单片机应用范文

单片机应用篇1

（韶关南雄市雄源电气设备安装有限公司 广东 韶关 512500）

摘 要：单片微型计算机简称为单片机，其功能极其多样化，集合了中央处理器、存储器、定时计数以及多重接口为整体的装置。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于工业自动化领域以及研究开发智能产品。因人们对计量时间精准性要求提高，笔者广泛查询各类资料信息，通过不断论证，设计出一类相对简单且功能多样，性价比较高的时钟，即单片机电子时钟。

关键词 ：单片机；应用；控制器

中图分类号：TP368.1 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．15．051

收稿日期：2015－05－16

0 引言

单片机主要是将一些控制应用需要的基础内容集中在一类体积相对有限的电路芯片之中。倘若依照功能来讲，其包含下述几类功能部件，例如CPU、RAM、并行、串行口，中断系统与寄存器等。其均透过片之中总线进行连接，基础结构始终为CPU以及芯片。对各类功能部件管控则通过功能较为特殊的SFR集中管控。

1 控制器

单片机之中控制器主要发挥管控指挥功能，其具体工作任务在于对指令进行识别，并依照具体的属性管控单片机各类功能部件，进而确保单片机各结构可自动化并更加协调的运行。单片机执行指令主要受控于控制器指挥，由程序存储器内解读指令，并选择寄存器进行存储，而后发送指令编码器完成译码分析，最终结果将传送到逻辑电路，从定时控制逻辑形成各类定时以及控制信号，并传送至单片机各类部件结构完成对应性处理。上述过程为指令执行的整体环节，执行程序则持续重复该环节。控制器具体涵盖程序技术装置、地址存储装置、寄存装置、译码装置、逻辑电路与时序控制电路等。

2 存储器结构

MCS－51单片机利用哈佛结构，也就是程序存储以及数据存储装置两空间相互分离，并各自包含属于自身的寻址手段、空间以及工作体系。该类结构针对单片机面向控制来说具体应用将更加便利。

8051/8751单片机之中，不但位于片之中集成相应容量数据、程序存储装置与较多具备特殊性能的寄存装置。同时，还体现了强有力的外存储装置扩展功能，寻址水平可到达64kb，且寻址以及操作较为便利。MCS－51存储器装置空间可分成下述几个类别。

单片机系统可依照相应的次序实施工作，具体是位于程序存储器装置之中放入通过调试趋于正常的程序与表格的固定常数。事实上，程序为一连串二进制码，存储器可划分成片内以及片外两类。基于8031不具备内部存储装置，因此仅能通过外扩存储器装置完成存储处理。

MCS－51单片机之中包含随机存取RAM，用于用户信息寄存装置，其符合较多控制类应用环境的需求，可在问题处理的过程中发挥缓冲功能。

MCS－51装置对其内RAM具备多样化的操作指令，进而令用户在程序设计过程中更加便利，32个单元也就是四个寄存器区域，各个区域包含八类寄存器。用户可利用指令转变RS1，RS0完成寄存器区域切换。此类功能对于设计软件环节提供了更大的便利，尤其是在嵌套中断过程中，为保护寄存装置现场信息夯实了基础，提供了良好的保障。

3 特殊功能寄存器

特殊功能寄存器显示出了MCS－51运行水平，事实上此单片机各类功能部件与控制寄存装置能够清晰的映射出整体单片机基础系统之中的运行工作方式。事实上，SFR为一类具备特殊能力的RAM，这些寄存器的总量达到21个，且在此范围之中呈现出了离散分布的状态。一些SFR还可完成位寻址，其中21个字节有定义，对没有定义分析的字节单元，用户不应将其用于寄存器，如果登录访问了没被定义单元，那么将获得一个并不清晰的随机数。

单片机一共包含四个双向端口以及32根口线，组成内容包括锁存装置、输入输出装置等。事实上，POP3也属于一类功能特殊的寄存器装置。此四口排除依照字节进行寻址之外，还可依照位进行寻址。基于其在结构体系上包含明显差别，因此各个口属性以及功能也存在不同。

