周惠文

（常州劉國(guó)鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 常州 213000）

1 引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及信息化水平的提升使智能化電子產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展模式和生活方式。而且在單片機(jī)技術(shù)的影響下智能化電子產(chǎn)品的更新速度不斷加快，通過(guò)這個(gè)技術(shù)的應(yīng)用有利于加強(qiáng)設(shè)計(jì)的拓展，提升電子產(chǎn)品的智能化發(fā)展速度和應(yīng)用價(jià)值。從當(dāng)前的發(fā)展情況來(lái)看，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍、應(yīng)用力度等都得到有效拓展和提升，促進(jìn)智能化產(chǎn)品的升級(jí)和優(yōu)化。

2 單片機(jī)技術(shù)分析

2.1 單片機(jī)的構(gòu)成

單片機(jī)從整體構(gòu)成方面來(lái)看可以分為3個(gè)部分，不同部分展現(xiàn)出來(lái)的功能和特點(diǎn)存在較大的差異。第1個(gè)部分為存儲(chǔ)器，是存放指令的位置，可以進(jìn)一步分為存儲(chǔ)地址以及存儲(chǔ)內(nèi)容兩方面，二者在功能方面存在一定的差別。其中存儲(chǔ)內(nèi)容指的是存儲(chǔ)器中已經(jīng)存在的指令，二進(jìn)制的信息可以通過(guò)十六進(jìn)制數(shù)進(jìn)行表達(dá)。信息在存儲(chǔ)單元的存放中，可以直接在相應(yīng)的地址進(jìn)行存儲(chǔ)，而且每個(gè)信息都具有唯一性的特點(diǎn)[1]。第2個(gè)部分為運(yùn)算器，這是單片機(jī)結(jié)構(gòu)中最重要的內(nèi)容，其中包括寄存器、運(yùn)算器以及累加器。運(yùn)算器為核心結(jié)構(gòu)，在運(yùn)算中通過(guò)累加器進(jìn)行緩存，并保存結(jié)果，然后通過(guò)寄存器進(jìn)行信息計(jì)算。第3個(gè)部分為控制器，控制器是系統(tǒng)控制協(xié)調(diào)的位置，相當(dāng)于人體大腦的作用，能夠調(diào)控各個(gè)工作環(huán)節(jié)。

2.2 單片機(jī)的應(yīng)用原理

單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種可以進(jìn)行編程的集成電路，在運(yùn)行過(guò)程中電路的各部分都能夠自動(dòng)完成相應(yīng)的工作，同時(shí)通過(guò)相互配合提升整體運(yùn)行效果。單片機(jī)技術(shù)在應(yīng)用中可以從以下方面進(jìn)行，首先通過(guò)特定的指令系統(tǒng)寫(xiě)成任務(wù)，然后將任務(wù)下發(fā)到各個(gè)部件，并利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)終極任務(wù)，各部位都不是獨(dú)立的，需要將任務(wù)劃分為不同的單一指令，并在相關(guān)部件中進(jìn)行分配，協(xié)助任務(wù)的完成。此外，單片機(jī)可以通過(guò)存儲(chǔ)器對(duì)程序進(jìn)行存儲(chǔ)，執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中系統(tǒng)可以按照順序在存儲(chǔ)單元進(jìn)行指令存儲(chǔ)，并將指令向程序計(jì)數(shù)器進(jìn)行輸送，完成相應(yīng)指令的執(zhí)行，通過(guò)系統(tǒng)間的配合共同完成任務(wù)[2]。

2.3 單片機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）功能完備。單片機(jī)技術(shù)是一種對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行微型化的操作形式，能夠?qū)⑾到y(tǒng)在電路芯片中進(jìn)行高度集成。單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用不僅有利于對(duì)電子產(chǎn)品的測(cè)試、清零控制，還有利于對(duì)邏輯運(yùn)算以及智能操作等方面的應(yīng)用。

（2）集成性強(qiáng)。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用中需要將集成電路作為核心內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的高度集成，使各功能模塊以及子系統(tǒng)結(jié)合在一個(gè)微型的芯片上，有利于壓縮系統(tǒng)載體體積，提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。

（3）適用性。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用本身具有廣泛性特點(diǎn)，可以應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中包括報(bào)警裝置、監(jiān)控裝置、汽車(chē)監(jiān)測(cè)裝置、通信以及醫(yī)療設(shè)備等裝置中，并具有顯著的應(yīng)用效果。

