電子技術中單片機的應用和開發技術探討

楊志亮

摘 ?要：相較于一般的嵌入式系統，單片機面積小、質量輕、能耗低，但卻擁有較強數據分析和處理能力，因此在各類電子產品開發中應用廣泛。而在科學技術加速發展背景下，電子技術不斷取得了創新突破，應用的單片機日漸多元和成熟。研究單片機在電子技術中的應用和開發問題，能夠把握單片機核心技術優勢，做到掌握單片機開發應用步驟，取得理想應用效果，滿足電子技術發展需求。

關鍵詞：單片機;技術特點;電子技術;應用和開發

單片機技術是融合計算機信息技術、物理學等多種學科技術的應用科學技術，具有結構緊湊、體積小、便于制造攜帶、可靠性高、集成性高、環境適應能力強、控制功能強、處理能力強、低功耗等優點，目前已經滲透到我們生活的各個方面。本文對單片機的概念和技術特點進行了簡要概述，對單片機在電子技術中的應用和開發進行了分析，以期為單片機在電子技術中的后續應用提供參考。

1單片機在電子技術中的應用原理

單片機的構成包括控制器、運算設備及儲存器等系統，而今已經發展為一種十分常用的控制系統，在社會的各個領域、人們的生活中隨處可見，包括工業生產的自動化設備、各個領域所使用的儀表盤、終端移動電子通訊設備等，都包含著單片機的應用。單片機的構成原理并不簡單，是通過集成可編程性的電路，完成各部分組件所發出的指令的過程。也就是將集成電路作為編寫指令的單元，再分配給電路中的各個部件完成指令任務，實際操作中，各個部分都可以協同完成操作，而不是獨立的某一個單元完成操作。在單片機的集成電路中，完成指令任務的部分便被稱為程序，不同類型的單片機所具備的任務完成能力是各不相同的。與洽談嵌入式的系統相比，單片機的優勢非常明顯，其體積較小、易于攜帶，比其他系統的集成度更高，而且對能源的消耗速度較慢，本質上屬于一種微型計算機的處理結構，具有強大的數據儲存與指令發布功能。在現代電子技術發展的過程中，單片機的應用越來越廣泛，其應用價值也體現在為人們的生活提供便利，操作穩定、流暢性高，適用于更多的現代電子產品中。

2單片機的技術特點

2.1使用壽命長

這里所說的使用壽命既包含與微處理器相比的使用壽命也包含利用單片機開發的產品的使用壽命。近些年伴隨著I/O功能模塊的不斷豐富以及較為成功的新型CPU核心技術的更新，在給用戶帶來更多選擇的同時，也使生命周期逐漸延長。

2.2計算速度快

與MPU通過不斷增高時鐘頻率而提高運作速度不同，單片機為了降低噪音、提高抗干擾性能，會在不提高時鐘頻率的前提下，通過改變內部時序大大提高運算速度。

2.3低噪聲與高可靠性

可靠性是單片機運作過程中的首要因素，因此為了提高單片機的可靠性，在單片機設計過程中引入EFT技術，消除毛刺信號，使系統時鐘的信號工作保持正常，提高單片機的可靠性。為了降低系統噪聲，目前許多單片機都改變了以往將電源及地線安置在集成電路外殼對稱引腳上的方式，而是采用32低噪聲布線技術及驅動技術，將地線和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。

3電子技術中單片機的應用和開發技術

3.1工業領域

現代電子技術中融入單片機技術以后，在工業生產中也促成了自動化流水生產線的升級，具體來講，就是在現代工業的發展中，由于單片機技術的融合，使科技發展的水平更高，工業生產的操作更加流暢，而我國現代工業的發展進程更快。如工業信息數據系統中融入了單片機技術以后，工業生產系統的控制效果更好，從主機向下級的生產線發布生產命令時，下級設備的響應更加迅速，尤其是在工業流水生產線上，單片機的應用優勢更加明顯。傳統的自動化生產系統往往需要人為操作加以監督和管理，在單片機的控制下，人力的需求明顯降低，技術人員可以在流水生產線中設置報警系統，一旦系統中出現問題，報警系統會迅速反饋信息給主系統，主系統會發出指令給管理人員，并采用一定的措施應對，提升了對系統故障的響應效率，可以推動現代工業生產力的進步。

