摘要：在電子技術(shù)不斷發(fā)展的進(jìn)程中，電子電工中的單片機(jī)技術(shù)也在不斷的進(jìn)步。而單片機(jī)又稱作為單片微控制器，即是在整個(gè)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)中集合到小芯片上，作用相當(dāng)于一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，而且單片機(jī)在電子電工技術(shù)中可以為生活生產(chǎn)帶來(lái)較大的便利。所以單片機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能儀表、醫(yī)療機(jī)械中都是必不可少的組成部分，因此本文分析電子電工單片機(jī)技術(shù)的主要特點(diǎn)，并研究其應(yīng)用，有利于促進(jìn)電子技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電子電工;單片機(jī);應(yīng)用

TP368.1? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??? 文章編號(hào)：1007-9416（2020）04-0000-00

0 引言

單片機(jī)技術(shù)從上世紀(jì)80年代的四位、八位逐步發(fā)展到現(xiàn)在的300M高速單片機(jī)。經(jīng)過(guò)近四十年的發(fā)展有了非常大的進(jìn)步，在各種機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中都有所應(yīng)用，發(fā)揮了不可替代的作用。而且在經(jīng)歷多次變革和技術(shù)優(yōu)化的過(guò)程中，電子電工中對(duì)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，地位較為突出，能夠促使電氣設(shè)備更加安全可靠。

1 單片機(jī)技術(shù)概述

1.1單片機(jī)的概念

單片機(jī)從技術(shù)角度上來(lái)書(shū)其是將中央處理器以及讀寫(xiě)內(nèi)存、只讀內(nèi)存，通過(guò)輸入輸出電路等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要部件全部匯集到一個(gè)芯片上。通過(guò)芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備或者智能儀表等進(jìn)行控制，其具備了微型計(jì)算機(jī)的主要功能和組成結(jié)構(gòu)，能夠滿足多個(gè)的控制領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用需求。而單片機(jī)的結(jié)構(gòu)根據(jù)其功能和組成可以分為兩中基本形式，其中一種結(jié)構(gòu)是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和程序存儲(chǔ)共用一個(gè)存儲(chǔ)空間。而另外一種則是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和程序存儲(chǔ)進(jìn)行分開(kāi)的。由于單片機(jī)的主要功能是控制系統(tǒng)，要求其具有使用簡(jiǎn)便的特性，因此當(dāng)前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和程序存儲(chǔ)分開(kāi)的結(jié)構(gòu)模式較為普遍。

1.2單片機(jī)技術(shù)在電子電工中的應(yīng)用領(lǐng)域

單片機(jī)技術(shù)在電子電工中的應(yīng)用，主要是憑借著其強(qiáng)大的控制功能以及簡(jiǎn)便可靠的操作方式，同時(shí)現(xiàn)階段在市場(chǎng)中單片機(jī)的價(jià)格相對(duì)比較低廉，在各個(gè)領(lǐng)域中得以迅速擴(kuò)展。比如在交通領(lǐng)域、智能控制領(lǐng)域以及電氣設(shè)備控制、電子領(lǐng)域、辦公自動(dòng)化和通訊領(lǐng)域中都有非常普及的應(yīng)用。單片機(jī)技術(shù)與普通的集成電路相比較，還具有抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)環(huán)境快等特點(diǎn)。

2 電子電工中單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)

2.1單片機(jī)的使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)

單片機(jī)中含有的中央處理器、隨即儲(chǔ)存器、只讀儲(chǔ)存器等在水桶原理的作用下，任何一個(gè)部位出現(xiàn)損壞都會(huì)造成單片機(jī)的損壞。所以在單片機(jī)正常使用的狀態(tài)下，如不考慮環(huán)境因素，并且未超過(guò)燒寫(xiě)次數(shù)，則單片機(jī)一般的使用壽命在十幾年以上。同時(shí)單片機(jī)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，具有較長(zhǎng)的使用壽命，在日常生活以及智能化控制中，單片機(jī)的應(yīng)用都可以結(jié)合智能化控制進(jìn)行工作。這也是近年來(lái)單片機(jī)發(fā)展的一大特點(diǎn)和進(jìn)步^[1]。

2.2單片機(jī)的技術(shù)性能較高、運(yùn)算速度較快

在電子電工中單片機(jī)的使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，而且價(jià)格比較低廉，基于此單片機(jī)而被廣泛的應(yīng)用。除此之外單片機(jī)在電子電工中還具有技術(shù)性能高、運(yùn)算效率高的特點(diǎn)，比如AVR單片機(jī)，其最突出的特點(diǎn)即是性能好、速度快、功耗低、能夠以時(shí)鐘周期為指令周期，代替了傳統(tǒng)的機(jī)器周期，可以實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)方式，因此單片機(jī)能夠在當(dāng)前比較廣泛的應(yīng)用和發(fā)展^[2]。

2.3單片機(jī)具有低能耗、低噪聲的特點(diǎn)

單片機(jī)技術(shù)在電子電工中的發(fā)展和進(jìn)步，促使其芯片得到了較大的完善和改進(jìn)，充分保障了單片機(jī)的低能耗性能，而且單片機(jī)的能耗相對(duì)較低，可以節(jié)省大量電量能源，同時(shí)超低噪聲可以將對(duì)人們的生活影響降至到最低，充分滿足日常要求。以PIC系列單片機(jī)為例，其是在51系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，其I/O口是一種雙向方式的，輸出電路為CMOS互補(bǔ)推挽輸出電路，而且I/O腳可以用于設(shè)置為輸入和輸出狀態(tài)下的方向寄存器，有效的改善了高電平同時(shí)輸入輸出的情況，促使低功率更加節(jié)能、噪聲更低^[3]。