P0口为双向口，可满足地址以及数据总线分时复用需求，并实现TIL负载驱动。P1口则属于I／O口，完成LS负载驱动。P2则为准I／O口，同地址总线实现复用，并可形成负载驱动。P3与P2相同，均为I／O口，可实现双功能复用，并可完成TTL驱动。除P0口以外，其他三个口I／O线片之中均包含相应稳定的上拉电阻，在此三类I／O口用作输入口之时，应先写入1，再者其呈现出的无高阻浮空状况也可叫做双向三态口。

4 时钟电路以及时序

时钟电路用作单片机运行阶段中需要的信号。MCS－51自身也是一类较为多样复杂的同步电路，为确保能够实现同步的运行，此单片机应在单独时钟信号管控之下，全面依照时序动作运行，时序研究对象则是指令执行阶段中各类信号之间的相互关联。在指令执行阶段中，系统CPU需要在程序存储装置之中调取到所需运行指令代表的操作码，而后进行译码，并且从时序电路之中形成系列化的管控信号实现指令要求的运行操作。从系统CPU之中传达而出的时序信号包含两种，一种用在片中对各类功能部件的管控，此列信号通常总量较多。还有一类用在片之外的存储装置以及I／O端口进行管控，此类时序针对设计研究硬件接口整体的电路发挥了极为重要的影响。这便是设计单片机应用体系环节中应重点关注的环节。

5 单片机应用

从应用范畴领域来讲，单片机的类型涵盖下述几个层面。首先是智能化仪表，通过单片机体系代替了以往滞后性的测量以及管控仪表，可由模拟仪表实现向智能现代化、数字科技化仪表的发展转型。例如各类温度仪表、压力测试、流量分析仪表、计量电能仪表等等。

还有一类应用为测控系统应用，采取单片机代替以往设计较为复杂庞大的数字模拟电路，实现各类工业化管控，信息数据采集处理等功能。在电能交换上，可借助单片机完成变频调速电路系统的有效设计。而在通信领域则可借助单片机合理的开发设计通信系统模块，并开发研究功能更加丰富的通信器材设备。机电领域，更多的机电产品用到单片机，可完成检测分析，管控传统机械化的产品，令其系统结构趋于简单化，管理控制趋于智能化，并显著提升机电设施产品的安全性，使得产品应用服务功能更加多元化。

6 智能接口

数据信息传输阶段中借助单片机可完成外界设施系统同计算机的快速通信。单片机具备的丰富定时功能，在理论层面来说，可较好的符合各大学校教育培训需要，激发了单片机在现代化、智能化领域的多重功能。此系统设计较好地符合了目前我国教学领域的多元化需求，因此可以说为一类更加智能化且理想化的设计。其具备一个时间更加精准清晰的实时钟，并可随意的进行时间设置，可管控时间表的互相变化，并呈现出优质的显示功能。可利用按键进行操作或是通过数字进行显示。此系统虽然规模不大，然而应用功能则极为多样化，且操作起来更加便利，整体造价水平不高，因此将实现更加广泛的应用。并可为广大家庭的现代化、数字化发展提供了重要的工具，对扩充单片机研发应用领域贡献了更大力量。

7 结语

总之，单片机应用领域极为广泛，其具备多样化的功能。我们只有熟悉单片机的主体结构，明确存储器、控制器各项功能，制定合理科学的设计分析方案，方能达到事半功倍的工作效果，真正促进单片机实现更多元化的发展，创设显著的经济效益与社会效益，实现全面升华。

参考文献

1 李叶紫．王喜斌．胡辉．孙东辉．编著MCS＿51单片机应用教程［M］．北京：清华大学出版社，2008（6）

2 杨晓玲，朱群雄．基于单片机和模糊控制的电熔焊机设计及应用［J］．仪器仪表学报，2008（7）

3 代杰，樊瑜瑾，张学丽，孙宏德．基于单片机的光电编码器位置检测系统设计［J］．计算机测量与控制，2011（1）

单片机应用篇2

在许多测量和测试应用系统中，如便携式仪器等其它电池供电系统，需要保证数据的可靠性和可用性，即使整个系统掉电，而所采集到的数据仍能长时间的保持不丢失。闪存技术的发燕尾服提供了这种可能性。闪存的非易失性非常优越，数据可保存长达10的。本文将介绍32M位闪存芯片KM29N32000TS及其在87C552单片机系统中的应用。

