刘欣

摘  要：传统的电子仪表大多数采用的设计是逻辑电路设计，而这些传统电子仪表的主要组成部分都是电子电路，通过将模拟信号转换成数字信号的方式来进行测量。在单片微型计算机出现之后，传统的仪表就进行了相关的修改，将以前的逻辑电路换成了单片机为主题，使用微电子技术和微处理器来进行电子仪表的构建。而微电子技术的处理能力是要远远大于逻辑电路的，不仅仅能够有效的简化电子仪表的硬件电路，同时还能够从根本上改变整个电子仪表的结构和功能。电子仪表对于电气工程来说相当于是电气工程施工部分的监管者和调试者，也正是因为如此，电子仪表对于电气工程的重要性是不言而喻的。电子仪表在整个电气施工的过程中占据着一个重要的部分。所以智能仪表同样具有这些功能，接下来我们就将详细的探讨智能电子仪表的制作过程，以及单片机在其中所起的作用。

关键词：单片机;智能仪表;应用

1簡述单片机的实际工作原理

实际上，单片机的实际工作原理比较简单，利用叠加器进行相应工作。但储存器和单片机发生必要的联系，单片机就会开始投入到相应的工作当中，系统中的外部储存器就会传送相关的信息资料，记载重要的数据信息。单片机的运行原理也很简单，主要是利用各种指令进行相应的技术工作。工作人员可以输入不同的代码和指令，要求单片机完成相应的工作。另外，输入的指令长度和单片机工作的实际内容密切相关，一定要在何时完成信息之后再进行指令输入工作，提高工作的精准性和整体效率。

2单片机的技术特点

2.1使用寿命长

这里所说的使用寿命，不仅包括与微处理器相比的使用寿命，还包括由单片机开发的产品的使用寿命。近年来，随着I/O功能模块的不断丰富和新CPU核心技术的不断成功更新，它不仅给用户带来了更多的选择，而且逐渐延长了生命周期。

2.2计算速度快

与MPU通过增加时钟频率来提高运算速度不同，MCU在不增加时钟频率的情况下，通过改变内部时序来降低噪声，提高抗干扰性能。

2.3低噪声、高可靠性

可靠性是单片机运行中最重要的因素。为了提高单片机的可靠性，在单片机的设计过程中引入EFT技术，消除毛刺信号，保持系统时钟信号正常工作，提高单片机的可靠性。为了降低系统噪声，许多单片机改变了在集成电路外壳的对称引脚上放置电源和地线的方式。相反，他们使用32低噪声布线技术和驱动技术，将地线和电源引脚放置在两个相邻的引脚上。

3.单片机在智能仪表中的应用

3.1高速数据处理能力

传统电子仪器的数据处理速度一般比较慢。测量、计算和输出的整个操作过程需要传统电子仪器0.5秒的操作时间。一些传统的仪器计算比较复杂，需要进行浮点运算、正弦函数和平方根运算。对于传统仪器来说，这些计算仍然很慢。然而，这一问题在智能电子仪器中得到了解决。由于微电子技术的高计算速度，大部分计算过程将大大缩短。例如MCS-51的时钟频率达到了12Mhz，直接反映了智能电子仪器的工作速度。这种超强的计算能力使智能电子仪器能够进行高速运算，从而直接提高电子仪器整体的数据处理能力。

3.2更强的控制能力

加入单片机后，智能电子仪器的整个测量过程由单片机直接控制。与传统的需要大量数字电路和开关的电子仪器相比，智能电子仪器的控制时间更短。正因为如此，智能电子仪器的整体控制速度更快，控制能力也更强。此外，该单片机还具有布尔处理功能，包括一整套微处理指令和控制输入输出功能，可直接应用于智能电子仪器的控制。

3.3具有更强的I/O功能

传统的电子仪表当中需要包含着各种各样的功能部件，这些功能部件能够有效的利用单片机的各个接口芯片，其中像是并行的I/O口，计数器以及键盘显示驱动接口，各种各样的接口都会直接提升I/O功能。并且由于单片机内部具有16-32位I/O口线和两个16位定时/计数器的缘故，这些部件有效的增加了整个仪表的I/O功能，也正是因为如此智能电子仪表能够有更多的内部空间，简化了整个仪表的硬件结构，降低仪表的造价。

4.单片机在智能电子仪表方面的应用

4.1单片机作为微处理器进行设计

将单片机作为微处理器进行设计的智能电子仪表，根据微处理器和储存器的配置进行分开，不同的智能电子仪表所具有的功能也不同。选择单片机作为微处理器的智能电子仪表能够具有一定的计算机功能，这种仪表不仅仅能够获取数据，同时还能够对数据进行一定的处理以此来将数据进行应用，从而保证能够给测量者提供更多的信息。在智能电子仪表当中，现如今将单片机作为微处理器是把CPU、RAM、EPROM、中断系统等等都集成在同一个芯片当中，单片机当做微处理器形成了一种构造小而完善的计算机系统。随着我国在集成电路领域的发展，单片机技术的发展速度变得非常快，而随着单片机的发展，我们研发的单片机数量也在不断增加，这使得单片机的价格大大降低，同时，单片机的功能和用途也在不断增加。智能电子仪器行业就是其中之一，由于其体积小、抗干扰能力强等优点，单片机几乎立刻取代了传统电子仪器的逻辑电路系统。智能电子仪器采用单片机作为微处理器，有效地增加了仪器的测量功能，使仪器的维护和使用更加方便。

4.2单片机的设计与调试部分

第二个目的是协调和控制智能电子仪器的设计和调试，这是单片机的第二个功能。当采用单片机时，其强大的性能保证了整个设计目标的正确性和科学性。一般来说，智能电子仪器都是基于微处理器的，软件和接口电路的设计也是一个很大的工作量。这些设计过程和调试工作需要严格按照相关要求进行，以保证智能电子仪器的正常运行。因此，在智能电子仪器的设计中，我们需要注意的首要选择是智能电子仪器的微处理器。微处理器的性能直接决定了整个智能电子仪器的工作性能，以及功能的种类。在智能电子仪器中，除了微处理器外，还需要选择输入输出方式和测试原理。在智能电子仪器的设计中，需要考虑两个方面，一是软件方面，二是硬件方面。只有在软硬件两方面进行协调，才能更好地保证智能电子仪器的运行。通常，在智能电子仪器的设计过程中，在硬件设计过程中需要注意智能仪器的体积。由于需要保证智能电子仪器的体积可以随身携带，便于测量，所以需要将智能电子仪器的体积缩小。二是软件方面。软件方面需要保证智能电子仪器在使用时能尽可能满足工程的需要，使工程测量过程中只使用这种智能电子仪器，从而提高整个电气工程的工程效率。

结论

电气工程在我国不断的发展，电子仪表成为其中极为重要的一部分，而智能电子仪表相对于传统的电子仪表来说，具有着更多的优势，不仅仅是硬件和软件方面的优势。智能电子仪表还能够更好的方便整个电气工程的进行，保证工程的施工效率，并且在测量的时候更好的提升整个工程的测量精度，以此来提升整个电气工程的工程质量。这些都是单片机对电子仪表的提升，上文就是我们关于单片机在智能电子仪表方面的应用，以及对于电气工程的相关影响。

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