“智能化”電子產品中單片機技術的應用

郭曉科

(長沙航空職業(yè)技術學院 航空機電設備維修學院， 湖南 長沙 410124)

隨著科學技術的迅速發(fā)展，單片機技術得到普遍應用。在通信技術及電子儀器等方面，單片機作為一種嵌入式系統(tǒng)，實用性較強，擁有較高的可靠性及集成性。單片機技術的有效應用能夠為智能化電子產品提供更廣闊的發(fā)展前景，有利于電子產品的開發(fā)及利用。

1　單片機技術的內涵

單片機技術始于1990年，至今已經(jīng)走向成熟階段，其應用非常普遍，涉及人們生活的各個領域，而且應用效果較好。單片機又被稱作為單片微控器，它是一種合成型的電路芯片，能夠將較大的數(shù)據(jù)處理功能集成在體積比較小的芯片上，同時功能也非常的齊全，單片機技術能夠對數(shù)據(jù)進行快速化的處理。單片機技術的應用，使智能化電子產品得到了快速的發(fā)展。簡單來說單片機是一個芯片組成的計算機系統(tǒng)，能夠對數(shù)據(jù)進行有效的處理，功能比較強大。單片機中包含有運算器，寄存器以及控制器。這些部分共同實現(xiàn)以及執(zhí)行數(shù)據(jù)的運算，下達指令及控制信號等具體功能。單片機系統(tǒng)比較簡單，體積也比較小，但是它的功能卻非常的齊全，而且使用起來也比較快捷，能夠有效地實現(xiàn)模塊化操作。其次，單片機可靠性非常的高，故障發(fā)生頻率比較小，具備低電壓以及低耗能的特點，廣泛應用于一些便攜式的電子產品中。另外，單片機含具有較強的數(shù)據(jù)計算功能以及處理功能，對環(huán)境的適應力比較強，擁有較強的可控性。總體而言，單片機擁有強大的功能，應用非常普遍。現(xiàn)在計算機信息技術正在不斷的發(fā)展，電機技術也在不斷走向成熟，所以其應用領域廣泛。

2　單片機技術在智能電子產品中的應用

2.1　單片機技術在電動機節(jié)能控制中的有效應用

在工業(yè)生產過程中，電動機有其自身的優(yōu)勢，發(fā)揮著較強的作用。但是電動機在具體工作過程中，機器會長時間處在輕載或者是變動負載的狀態(tài)下，一般來說，變動負載要低于60%的額定負載，也就是說，電動機的運行效率比較低。生產力沒有得到進一步的提高，電能資源消耗比較多。技術人員對節(jié)能控制技術進行深入的研究過程中，明確了要想獲取節(jié)能效果，就必須把電動機節(jié)能控制裝置與電動機有效的結合，但是相對來說，節(jié)能裝置的開發(fā)比較費時費力，而且過程步驟也比較麻煩。針對于這種現(xiàn)象，在電動機節(jié)能控制裝置具體開發(fā)過程中可有效結合及應用單片機技術。目前在電動機節(jié)能裝置中研究生產出了新型的節(jié)能控制器，這種控制器是由三端雙向可控硅具體組成的一種單相調壓電路。這種單片機節(jié)能控制器能夠有效地實現(xiàn)節(jié)能的目的。其主要體現(xiàn)在：在通常情況下，電動機在運行過程中，具體產生的損耗包括轉子銅損、機械損耗、鐵損等，機械損耗與電子實際運行過程中所產生的具體電壓及電流平方比沒有正比關系，而其他的損耗與實際運行產生的電壓及電流平方比有正比關系。這樣就能夠有效地將電動機的繞組電壓降低，即使電動機處在輕載或者是空載狀態(tài)中，也能夠有效地降低電能的損耗，達到預想的使用效果。目前調壓設計節(jié)能裝置主要分為電抗器調壓類型、雙向晶閘管調壓類型以及電機定子繞組星三角轉換調壓類型。這幾種類型的調壓設計節(jié)能裝置應用比較普遍，而且能夠保證裝置在運行過程中擁有一定的穩(wěn)定性，獲取較高的經(jīng)濟效益，從而實現(xiàn)電動機節(jié)能的效果。而針對于雙向晶閘管這種調壓技術來說，應用的領域更為廣泛。