1 KM29N32000TS简介

KM29N32000TS作为闪速存储器兼有E2PROM的可编程能力和非易失性，并且容量大、速度快，只需单5V供电便可做读、编程、擦除等操作。图1是它的存储器组织图。

    KM29N32000TS是44（40）脚表面封装器件，封装 尺寸为18.80mm×11.78mm×1.20mm，内部有（4M+128K）×8位的存储空间，组织成8192行，（512+16）列，其中最后16列为后备列，列地址为512～527。可以进行以512字节为一页的页读、字操作和以8K字节为一块的块擦除操作，有一个528字节的页豁口用于页读、页编程时存储单元的数据传输。

KM29N32000TS的突出优点在于：命令、地址和数据信息均通过8条I/O线传输，这样4MB空间的22位地址需要分三次写入地址寄存器，经译码后访问相应单元。对单片机而言，当需扩展的存储空间超过64KB时，寻址便会存在一定困难，系统的连线复杂而使可靠性降低。采用这种闪速存储器便能克服上述困难，而且便于各式级到更大容量而无需要改外部连接。

    图2为其引脚功能图，各引脚的功能如下：

CLE：命令锁存使能。其为高时，命令通过I/O口线在WE信号的上升沿被锁入命令寄存器。

ALE：地址锁存使能。当其为高时，地址在WE信号的上升沿被锁入地址寄存器；当其为低时，锁定输入数据。

CE：片使能。读操作期间，CE变高，器件转入standby模式；编程或擦除期间，器件处于忙状态时，CE高将被忽略。

WE：写使能。命令、地址和数据在WE信号的上升沿被锁定。

RE：读使能。下降沿有效。WP：写保护。在电源电压过渡期间，使WP为低电平时，可产生写/擦除保护。

R/B：操作状态指示。为低电平时，指示正在编程或读操作中，操作结束后变成高，开路输出。

I/O口：（I/O0～I/O7）三态。输入命令、地址和数据以及读操作时输出数据。

对该存储器的各种操作有着共同的特点：首先通过I/O口将操作命令字送入命令寄存器，然后在三个连续的写周期内送入欲操作单元的地址（顺序为A0～A7，A9～A16，A17～A21，A8会根据所访问的存储区域的不同而自动设定为高或低）。

2 与87C552单片机的连接

KM29N32000TS与87C552单片机的接口电路如图3所示。由单片机的P1口直接与存储器的I/O0～I/O7相连，实现命令、地址和数据的传输；P1.0接CLE，控制命令输入；P1.2接ALE，控制地址输入；P1.1接CE，控制片选；P1.3接R/B，监测存储器的工作状态；WR、RD分别接WE、RE，控制读、写操作。

图3中的MAX809是一个电源电压监测芯片。当电源电压低于某一个值时（门限电压），输出低电平，使得存储器进入写保护状态。当电源电压超过门限电压240ms后，才解除写保护状态，可以正常写入数据。这样可以保证写入存储器的数据都是有效的。MAX809的工作电流只有17μA。

