单片机技术中智能化电子产品的具体运用探讨

朱毅强

摘 要：在现代社会生活当中，科学技术不断发展，促进了电子技术的改革与创新。电子技术的发展又推动了科学技术和社会生活的进步，以此形成了良性循环。在这个时代当中，各个领域都追求效率与速度，为单片机技术的应用创造了良好的条件。单片机作为一种嵌入式系统，已经被应用于各个领域当中。与其他的嵌入式系统相比，单片机具有明显的优势。它可以在提升产品和服务质量的同时实现智能化，因此在智能化电子产品当中展现出了广阔的应用空间。基于此，本文对单片机技术进行了基本的介绍，并在这个基础上探究了单片机技术在智能化电子产品当中的具体运用。

关键词：单片机技术；智能化电子产品；科学技术；具体运用

中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：2095-9052（2020）06-0206-02

单片机技术兴起于20世纪90年代，发展已经越来越成熟，在汽车仪器、自动化设备、通信等领域已经得到广泛的应用，并取得良好的成效。随着智能化技术的不断发展，智能化电子产品市场也越来越完善。而单片机技术在自动测量、通讯交流以及自动化控制等智能化电子行业当中的应用，不仅可以为智能化电子产品的研发提供技术支持，同时还可以为人们的生活带来更多便利[1]。

1 单片机技术的基本概述

1.1 单片机的构成

从整体上来说，单片机的主要构成部分有三个，其在应用过程中展现出了不同的功能特点。

第一个是存储器。存储器是指令存放的位置，可以被划分为存储内容和存储地址这两部分。这两部分虽然在名称上具有一定的相似性，但是其功能具有较大差别。存储内容指的是已经被存放在存储器当中的指令，是通过16进制数来表达2进制的信息。当存储单元需要存放信息的时候，就会将其存储在相应的地址上，这些地址都具有唯一性。

第二是运算器。运算器是单片机的结构当中最为繁忙的，是由运算部件、寄存器和累加器三个部分构成。其中运算部件是核心的部分。在运算过程当中，累加器会先进行缓存，将结果保存下来。然后由寄存器对这些信息进行运算。

第三是控制器。控制器相当于单片机的大脑，主要功能是对整个系统进行控制与协调，实现对各个环节工作的调控[2]。

1.2 单片机技术的应用原理

从本质上来说，单片机就是一种可以用来编程的集成电路。在运行过程当中，该电路当中的各个组成部件会各自完成自己的工作，并在相互配合的过程当中达到整体效果。单片机技术的应用环节主要有以下几个：第一，是要完成任务的写成，这是由特定的指令系统来完成的；第二，在写成任务之后就会被下发给相应的部件；第三，在单片机实现终极任务的时候，它的某个部分并不是单独完成的，而是将该任务分为多个单一指令，并将其分配到相关部件当中来协助完成任务。而这一任务分配的过程就被称为程序；第四，单片机会在存储器当中存放程序。在执行任务的时候，系统会按照顺序将指令储存单元的地质输送给程序计数器，然后将其存储到相应的存储器当中。在这之后，各个部件就可以完成这些指令的执行，最终通过相互配合完成整体的任务。

1.3 单片机技术的应用优势

在计算机发展的过程当中，单片机是重要的组成部分。随着计算机功能的不断完善，单片机技术也不断变得成熟。经过改革之后，目前使用的单片机有了不同的型号与用途。在应用过程中，单片机技术展现出了明显的优势。

第一是单片机技术的应用比较方便。由于单片机的体积比较小、系统结构也比较简单，整体呈现出了模块化的状态，可以被用于很多场合当中。

第二是單片机技术在应用过程中不会受到周边环境的影响。

第三是单片机技术具有较强的控制力。这主要是由于单片机在应用过程中具有强大的科学技术作为支撑，可以实现多种功能的集成，因此实现对系统的有效控制。

第四是单片机技术在应用过程中所耗费的能量比较少。根据调查显示，单片机在使用的时候需要的电压、电流都比较小。5个单片机同时工作的时候所耗费的电压通常不会超过5V，而3个单片机在同时工作的时候所需要的工作电压仅为3V左右，整体上对能量的需求比较小。

第五，单片机技术对信息的处理速度比较快且可靠性比较强。单片机具有强大的信息处理功能，可以以较快的速度完成数据与信息的处理。与此同时，单片机能够在较长的时间内持续发挥作用，系统整体的运转能力比较强[3]。

2 单片机技术中智能化电子产品的具体运用

2.1 在电动节能控制当中的应用

在工业生产当中，电动机是必不可少的，但是实现电动机的有效利用是一项难度比较大的工作。在实际应用过程当中，很多电动机的状态都是轻载、变动负载，这些状态下电动机的负载较低、运行效率不高，不仅无法有效地提高工业生产力，甚至还会导致更多电能资源被消耗。因此，在工业生产过程中，优化节能控制的效果是十分有必要的。在对节能控制技术进行研究过程当中发现，不同场合下所使用的电动机如果安装了合适的节能控制装置的话，就可以起到较好的节能效果。但是实际上，这种节能控制装置的研发过程比较复杂，难度较大。在这样的背景下，应用单片机技术可以解决这一问题。目前所使用的电动机节能控制装置主要是一种由三端双向可控硅所组成的节能控制器，该控制器由三项调压电路构成。在该控制器当中应用单片机技术不仅可以降低电动机绕组的电压，同时还可以减少发动机在轻载或者空载状态下的应用频率。