2.2　單片機在人際語言互動方面的有效利用

語言是人類交流的一種方式，語言在人類的日常生活中有著無法替代的作用，同時語言也能夠滿足文明發(fā)展的具體需求，象征了人類文明的進步。電子技術領域一直想通過具體的研發(fā)及努力，讓機器具備語言功能，而現(xiàn)在語音合成技術是一項比較重要的研究內容。電子計算機技術正在飛速的發(fā)展過程中，集成電路的開發(fā)應用規(guī)模比較龐大，促使語音處理芯片被開發(fā)出來。語音處理芯片具有性價比較高，形式簡單的特點。但是一些簡單的語音處理芯片不具備智能化的功能，也有一些語音處理芯片，只能夠實現(xiàn)語音播報，達不到具體的應用效果，而且其應用領域及范圍也受到了一定的限制。從目前的智能語音開發(fā)現(xiàn)狀來看，研究人員已經(jīng)利用單片機技術對語音自動報時進行不斷的研究以及完善，如電子鬧鐘。研究設計方向主要針對軟件及硬件兩方面，具體表現(xiàn)如下：

2.2.1軟件設置方面原理

波形編碼在語言合成技術中應用非常的普遍，而且其應用的效果也比較好，單片機在接受到具體的制定時，能夠對語言數(shù)據(jù)編碼實施壓縮，而且單片機還能夠根據(jù)應用的場景，應用的實際情況來進行數(shù)據(jù)的自動組合，簡單來說，就是可以將不同類型的語音數(shù)據(jù)編碼進行智能化的重組。電路工作原理是單片機能夠根據(jù)應用的場景計時值，提取出被固化了的語言數(shù)字信號，經(jīng)過解碼以及重組，送到單片機進行格式的變化，之后再經(jīng)過平滑濾波以及功放，最終形成報時語音，而且報時語音也具有智能化的優(yōu)點，在具體技術研究過程中，一定要重視語音合成的質量，對系統(tǒng)中原有的語音數(shù)據(jù)以及數(shù)字音節(jié)進行適當?shù)恼{整。因為語音報時信號有所不同，所以，調用的語音數(shù)據(jù)也會有一定的變化，在具體接受語音請求時，能夠按照不同的需求將具體的數(shù)據(jù)組合解碼發(fā)送到單片機，對其形式進行有效的處理，最終輸出理想的結果。

2.2.2硬件設計方面原理

在硬件設計方面，其主要的設計原則是要降低制作的成本以及使用的功耗，最主要的方法是將CPU的使用時間縮短，從而有效地延長產品待機的時間。所以在具體研發(fā)設計時，最好可以選擇便攜式、低功耗的芯片，如80C31 CMOS芯片，在報時過程中才會接通功放以及各個支路的電源，這樣就能夠使產品在待機的情況下，降低電源的損耗，也就是說，兩節(jié)5號電池就能夠滿足電子鬧鐘一個月的需求，同時還應該減少芯片的數(shù)量。在硬件設計方面盡量選擇電子開關，同時將單片機設置為空閑節(jié)電模式，多采用中斷方式，散熱方法，并采用并聯(lián)式結構，最大程度減少程序的運行時間。

2.3　單片機在自動報警控制器上的有效應用

自動報警控制器有其自身的重要性，隨著計算機的發(fā)展，火災報警控制器主要以微機為核心，能夠有效地對火災進行預防及控制，最大程度地將危害降到最低。火災報警控制器最重要的零件是MCS51單片機，它能夠有效接收報警信息，同時對數(shù)據(jù)進行處理認定，之后發(fā)出報警，并且還能夠顯示出火情發(fā)生的位置。該系統(tǒng)還能夠有效地控制消防系統(tǒng)，做到第一時間滅火。除此之外，還具備其他的功能，如現(xiàn)場編程、自檢、事故廣播等。將單片機應用在自動報警控制器上，可以使自動報警控制器功能增多，體積變小，操作簡單。單片機串行口能夠對數(shù)據(jù)進行有效輸出及輸入，當發(fā)生火警現(xiàn)象時，總線能夠輸入信號，顯示出報警的具體位置。在進行硬件及軟件設計時，一定要有效結合軟件簡單，硬件復雜的具體特點，根據(jù)所要控制的對象，制定設計原則。單片機串行口既可以與主機進行通訊，還能夠有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的輸入及輸出。

3　結束語

單片機的應用能夠使智能化的電子產品功能更加齊全，性價比更高，可靠性更強，為人類提供了諸多方便。在實際應用過程中，單片機能夠有效實現(xiàn)語音智能化的組合，將這種功能應用在一些通訊、工業(yè)領域中，能夠給人們的生活帶來極大的方便。實踐證明，單片機與其他的電子技術相結合，穩(wěn)定可靠，具有一定的節(jié)能效果。

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