3 單片機(jī)技術(shù)在智能化電子產(chǎn)品中的應(yīng)用策略

3.1 單片機(jī)技術(shù)在節(jié)能控制中的應(yīng)用

智能化電子產(chǎn)品的更新速度比較快，同時(shí)產(chǎn)品的參數(shù)、性能等方面都在不斷完善，但是電子產(chǎn)品的耗能方面卻沒(méi)有得到有效解決，使電力系統(tǒng)發(fā)展的壓力增大，導(dǎo)致電能的損耗增加，不利于節(jié)約型社會(huì)的構(gòu)建，也不符合電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)理念。通過(guò)在產(chǎn)品研發(fā)中對(duì)單片技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制功能的完善，降低產(chǎn)品消耗，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用期限。通過(guò)對(duì)智能化電子產(chǎn)品的作業(yè)模式調(diào)整，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的運(yùn)行負(fù)荷加大，這個(gè)階段中通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)以及耗能信息的分析與采集，明確電子產(chǎn)品運(yùn)行原理以及其中存在的問(wèn)題。如果電子產(chǎn)品的電壓比較低，需要通過(guò)單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓輸出效果的控制。此外，智能化電子產(chǎn)品信息的傳輸以及共享中會(huì)形成更大的電能消耗，通過(guò)單片機(jī)的應(yīng)用可以對(duì)信息的傳輸頻率以及節(jié)奏等進(jìn)行控制，促進(jìn)產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行，有效降低能源損耗[3]。

3.2 單片機(jī)技術(shù)在語(yǔ)言交互中的應(yīng)用

智能化電子產(chǎn)品在應(yīng)用和推廣中逐漸向人性化方面進(jìn)行發(fā)展和轉(zhuǎn)型，從電子產(chǎn)品使用者的角度來(lái)看，在語(yǔ)音控制方面的要求比較高，需要保證電子產(chǎn)品應(yīng)用中的執(zhí)行力以及理解能力，并以此為基礎(chǔ)體現(xiàn)出智能化產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。電子產(chǎn)品在人機(jī)互動(dòng)方面可以通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到相應(yīng)的應(yīng)用效果。產(chǎn)品運(yùn)行中要想提升語(yǔ)言以及指令的使用和理解能力，需要通過(guò)語(yǔ)言控制模塊的設(shè)計(jì)，通過(guò)語(yǔ)音存儲(chǔ)以及播報(bào)等方式，促進(jìn)語(yǔ)言的交流和體驗(yàn)。當(dāng)前人們的生活水平和質(zhì)量不斷提升，智能化電子產(chǎn)品的應(yīng)用有利于促進(jìn)產(chǎn)品的多元化發(fā)展。通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用有利于提升使用者的指令和語(yǔ)言應(yīng)用效率，通過(guò)在產(chǎn)品中應(yīng)用芯片，即可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、語(yǔ)音播報(bào)等功能。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用中有利于促進(jìn)邏輯運(yùn)算體系的構(gòu)建，提升使用者的指令運(yùn)算和實(shí)施效率。在EPROM的內(nèi)部語(yǔ)言數(shù)據(jù)編碼應(yīng)用中，可以通過(guò)單片機(jī)的技術(shù)壓縮方式，結(jié)合多元化場(chǎng)景進(jìn)行組合，并強(qiáng)化語(yǔ)音信號(hào)的提取，通過(guò)單片機(jī)完成機(jī)口的轉(zhuǎn)換。在這個(gè)過(guò)程中可以通過(guò)平滑濾波以及性能等方面的應(yīng)用還原語(yǔ)言傳輸指令。智能化電子產(chǎn)品通過(guò)語(yǔ)言功能的開(kāi)發(fā)，會(huì)進(jìn)一步提升電能損耗，同時(shí)影響產(chǎn)品的待機(jī)時(shí)間。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題可以對(duì)單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行降耗處理，提升動(dòng)態(tài)功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品待機(jī)時(shí)間的延長(zhǎng)。

3.3 單片機(jī)技術(shù)在智能監(jiān)控中的應(yīng)用

智能化電子產(chǎn)品在研發(fā)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)功能模塊的設(shè)置和應(yīng)用。比如汽車(chē)的研發(fā)中，可以通過(guò)單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行三維位置檢測(cè)，進(jìn)而獲取相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)車(chē)輛的停車(chē)位置，優(yōu)化智能停車(chē)系統(tǒng)。此外，在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程中，還需要注重對(duì)警報(bào)功能的優(yōu)化，將該功能應(yīng)用到單片機(jī)技術(shù)中，如果發(fā)現(xiàn)周邊的煙霧環(huán)境超出標(biāo)準(zhǔn)，能夠自動(dòng)報(bào)警。

3.4 單片機(jī)技術(shù)在監(jiān)控中的應(yīng)用

隨著交通行業(yè)的發(fā)展，城市道路出現(xiàn)擁堵問(wèn)題。通過(guò)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在道路擁堵問(wèn)題的解決中，車(chē)輛控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以通過(guò)單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行定位，通過(guò)單片機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的應(yīng)用獲得大量的車(chē)載數(shù)據(jù)并向監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)接收后進(jìn)行自動(dòng)分析，同時(shí)發(fā)出指令，對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行位置以及駕駛狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控。此外，在車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可以促進(jìn)人機(jī)以及車(chē)輛間的交互，利用定位系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛的繼電器進(jìn)行控制。一旦車(chē)輛出現(xiàn)問(wèn)題后能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警通知，并斷電，提升車(chē)輛的安全性。

