單片機技術在智能化電子產(chǎn)品中的應用研究

摘 要：單片機憑借自身體積小、可靠性強的優(yōu)勢，被廣泛應用到家用電器、儀器儀表、工業(yè)控制、醫(yī)療設備、網(wǎng)絡通訊等領域，為各個領域的智能化發(fā)展提供保障。對于“智能化”電子產(chǎn)品而言，單片機在“智能化”電子產(chǎn)品中的應用，可提高產(chǎn)品的性價比、功能，最終提高產(chǎn)品的市場開發(fā)價值，為新產(chǎn)品的研制提供了便利條件。

關鍵詞：單片機；智能化電子產(chǎn)品；應用

中圖分類號：TP368.12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-01

隨著我國科學技術、信息技術的逐漸提升，為單片機技術的應用提供了基礎條件。單片機憑借自身的性能優(yōu)勢和體積優(yōu)勢，被廣泛應用在電子產(chǎn)品中，使電子產(chǎn)品逐漸向智能化方向發(fā)展。本文主要介紹單片機技術在“智能化”電子產(chǎn)品中的應用，為單片機以后的應用、發(fā)展提供參考。

一、單片機概述

單片機微控器，簡稱為單片機，屬于嵌入式系統(tǒng)，它通過集成電路技術，將隨機存儲器RAM、中央處理器CPU、計時器等功能集成在一個體積很小的硅片上，形成集成電路芯片，從而具備了完善的計算機系統(tǒng)[1]。配合輸入輸出接口模塊可組成功能強大的控制中樞，被廣泛應用在自動化設備中，其應用過程如圖1所示：

二、智能化電子產(chǎn)品中單片機技術的應用

（一）在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，住宅區(qū)、車輛日益增多，交通運輸管理成為交通系統(tǒng)的一個重要問題，車輛監(jiān)控系統(tǒng)的應用逐漸增多。車輛監(jiān)控系統(tǒng)是以通信技術與全球定位系統(tǒng)為基礎，它通過單片機作為控制核心，并通過無線網(wǎng)絡，傳輸車載單位上接受到的定位數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控中心，然后通過監(jiān)控中心的計算機顯示地圖，發(fā)送信號指令，跟蹤、調(diào)度控制動態(tài)車輛，建立全方位的、實時的車輛管理、調(diào)度系統(tǒng)。在監(jiān)控系統(tǒng)中，要實現(xiàn)對車輛的全面監(jiān)控，系統(tǒng)具備車輛定位、貨物實際監(jiān)控、與駕駛員人機交互等功能。因此，車輛監(jiān)控終端需要包含GPS模塊、車輛監(jiān)控模塊、單片機與外圍擴展模塊等。其中，單片機為核心，它集成了數(shù)字外設與模擬外設，包括ADC、DAC，并使用定時器。單片機可通過I/O對繼電器進行控制，以此實現(xiàn)報警、車輛斷電等功能[2]。

（二）在儀器儀表中的應用。儀器儀表的智能化水平可直接衡量一個國家的制造水準。由于單片機具有可靠性高、集成度高、體積小的優(yōu)勢，將其應用在儀器儀表中，使設備向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，提升儀器儀表的處理功能，使儀器儀表的測試、控制功能得以完善。例如，在航天航空的儀器儀表中，提高了儀器儀表的準確性、可靠性，可準確判斷數(shù)據(jù)信息，避免事故的發(fā)生，并使航天航空的智能化技術提高。

（三）在工業(yè)控制領域的應用。對于單片機的發(fā)展而言，單片機最早興起于工業(yè)領域，廣泛應用在工業(yè)控制領域。在工業(yè)控制領域，利用單片機技術形成了職能控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將單片機技術與計算機聯(lián)網(wǎng)，從而形成二級控制系統(tǒng)，構成報警系統(tǒng)、工廠流水線的智能化管理等。此外，在具有一定危險性的行業(yè)中，如電力高壓行業(yè)、核工業(yè)等，利用單片機技術，可進行器械自動化操作，減少人工工作，從而降低對人的危害。

