例来说,AVR单片机显著的特点为高性能、高速度、低功耗,它取消机器周期,以时钟周期为指令周期,实行流水作业,时钟周期的运算速度很快,因此被人们广泛喜爱与运用。

(三) 单片机技术耗能低、噪声低

随着单片机技术的不断发展与进步,单片机芯片不断完善和改进,单片机技术耗能低且噪声低,耗能低能够大大节约用电量,噪声低满足了人们生产生活中的要求。以PIC系列单片机举例来说,PIC系列单片机在51系列单片机的基础上进行了改进,PIC系列单片机的I/O口是双向的,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路,I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器,改善了51系列单片机I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态,因此这样的低功率更加节约耗能,噪声也更加低。

(四) 系统结构简单,便于使用

单片机技术系统结构简单,操作也比较方便,因此不论是工业系统控制操作还是家用智能电器操作都非常的简便快捷,因此单片机被广泛喜爱和运用。单片机虽然结构简单,但是将所有的控制功能都集成在这一小小的芯片上,指令简单但却丰富,便于操作和使用。

二、 电子电工中单片机技术的应用研究分析

(一) 单片机控制系统促进机电一体化

单片机具有体积小、控制能力强、能耗低、环境适应能力强、价格低廉且使用方便等多种优点,将电子电工单片机技术应用在工业领域可以构成各种各样的控制系统,将单片机构成的控制系统运用在工业机器中能够有效控制机器运转的一系列流程,单片机作为核心区掌控着机器的每一个系统与区域,有效促进工业机电一体化的构建与进步。

(二) 采用单片机技术进行精准高效的数据采集

通过采用单片机技术能够进行精准高效的数据采集,不论是工业还是计算机作业中,运用单片机技术能够对计算机数据进行随时采集且采集到精准的数据,这对需要数据采集的部门和行业来说无非减轻了工作难度且提高了工作效率,对数据采集部门有极大的作用。举例来说,在一些地震勘测部门和石油开采部门需要对很多数据进行精密及时的勘测,运用单片机技术能够进行精准高效的数据采集,有效提高了相关部门的工作效率。

(三) 作为前端控制器进行系统控制

电子电工中单片机技术可以运用在计算机系统中作为前端控制器对系统进行控制,实现前端总线对各个部分的访问,同时能够对各个部分进行监督并统筹规划,因此在数据采集、实时控制等方面有重要作用。作为前端控制器进行系统控制的控制功能强,能够有效协调和控制操作系统并实现与外围设备的连接。

(四) 智能仪表、医疗器械的自动控制

单片机可以应用在智能仪表、医疗器械等智能器械的自动控制中,举例来说,在智能仪表的自动控制中,单片机因其体积小、能耗低、控制能力强、操作方便和适应环境强等优点,能够实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、厚度、速度、角度、长度、硬度、压力及元素等物理量的随时精确测量。功能强大的单片机运用在智能器械的自动控制中能够大大提高精确度和工作效率。

(五) 家用智能电器的智能化控制

单片机在我们日常生活中的运用也无处不在,家用智能电器的智能化控制离不开电子电工单片机技术的应用,不论是电饭煲、电冰箱、空调、手机、电脑还是一些智能化的家用设备都离不开单片机技术的运用,单片机运用在家用智能电器中能够帮助我们以简单的操作来智能化控制我们的家用电器,通过应用单片机我们可以远程操控家电产品,同时能够使家用电器变得更加智能化和可操作化,有效提高家用智能电器的使用便利程度。

三、 结语

综上所述,单片机技术之所以被广泛运用是因为其使用寿命长且性能高、运算快,同时耗能低、噪声低,加上单片机技术系统结构简单、便于使用。单片机从20世纪出现然后发展至今成了高性价比且易操作的电子芯片技术,因此单片机渗透在我们生活中的各个领域。电子电工中单片机技术的应用可以控制系统促进机电一体化,还可以采用单片机技术进行精准高校的数据采集,同时能够作为前端控制器进行系统控制,在智能仪表、医疗器械的自动控制方面也功不可没,甚至在我们家用智能电器的智能化控制中也离不开单片机的运用,单片机的广泛运用给我们的生活带来了极大的便利,因此电子电工中单片机技术的重要性要求单片机不断更新与进步使其能够更好地运用在生产与生活的各个领域。

参考文献:

[1]张鹏飞.单片机技术应用的发展现状研究[N].浙江工商职业技术学院学报,2010(03).

[2]徐惠民,安德宁.单片微型计算机原理接口与应用(第一版)[J].北京:北京邮电大学出版社,1996.

[3]陈黄飞.单片机技术的发展及应用探析[J].广州工业大学华立学院,2011.

[4]陆海兵.人体工程与电子技术在电动工具领域中的应用[J].沿海企业与科技,2007(02).

作者简介:

熊利平,江苏省苏州市,江苏省苏州丝绸中等专业学校。

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