淺論單片機在當今社會的實用性

柴若楠 辛妍貝 劉騰麟 徐笑林 李培德 河北農業大學

一、單片機的工作原理

單片機是一塊專門用于對系統或者其他設備溫濕度進行檢測和控制的大規模集成電路溫度控制芯片,相當于一個微型數字計算機溫度控制系統。溫度控制單片機通常是靠特定的程序驅動工作的,并且程序可以隨時進行修改。通過不同的程序實現不同的溫度控制功能。單片機的主要應用技術優勢和特點是構造簡單、體積小,能耗低且同時具有較高的自動抗干擾性和良好的穩定性。目前單片機的設計和技術開發都是集中在零部件和接口技術上是創新的方向,可根據其需要并行或串行的擴展,構成各種不同的應用和規模的上位計算機過程控制數據處理系統,增強了與單片機內部數據交互的控制能力,旨在大大擴展了單片機的外部控制功能。

二、單片機在自動化工業上的主要應用

工業中的自動化過程控制系統是最早的采用自動化單片機技術進行控制的自動化領域之一,在工業測控自動化系統、過程自動化控制、機電一體化控制設備中主要是利用自動化單片機技術實現各式各樣的用途。單獨設計使用一個單片機控制系統可以直接實現一些較小規模的過程控制數據處理功能,作為單片機底層的檢測、控制的單元與上位的計算機技術相結合可以單獨設計組成大規模的在工業中應用的自動化過程控制的系統。單片機還同時可以廣泛應用于各種物理參數測量，這些都可以直接利用智能單片機進行實現。在這類的控制系統中,用智能單片機控制器作為系統的控制器,可以根據其被控對象的不同生理特征分別采用不同的人工智能算法,以更好地實現用戶期望的自動控制性能指標,從而大大提高了生產的效率和提高產品質量。還有一些典型的應用如自動發電機轉速的控制、自動生產線等。

三、單片機在現代農業上的主要應用

隨著農業信息化的不斷推進和發展,以智能單片機控制器為主要技術基礎的智能計算機控制技術在現代農業的生產中一直發揮著十分重要的地位和作用,大大提高了現代農業生產率。

單片機溫度值的測量是很多計算機控制系統設計中的一個重要的指標,在一些特殊的場合下我們需要對其溫度進行實時的測量,例如應用在現代化的農業溫室大棚等。智能手機的廣泛普及可使智能手機的終端與農業溫室現場空氣溫濕度的測量很好地結合了起來。單片機利用了無線網絡的技術,并以數字單片機處理器作為系統核心的數據處理器,能夠對采集大棚內的溫濕度數據，進行實時的收集，同時能夠完成對大棚內數據的實時處理、傳輸和存儲。以數字溫濕度測量傳感器自動測量大棚溫室內的溫濕度。這樣一來即大大降低了的勞動成本,又方便了系統的設計和管理。

現如今,在我國農村大棚澆地的灌溉方式大都采用的是農村大水漫灌,并沒有完全意識到農村水資源的嚴重短缺。我們也可以考慮利用基于單片機的智能節水型大棚灌溉控制管理系統,該控制系統以單片機為系統的核心部件,通過單片機進行系統的數據采集、數據處理、數據傳輸等功能模塊的優化設計,完成灌溉系統的自動采集灌溉數據、自動控制灌溉的時間等整個操作過程。

四、單片機在生活中的出現以及應用

可以這樣簡單來說,現在的家用電器基本上都是采用了專業的單片機進行控制,從傳統的家用電器到現在的人工智能，無一不在使用單片機。但隨著生活的科技日新月異,人們不僅對于生活產品質量的要求越來越高,而且對于家居生活也是提出了一系列全新的認識和要求。尤其在這個數字化的信息時代,智能家居已經進入應用到了人們的日常生活中,它能夠很好的讓忙碌一天的自己一到家甚至沒有回到家之前就已經能真正享受到了智能家居給我們帶來的便利,智能家居究竟能怎么樣讓我們的生活更加簡單、舒適。

我們目前可以設計和開發基于stc單片機控制器為設計核心的智能家電控制設備和終端,控制終端一般是指能夠直接控制一套單片機設備或幾套控制設備的智能家電控制單片機或終端器,它的功能和用途主要是通過多種不同的控制設備和方式實現對不同設備和接口的家電遠程控制。通過實物模型展示可以直接實現遙控，語音控制等功能,對不同具有控制功能的家用電器單片機都實現了智能控制。通過對單片機的串口射頻通信、復位控制電路、時鐘、定時器、中斷控制功能等都進行了設計和控制來從而達到對家用電器單片機的整體功能設計。這使得智能家居的設計概念深入人心。