（四）在計算網(wǎng)絡通信中的應用。單片機的通信接口性能良好，便于與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為網(wǎng)絡通訊模式提供了良好的條件。在現(xiàn)代的固定電話、收集等通信設備和自動通信呼叫系統(tǒng)中，單片機的應用廣泛。單片機是微型計算機系統(tǒng)，可實現(xiàn)信息的存儲、傳統(tǒng)，以傳統(tǒng)的通信技術相比，單片機在計算機網(wǎng)絡通信中的應用，增加了通訊設備的存儲量、并提高了通訊速度，同時使通訊設備向智能化、操作便捷式發(fā)展。

（五）在醫(yī)用設備領域中的應用。隨著醫(yī)療技術與條件的逐漸提升，對醫(yī)療設備的要求不斷提升。在目前的醫(yī)院中，醫(yī)療手段、消毒條件、檢測手段等方面還存在一些問題，影響著人們的身體健康。在醫(yī)用設備領域應用單片機技術，例如，在分析儀與監(jiān)護儀、病床呼叫系統(tǒng)、超聲診斷系統(tǒng)等應用單片機技術，提高了檢測的準確性、設備的可靠性，優(yōu)化了醫(yī)療設備結構，為提高醫(yī)療質量提供保障。

（六）在自動報警控制器的應用。隨著我國城市化的加快，火災預防工作成為關鍵，人們逐漸認識到自動報警控制器的重要性。隨著單片機技術的開發(fā)，電子集成電路在防火報警產(chǎn)品中普遍應用，不斷完善了防火報警裝置，提高了對火災的控制能力，最大程度地降低損失。在火災報警控制器中，單片機是其核心部件，對于火災探測器而言，將報警信號發(fā)送至單片機，單片機對所接收的信號進行確認，然后發(fā)出報警信號，通過信號探測位置，并向消防設備發(fā)出控制信號，啟動設備。

（七）人際語言互動的開發(fā)。語言，是通訊得以開展的基礎，也是最便捷的方式。機器“語言”的開發(fā)是電子技術的發(fā)展方向，也是“智能化”電子產(chǎn)品的創(chuàng)新途徑。對于“智能化”電子產(chǎn)品而言，語言的合成為人際通信提供途徑，方便通信的進行。隨著集成電路迅速發(fā)展，專用語音處理芯片產(chǎn)生，單片機在智能化應用方面取得一定的進步。對于語音合成可利用波形編碼技術，編碼語音數(shù)字信號，然后取出信號，對信號數(shù)據(jù)進行分析解碼，向單片機發(fā)送組合后的信號，當單片機接收到請求時，單片機對語音數(shù)據(jù)編碼進行壓縮固化，結合實際的應用場合，進行自動組合，對不同的編碼語音數(shù)據(jù)進行調(diào)用，經(jīng)過信息讀取，將其還原為輸出語音。以此進行語音的人機互通。硬件設計方面，應以有效布局、降低功耗為原則，盡量縮短中央處理器的運行時間；設計中可根據(jù)具體的需求，采用低功耗的芯片，也應相應減少芯片數(shù)量，還應少用軟件查詢，多用中斷方式等。

三、結束語

總而言之，利用單片機技術，實現(xiàn)語音的智能合成，并將其用于商品自動報價、通訊、家用電器等領域，為人們的工作生活帶來便利。此外，利用單片機技術，并與網(wǎng)絡信息技術、其他功能技術相結合，提高控制器的工作穩(wěn)定性，提高工作抗干擾性，為在其他領域的發(fā)展提供保障。

參考文獻：

[1]李玉濤.單片機在“智能化”方面的應用[J].中國電子商務，2013（02）：37.

[2]武文娟，陶煜，莊建東.智能化5.8GHz雙向功率放大器的設計[J].電子產(chǎn)品世界，2011（11）：39-41.