3 软件设计

与存储器有关的操作有读数据、写数据（即页编程）和擦除数据，下面仅以读写操作来说明其操作过程，具体过程的程序流程如图4、图5所示。

①在读操作子程序中，既可以一次读取一整页的数据，也可以读取指定地址处的数据。如果要连续读取多页数据，则需要根据存储器的读时序修改子程序。

②页编程子程序每次可以写一页的数据，也可以在起始地址所在的当前页中写入数据，但不能实现跨页编程。如果数据个数超出页边界，将会造成数据丢失。

结语

单片机应用篇3

关键词：单片机；电力控制电路；Aimegao

1　单片机简介

单片机具有集成度高、功能强、结构合理、抗干扰性强和指令丰富的特点，它的应用打破了传统的设计思想，原来很多用模拟电路、脉冲数字电路、逻辑部件来实现的功能，现在都可通过软件来完成。ATMEL公司于1997年研发并推出了全新配置的、采用精简指令集RISC结构的新型单片机，简称单片机。在AVR家族中，Atmega8是一个非常特殊的单片机，它的芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有AVR高档单片机系列的MEGA全部性能和特点，但由于采用了小引脚封装(为DIP28和TQEP/MLF32)。所以其价格仅与低档单片机相当，成为具有极高性价比、深受广大用户喜爱的单片机。

2　单片机系统的硬件设计

单片机系统主要完成给定的输入，两路控制脉冲的输出，调速电压的控制信号RWM波的输出，还有对反馈脉冲的输入。具体的是单片机通过通用异步串行通讯口，接收上位机来自图像处理器的目标数据，然后单片机在其内部转化成相应的控制信号，并输出给它的下一缀，也即主电路，从而控制电机的正反转和启停。同时单片机还要完成PWM波的输出，控制斩波电路，从而控制电机两端的电压。进而控制电机的转速。当电机转动起来以后，单片机要实时检测来自光电码盘的反馈脉冲。并与目标值(给定值)相比较，决定关闭输出的时刻。

2.1　单片机系统的时钟振荡电路

Atmega8的XATU和XATL2引脚分别是片内振荡器的反相放大器输入、输出端。可在外部连接一个石英晶体或陶瓷振荡器，组成系统的时钟源。无论外接使用的是石英晶体还是陶瓷振荡器，电容Cl和c2的值总是相等的。本系统中电容C1，c2的值选择为30pF。其中，+5V的电源接到了单片机的电源输入端。同时单片机的电源输入端还外接了一个电容。然后接地，这样设计的目的是为了防止外接干扰信号对单片机的电源产生影响，因为电源电压的波动会影响到单片机输出口输出的高电平的电压大小，也就影响了单片机输出的控制信号，从而影响到后级电路。这样设计也是硬件可靠设计的一个方面。

2.2　单片机复位电路

单片机的复位方式有上电复位和手动按键复位2种。复位电路中的电阻。电容数值的设置，是为了确保引RST脚至少保持z个机器周期的高电平而完成复位过程。工作原理，上电瞬间，RST端电压与VCC相同，随着充电电流的减少。RST端的电位逐渐下降。只要RST端有足够长的时间的电压在阂值以上就可以复位。

3 电机位置检测电路设计方案

对电动机的控制可以分为开环系统和闭环系统两大类。开环系统比较简单，能够满足一般的控制要求，闭环系统则用于精度控制的要求。

由于本系统工作的环境范围只是在一个有限的，且相对很小的空间里，所以对电机转过的圈数(确切地说是电机实际角位移量)的精度要求比较高。实现对这些物理量的精确控制，就必须通过精度较高的检测传感器对这些物理进行检测，将检测的结果转换成数字量，反馈给单片机，通过单片机对这些数进行处理，处理的结果作为控制量对电机进行控制，从而实现了闭环控制。在本系统中，对电机位置的检测，可以说是系统的一个非常重要的环节，因为它直接决定电机的实际转数。确切的说。电机的实际转数又决定了执行器件也即摄像头的位置。也就是本系统二维定位的中心环节。所以如何设计电机位置检测与反馈环节，是本文的一个重点。

4　自制光电码盘

基于对电动机角位移要求较高的设甘要求，控制系统必须是个闭环控制系统。以满足系统的整体设计要求。但是如何对电动机实际角位移进行实时检测，并把检测到的实际角位移量反馈给单片机，这也是本次设计的一个比较重要的硬件设计。在此情况下自制的光电码盘便应运而生。

4.1　光电码盘的制作

光电编码盘角度检测传感器是一种广泛应用的编码式数字传感器，它将测得的角位移转换为脉冲形式的数字信号输出。光电编码盘角度检测传感器可分为两种绝对式光电编码盘和增量式光电编码盘。绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制葛莱码方式进行光电转换的。绝对式缩码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光，不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。

