电子技术中单片机的应用和开发技术探讨

杨志亮

摘  要：相较于一般的嵌入式系统，单片机面积小、质量轻、能耗低，但却拥有较强数据分析和处理能力，因此在各类电子产品开发中应用广泛。而在科学技术加速发展背景下，电子技术不断取得了创新突破，应用的单片机日渐多元和成熟。研究单片机在电子技术中的应用和开发问题，能够把握单片机核心技术优势，做到掌握单片机开发应用步骤，取得理想应用效果，满足电子技术发展需求。

关键词：单片机;技术特点;电子技术;应用和开发

单片机技术是融合计算机信息技术、物理学等多种学科技术的应用科学技术，具有结构紧凑、体积小、便于制造携带、可靠性高、集成性高、环境适应能力强、控制功能强、处理能力强、低功耗等优点，目前已经渗透到我们生活的各个方面。本文对单片机的概念和技术特点进行了简要概述，对单片机在电子技术中的应用和开发进行了分析，以期为单片机在电子技术中的后续应用提供参考。

1单片机在电子技术中的应用原理

单片机的构成包括控制器、运算设备及储存器等系统，而今已经发展为一种十分常用的控制系统，在社会的各个领域、人们的生活中随处可见，包括工业生产的自动化设备、各个领域所使用的仪表盘、终端移动电子通讯设备等，都包含着单片机的应用。单片机的构成原理并不简单，是通过集成可编程性的电路，完成各部分组件所发出的指令的过程。也就是将集成电路作为编写指令的单元，再分配给电路中的各个部件完成指令任务，实际操作中，各个部分都可以协同完成操作，而不是独立的某一个单元完成操作。在单片机的集成电路中，完成指令任务的部分便被称为程序，不同类型的单片机所具备的任务完成能力是各不相同的。与洽谈嵌入式的系统相比，单片机的优势非常明显，其体积较小、易于携带，比其他系统的集成度更高，而且对能源的消耗速度较慢，本质上属于一种微型计算机的处理结构，具有强大的数据储存与指令发布功能。在现代电子技术发展的过程中，单片机的应用越来越广泛，其应用价值也体现在为人们的生活提供便利，操作稳定、流畅性高，适用于更多的现代电子产品中。

2单片机的技术特点

2.1使用寿命长

这里所说的使用寿命既包含与微处理器相比的使用寿命也包含利用单片机开发的产品的使用寿命。近些年伴随着I/O功能模块的不断丰富以及较为成功的新型CPU核心技术的更新，在给用户带来更多选择的同时，也使生命周期逐渐延长。

2.2计算速度快

与MPU通过不断增高时钟频率而提高运作速度不同，单片机为了降低噪音、提高抗干扰性能，会在不提高时钟频率的前提下，通过改变内部时序大大提高运算速度。

2.3低噪声与高可靠性

可靠性是单片机运作过程中的首要因素，因此为了提高单片机的可靠性，在单片机设计过程中引入EFT技术，消除毛刺信号，使系统时钟的信号工作保持正常，提高单片机的可靠性。为了降低系统噪声，目前许多单片机都改变了以往将电源及地线安置在集成电路外壳对称引脚上的方式，而是采用32低噪声布线技术及驱动技术，将地线和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。

3电子技术中单片机的应用和开发技术

3.1工业领域

现代电子技术中融入单片机技术以后，在工业生产中也促成了自动化流水生产线的升级，具体来讲，就是在现代工业的发展中，由于单片机技术的融合，使科技发展的水平更高，工业生产的操作更加流畅，而我国现代工业的发展进程更快。如工业信息数据系统中融入了单片机技术以后，工业生产系统的控制效果更好，从主机向下级的生产线发布生产命令时，下级设备的响应更加迅速，尤其是在工业流水生产线上，单片机的应用优势更加明显。传统的自动化生产系统往往需要人为操作加以监督和管理，在单片机的控制下，人力的需求明显降低，技术人员可以在流水生产线中设置报警系统，一旦系統中出现问题，报警系统会迅速反馈信息给主系统，主系统会发出指令给管理人员，并采用一定的措施应对，提升了对系统故障的响应效率，可以推动现代工业生产力的进步。

3.2火灾报警系统

在火灾报警系统研究中，应用单片机实现产品开发，可知系统包含主体控制器和多种探测器。利用室内各种传感器设备，能够采集烟气温度、颗粒浓度等信号，然后通过模数转换电路生成电信号，传递至中央控制器实现数据集中处理，根据系统设定阈值确认是否发出报警指令。各类模块将单片机当成是核心，接收采集到的数据，并通过执行单片机程序完成数据融合和判断，自动发出报警信号。借助无线通信模块，可以将信号传递给用户，确保人员能够及时进行灭火处理。

3.3基于计算机和存储器的开发

当前技术条件下，计算机均配置有完善的通信设备和通信端口，旨在随时随地实现计算机系统的数据传输与信息交互，获取更加精准有效的数据信息资料，这也同时使得单片机控制和应用功能得以改进。因此，在单片机技术开发中，应始终注重计算机系统的基础性支撑作用，特别是通过对单片机通信数据的开发提高单片机的信息传输和接收的效率，增加单片机运转的准确性。同时，在基于计算机和存储器的开发中，还应注重CPU的强化，解决以往单片机在运行的过程中存在的死机、卡顿、运作缓慢等诸多问题，改善中央处理器的结构，在宏观层面提高单片机使用性能，延长单片机寿命。

3.4单片机在家用电器中的应用

家用电器是我们生活中的必备用品，在生活中随处可见，如冰箱、洗衣机、空调等，近些年随着科学技术的进步，家用电器也是不断更新换代，越来越智能化。根据不同的家用电器特点对单片机设计，进行针对性的编程并实现特定的功能，然后将其嵌入到家用电器中去，提高家用电器的功能，扩展了家用电器的工作空间，实现了家用电器的智能化和自动化。如传统的洗衣机完全需要人工进行操作，费时、费力，将单片机应用于洗衣机，使用者可以根据自身需要按下按钮，洗衣机就会按照预先设定好的程序进行操作，实现了洗衣机的全自动化控制，极大的方便了人们的生活。

结语

在工业化快速发展的社会，电子技术的发展逐渐占领我国的各大工业领域，单片机技术的应用更借助互联网发展的优势，实现了工业领域效率的提升，推动了工业领域的硬件建设，实现了工业技术的自动化发展。当前我国的单片机技术已经可以应用于各大公共服务系统中，实现自动化控制功能，这样的革新发展，不仅是我国的智能化设备实现了更新换代，更是提高了智能化设备控制系统的稳定性，在未来单片机技术仍然会在信息工业领域发挥着重大作用。信息工业化的发展让越来越多的智能设备开始在各个行业发挥关键作用，也提升了各行业发展的效率。单片机技术的广泛应用，实现了工业领域的创新发展，与电子技术的结合实现了控制系统的转型和升级，与此同时，单片机技术在电子技术中的发展也将在未来的产业发展中扮演着更为重要的角色。

参考文献

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