2.4單片機(jī)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，操作具有便利性

單片機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而且操作也相對(duì)便捷。所以在工業(yè)系統(tǒng)控制操作以及智能電氣中都有較為廣泛的應(yīng)用。另外從單片機(jī)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，其所有的控制功能都集中在芯片上，因此在實(shí)際操作的過(guò)程中，單片機(jī)都非常簡(jiǎn)單而且易于使用。

3 電子電工中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用研究

在電子電工中由于單片機(jī)具有體積較小、控制能力較強(qiáng)、消耗能源少、對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此可以將單片機(jī)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中，可以形成多種多樣的控制系統(tǒng)，所以在機(jī)電一體化設(shè)備中應(yīng)用單片機(jī)能夠高效的控制各類電氣設(shè)備實(shí)施運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)單片機(jī)的芯片對(duì)每個(gè)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行指令下達(dá)，已完成相應(yīng)的操作，可以比較有效的促進(jìn)工業(yè)機(jī)電一體化的構(gòu)建和發(fā)展。

3.2 單片機(jī)技術(shù)在電子電工數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

單片機(jī)在應(yīng)用中可以進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，不管是工業(yè)生產(chǎn)部門，還是計(jì)算機(jī)作業(yè)中，利用單片機(jī)都可以實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行控制，從而能夠保障各類數(shù)據(jù)參數(shù)的精準(zhǔn)性。間接的提高了需要數(shù)據(jù)采集部門的工作效率和工作難度。這種應(yīng)用方式最明顯的優(yōu)勢(shì)即體現(xiàn)在地震勘測(cè)以及石油開(kāi)采活動(dòng)中，需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行精密采集，能夠在很大程度上提高相關(guān)部門的工作效率。

3.3 單片機(jī)技術(shù)在前端控制器中的應(yīng)用研究

單片機(jī)在電子電工技術(shù)中可以作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的前端控制器，有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。同時(shí)通過(guò)前端總線也能夠?qū)Ω鱾€(gè)部分進(jìn)行訪問(wèn)，保障其他部分能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)督和統(tǒng)籌規(guī)劃。所以單片機(jī)技術(shù)在數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)控制等方面具有相當(dāng)重要的作用。并且以單片機(jī)為基礎(chǔ)的前端控制器還能夠進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)控制功能，有效的協(xié)調(diào)和控制操作系統(tǒng)，并且可以實(shí)現(xiàn)與外圍設(shè)備的連接和互通。

3.4 單片機(jī)技術(shù)在智能儀表以及醫(yī)療器械控制中的應(yīng)用

由于單片機(jī)具有諸多優(yōu)勢(shì)，在一些醫(yī)療機(jī)械、智能儀表的自動(dòng)控制中也有很大的應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。比如在智能儀表的自動(dòng)控制中，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的體積相對(duì)較小，而且能耗較低，對(duì)電氣設(shè)備的控制能力較強(qiáng)，而且操作較為便捷等可以比較準(zhǔn)確的對(duì)電壓、電流、功率以及頻率、濕度、溫度、流量、長(zhǎng)度、硬度等物理性能進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和控制。并且單片機(jī)通過(guò)強(qiáng)大的功能可以實(shí)現(xiàn)在智能電氣設(shè)備以及器械中進(jìn)行自動(dòng)控制，能夠有效的提高精確度以及工作效率，在電子電工中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

3.5 單片機(jī)技術(shù)在家用智能電氣控制中的應(yīng)用

單片機(jī)不僅僅應(yīng)用在工業(yè)控制以及智能儀表中，在生活中常用的智能電氣中也同樣不可替代。在當(dāng)前很多智能化電器都離不開(kāi)電子電工單片機(jī)技術(shù)，比如常見(jiàn)的家用電器如電腦、空調(diào)、手機(jī)、電冰箱等。而且通過(guò)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行智能化控制，便于人們遠(yuǎn)程操控家用電器，提高家電的智能化以及可操作性性，進(jìn)一步促進(jìn)智能家用電器的研發(fā)和創(chuàng)新。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在電子電工中應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)具有使用壽命較長(zhǎng)、技術(shù)性能高、運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，而且能源消耗量較低、噪聲較低，同時(shí)由于單片機(jī)的技術(shù)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，便于操作使用等，在很多領(lǐng)域內(nèi)都有較為廣泛的應(yīng)用。在很大程度上單片機(jī)技術(shù)能夠促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，通過(guò)電子芯片技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)高精度采集、作為前端控制器開(kāi)展系統(tǒng)控制、自動(dòng)控制智能儀表以及醫(yī)療器械、家用電器等，所以單片機(jī)技術(shù)在電子電工中具有非常重要的地位，促進(jìn)生活領(lǐng)域以及生產(chǎn)領(lǐng)域的現(xiàn)代化和智能化。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-02-10

作者簡(jiǎn)介：田蕊（1980—），女，山東鄒城人，本科，講師，研究方向：電工電子技術(shù)。

Application Research of Single Chip Microcomputer Technology in Electronic Electrician

TIAN Rui

（Shandong Yankuang Technical College， ZouchengShandong? 273500）

Abstract：In the process of the continuous development of electronic technology， the single-chip microcomputer technology in electronic and electrical engineering is also in constant progress. As a single-chip micro controller， the single-chip computer is integrated into the whole computer system， which acts as a micro-computer. Moreover， the single-chip computer can bring great convenience to life and production in the electronic and electrical technology. Therefore， the application of single chip microcomputer is very extensive， which is an essential part in the mechatronics control system， data acquisition system， intelligent instrument and medical machinery. Therefore， this paper analyzes the main characteristics of electronic and electrical single chip microcomputer technology， and studies its application， which is conducive to promoting the innovation and development of electronic technology.

Key words：electronic and electrical engineering;single chip microcomputer;application