3.2火災報警系統

在火災報警系統研究中，應用單片機實現產品開發，可知系統包含主體控制器和多種探測器。利用室內各種傳感器設備，能夠采集煙氣溫度、顆粒濃度等信號，然后通過模數轉換電路生成電信號，傳遞至中央控制器實現數據集中處理，根據系統設定閾值確認是否發出報警指令。各類模塊將單片機當成是核心，接收采集到的數據，并通過執行單片機程序完成數據融合和判斷，自動發出報警信號。借助無線通信模塊，可以將信號傳遞給用戶，確保人員能夠及時進行滅火處理。

3.3基于計算機和存儲器的開發

當前技術條件下，計算機均配置有完善的通信設備和通信端口，旨在隨時隨地實現計算機系統的數據傳輸與信息交互，獲取更加精準有效的數據信息資料，這也同時使得單片機控制和應用功能得以改進。因此，在單片機技術開發中，應始終注重計算機系統的基礎性支撐作用，特別是通過對單片機通信數據的開發提高單片機的信息傳輸和接收的效率，增加單片機運轉的準確性。同時，在基于計算機和存儲器的開發中，還應注重CPU的強化，解決以往單片機在運行的過程中存在的死機、卡頓、運作緩慢等諸多問題，改善中央處理器的結構，在宏觀層面提高單片機使用性能，延長單片機壽命。

3.4單片機在家用電器中的應用

家用電器是我們生活中的必備用品，在生活中隨處可見，如冰箱、洗衣機、空調等，近些年隨著科學技術的進步，家用電器也是不斷更新換代，越來越智能化。根據不同的家用電器特點對單片機設計，進行針對性的編程并實現特定的功能，然后將其嵌入到家用電器中去，提高家用電器的功能，擴展了家用電器的工作空間，實現了家用電器的智能化和自動化。如傳統的洗衣機完全需要人工進行操作，費時、費力，將單片機應用于洗衣機，使用者可以根據自身需要按下按鈕，洗衣機就會按照預先設定好的程序進行操作，實現了洗衣機的全自動化控制，極大的方便了人們的生活。

結語

在工業化快速發展的社會，電子技術的發展逐漸占領我國的各大工業領域，單片機技術的應用更借助互聯網發展的優勢，實現了工業領域效率的提升，推動了工業領域的硬件建設，實現了工業技術的自動化發展。當前我國的單片機技術已經可以應用于各大公共服務系統中，實現自動化控制功能，這樣的革新發展，不僅是我國的智能化設備實現了更新換代，更是提高了智能化設備控制系統的穩定性，在未來單片機技術仍然會在信息工業領域發揮著重大作用。信息工業化的發展讓越來越多的智能設備開始在各個行業發揮關鍵作用，也提升了各行業發展的效率。單片機技術的廣泛應用，實現了工業領域的創新發展，與電子技術的結合實現了控制系統的轉型和升級，與此同時，單片機技術在電子技術中的發展也將在未來的產業發展中扮演著更為重要的角色。

參考文獻

[1] 文亞輝.對單片機在電子技術中的應用和技術開發分析[J].數字技術與應用，2019，37（11）：59-60.

[2] 姜秀玲.單片機在電子技術中的應用和開發技術研究[J].科學技術創新，2018（15）：177-178.

[3] 劉鐵柱.試論單片機在電子技術中的應用和技術開發[J].輕松學電腦，2019（2）：1.

[4] 李麗艷.試論單片機在電子技術中的應用及策略[J].山東工業技術，2018（13）：134.

[5] 姜娥，王篤迎.單片機在電子技術中的應用優勢與開發探討[J].時代農機，2018（11）：184.