目前，电动机在运行过程当中所产生的能源消耗主要包括机械消耗、转子及定子铜损和部件铁损。除了机械消耗之外，其他的损耗都与电动机的运行电流和电压的平方成正比关系。因此，在电动机当中应用节能控制技术的时候，可以通过降低电动机绕组电压来降低能量消耗。结合单片机技术，目前已经设计出了电抗器调压、双向晶闸管调压以及定子套组星三角转换调压这三种装置。它们可以被应用于电动机不同的元件当中，提高电动机运行的稳定性和节能效果[4]。

2.2在人类语言互动开发当中的应用

随着通讯技术的发展，人类语言的互动成为了研究重点。而语言是最便捷也是使用频率最高的人际交流方式。在电子技术不断发展的环境下，人工智能化产品的“语言”研发是一个重点，也是智能化电子产品创新过程中所需要解决的重点问题。应用机器语言电子设备，可以为这一问题的解决提供新的思路。随着单片机技术的应用，还产生了专用的语言处理芯片，该芯片的产生是人类语言互动开发过程当中所取得的重要成就。比如在对电子闹钟进行研发的过程中，为了实现自动报时的功能，人们可以通过波形编码技术来对语言进行合成，然后对这些语言数字信息进行编码。在完成编码之后，这些信息就可以通过可识别的方式呈现出来，这时研究人员就可以实现对信号数据的有效分析。信号经过重组之后就会被发送到单片机当中。单片机对其进行压缩、固化，然后对这些信号进行重新编码，并在具体的应用场合当中将其合理地组合起来，实现对不同语言编码数据的合理调用。在完成这一步骤之后，人们就可以将这些数据信息准确地读取出来，并将其还原成为基本的语音信息，实现人与机器之间语言的交流。

2.3 在自动报警控制器当中的应用

自动报警控制器在人们的社会生活当中也是比较常见的。比如发生火灾的时候应用的自动报警装置就属于该控制器的一种。火灾是人们生活当中比较常见的灾害，一旦发生不仅会造成巨大的财产损失，同时还会对人们的生命财产造成威胁。而将单片机技术应用于自动报警控制器当中，就可以实现对火灾自动探测器的优化，使火灾发生的初期就及时向人们发出警报，有效地减少人们损失。具体来说，在火灾探测器当中，单片机可以利用串行口对型号的输入与输出来发挥作用。在信号传输的过程当中所使用的是二总线，也就是说每一条线路都包含了两根线。这些线路当中包含了上百个报警信号，这些报警信号都对应着独一无二的地址。当发生火灾的时候，这些信号就可以通过总线进行输出，人们可以通过观察信号的来源确定火灾发生的具体地点，同时利用这些信号来启动相应的消防设施，为灭火工作的顺利开展奠定基础。与此同时，这些火灾信号在经过单片机技术进行传输的过程中，可以有效避免受到外界环境的干扰，使得火灾报警装置具有较强的准确性和可靠性。

2.4 在车辆监控系统当中的应用

随着社会经济的不断发展，人们的生活水平越来越高，私家车的数量也不断增多。尤其是在一二线人口比较密集的城市，交通管理的重点和难点就是应对道路拥堵的问题。为了解决这一问题，除了对城市道路进行合理规划之外，增加对车辆控制系统的资金投入也是重要的方式。在这个过程当中，单片机就是该系统当中不可缺少的一部分。车辆控制系统的基础是全球定位系统、通信提供以及地理位置系统，单片机技术可以作为车辆控制系统的控制中心。具体来说，单片机技术与无线通信技术相结合，可以有效接收车载信息，然后将这些信息传输到监控系统当中。监控系统会在接收这些信息之后做好相应的分析与处理，然后由监控中心发出信号，做好对车辆的监控与追踪，使车辆监控系统变得更加完善。与此同时，应用了单片机技术的车辆监控系統除了可以实现对车辆的准确定位和全面监控之外，还具有人机交互和车辆交互的功能。在车辆控制系统中包含了定位系统、监控系统等多个系统。这些系统与单片机技术相结合可以展现出强大的优势。比如，单片机的模拟外设技术和数字外设技术可以结合监控系统来实现对继电器的监控，在发生特殊情况的时候，还可以实现断电与报警，确保车辆的安全性。

3 结语

综上所述，单片机技术已经在电动节能控制、人类语言互动开发、自动报警控制器以及车辆监控系统等智能化电子产品领域得到了广泛地应用。在应用过程中，它不仅提高了智能化电子产品的使用性能，同时还确保了产品使用的安全性。这不仅使人们的生活和工作变得更加智能化，同时在某种程度上也促进了我国各行各业的智能化发展[4]。在未来，单片机技术将会在更多的领域中得到应用，也会被不断地优化与审计，逐步发展成为多为单片机，处理信息的位数也会从原来的8位变为32位、甚至达到64位，逐步扩大信息的获取量和地址的存储量，实现更高的运行速度和稳定性。

参考文献：

[1]吕纯.智能化电子产品中单片机技术的应用[J].电子制作，2018（24）：68-69.

[2]潘定海.汽车技术发展的电子化、一体化集成和智能化趋势及其对国内发展现状的反思和建议[J].中国集成电路，2013，22（7）：47-60.

[3]刘永斌，等.基于临床决策支持的智能化电子病历集成平台建设与实践[J].中国医院，2017，21（8）：8-11.

[4]蒋建方.智能化电子产品中单片机技术的应用[J].现代信息科技，2018（8）：45-46.

（责任编辑：李凌峰）