3.5 單片機(jī)技術(shù)在自動(dòng)報(bào)警中的應(yīng)用

當(dāng)前自動(dòng)報(bào)警裝置的應(yīng)用比較廣泛，而且已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)中，能夠有效控制機(jī)械設(shè)備，比如在滅火自動(dòng)報(bào)警的系統(tǒng)中，通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)馂?zāi)進(jìn)行自動(dòng)探測(cè)和優(yōu)化，使火災(zāi)在發(fā)生初期即能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，提升火災(zāi)的搶救效率，降低火災(zāi)造成的損失。通過(guò)在火災(zāi)探測(cè)器中對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用能夠利用串行口完成信號(hào)的輸出和輸入。利用二總線傳輸信號(hào)，每條線路中都含有兩根線對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。一旦發(fā)生火災(zāi)總線能夠及時(shí)傳輸信號(hào)，有利于對(duì)火災(zāi)地點(diǎn)以及信號(hào)源的確定，而且一旦觸動(dòng)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后相應(yīng)的消防設(shè)施會(huì)隨之啟動(dòng)，保證火災(zāi)的撲滅效果[4]。此外，單片機(jī)技術(shù)在火災(zāi)信號(hào)的傳輸中能夠有效預(yù)防外界干擾，提升火災(zāi)報(bào)警的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.6 單片機(jī)技術(shù)在醫(yī)療電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

醫(yī)療行業(yè)的快速發(fā)展使各種醫(yī)療設(shè)備不斷更新，應(yīng)用范圍也更廣泛，對(duì)患者的診療具有重要作用。單片機(jī)在專業(yè)化醫(yī)療電子產(chǎn)品中的應(yīng)用可以從兩個(gè)方面進(jìn)行分析：（1）在醫(yī)療監(jiān)測(cè)電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。部分患者的診療中需要長(zhǎng)期佩戴電子產(chǎn)品對(duì)患者的身體指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，或者患者病情危重時(shí)需要對(duì)患者的各項(xiàng)生命指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以完善醫(yī)療設(shè)備的預(yù)警功能。如果患者出現(xiàn)突發(fā)疾病或者各項(xiàng)生命指標(biāo)發(fā)生異常，單片機(jī)可以激發(fā)預(yù)警，使醫(yī)療人員及時(shí)獲取患者的病情，有利于及時(shí)采取有效的搶救措施。（2）在專業(yè)化醫(yī)療手術(shù)設(shè)備中的應(yīng)用。為了有效預(yù)防醫(yī)療手術(shù)中對(duì)患者身體的損害，必須要不斷優(yōu)化手術(shù)精細(xì)度，提升專業(yè)醫(yī)療手段。

3.7 單片機(jī)技術(shù)在通信中的應(yīng)用

信息時(shí)代的到來(lái)使智能化電子產(chǎn)品逐漸應(yīng)用到通信數(shù)據(jù)中，可以通過(guò)電子產(chǎn)品間的通信數(shù)據(jù)傳輸和接受完成數(shù)據(jù)交互。但是從當(dāng)前電子產(chǎn)品的傳輸情況以及通信數(shù)據(jù)信息的接收效果來(lái)看，在傳輸速度以及通信穩(wěn)定性等方面都存在很多問(wèn)題。在單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用中可以通過(guò)強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的應(yīng)用提升數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力和通信的穩(wěn)定性。此外單片機(jī)結(jié)構(gòu)中包括哈佛結(jié)構(gòu)模式，在數(shù)據(jù)以及程序存儲(chǔ)中都存在相對(duì)的獨(dú)立性，當(dāng)前被廣泛應(yīng)用到智能化電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。

3.8 單片機(jī)技術(shù)在儀表測(cè)量方面的應(yīng)用

單片機(jī)本身具有控制效果好、集成度高以及攜帶便捷和造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)，電子產(chǎn)品儀表測(cè)試中可以通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)對(duì)儀表測(cè)量產(chǎn)品的優(yōu)化和控制，提升產(chǎn)品測(cè)量的精密性，有效預(yù)防各種設(shè)備的運(yùn)行故障。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，單片機(jī)是當(dāng)前我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛的集成電路芯片，由于具有體積小、處理能力強(qiáng)以及節(jié)能效果好等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用到智能電子產(chǎn)品中，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能控制，應(yīng)用于報(bào)警裝置、語(yǔ)音設(shè)備、通信行業(yè)以及醫(yī)療設(shè)備中。在智能化電子產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用中可以通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)電子產(chǎn)品的耗能進(jìn)行有效控制，提升電子產(chǎn)品操作的智能性，對(duì)現(xiàn)代各行業(yè)的發(fā)展都具有重要促進(jìn)作用。此外，由于單片機(jī)的集成度比較高，在電壓、功能以及性價(jià)比等方面的控制優(yōu)勢(shì)明顯，成為電子產(chǎn)品升級(jí)和優(yōu)化的重要技術(shù)模式。在單片機(jī)的發(fā)展中還需要充分發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)作用，加強(qiáng)對(duì)電子產(chǎn)品的智能化設(shè)計(jì)和研究，促進(jìn)我國(guó)電子產(chǎn)品的智能化發(fā)展，提升我國(guó)的工業(yè)和科技水平。