本系统采用的是增量式光电编码盘，当轴旋转时，在码盘的两侧分别安装光源和光敏元件，当码盘转动时。光源经过透光和不透光区域，相应地，每条码道将有一系列不规则脉冲信号从光敏元件输出。这样码道上有多少缝晾。当码盘旋转一圈时，就会有多少个这种不规则脉冲输出。电动机转子所转过的角度即可通过自制的光电编码盘检测到，并以脉冲的形式反馈给单片机，在单片机中一记录下来。以便我们进行更为精确的位置计算。

4.2　光电码盘系统的原理

穿插在光电传感器中间的，表示的码盘的一部分，码盘中间一段颜色较浅的部分表示的是码盘上的孔。发光二极管发出的光可以透过码盘上的孔照射到光敏三极管的基极。光敏三极管基极接收到光信号，之后导通，输出电压信号。这样当电机带动码盘旋转时，当码盘转到圆孔时则透光，光敏三极管可以接收到信号，光电传感器的输出端便有电压信号输出，当码盘旋转到它不透光的部位，也就是没有孔的地方。对准光电传感器时，光敏三极管就收不到光信号，因而输出端没有电压信号输出。

5　整形电路设计

由于光电码盘的输出要与单片机相连，单片机T/CO的时钟源外部输入引脚与此相连。这样相连的目的是通过单片机的计数器来计数，确定电机的实际位置的。也就是说光电码盘的输出要触发单片机T/CO计数，这就要求触发脉冲要有足够陡的上升沿，此波形并不是标准的脉冲信号，它的上升沿坡度很大，为了得到足够陡的前沿脉冲信号，需要对上述光电码盘输出的信号进行整形。已得到较理想的脉冲信号，触发计数，因此需要设计整形电路。

整形电路的设计思路是这样的，让上述输出的电压跟一个定值相比较，如果电压大于定值了，就表示这是一个可靠的脉冲，计数器可以计数(加1)，这样不仅可以得到前沿足够陡的脉冲信号，还可以防止小的干扰信号让计数器T/CO误计数。减小出现计数出错的现象的概率。增加了系统整体可靠性。在实际应用电路中比较器选用的是集成器件LM339，它是一个内部集成了4个比较器的集成芯片，由于LM339内部输出端没有上拉电阻，所以在外接电路中需要接上这个上拉电阻。

6　结语

单片机应用篇4

关键词：有限状态机；单片机；按键

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2013）22018701

0引言

有限状态机FSM（Finite State Machine）是一种数学模型，它以有限个状态以及在这些状态间的转移和动作构成，它适用于系统分析到设计整个过程，应用十分广泛。

有限状态机以描述控制特性为主，它特别适合发生有先后顺序或者有逻辑规律的事件，也是软件上常用的一种处理方法。在单片机程序的应用上，有限状态机把复杂事件分解成有限个稳定状态，通过外部事件的驱动，改变程序当前的状态同时做出相应的操作处理。

1有限状态机

有限状态机主要按照规定的顺序依次完成各种操作，它由一定数目的状态和相互之间的转移构成，在任何时候系统只能处于给定状态中的一个，在外部事件的驱动下，状态机会产生相应的动作处理，同时也可能伴随着状态的转移。有限状态机可以分成两类，第一类为Moore状态机，它的输出只和状态有关而与输入无关；第二类称为Melay状态机，它的输出不仅和状态有关而且和输入有关系。

1.1有限状态机要素

有限状态机包含了现态、条件、动作、次态4个要素。现态指程序所处的当前状态，在满足一定的条件下，系统将会产生一个动作或者执行一次状态的转移，次态是满足条件后转移的新的状态，一旦次态被激活，则转变为新的现态。在这4个要素体现出了状态机内部各状态的因果关系，现态和条件是因，次态和动作是果。

1.2建立有限状态机

有限状态机通常主要有两种方式表现方式，一种是“状态转移图”，另一种是“状态转移表”，这两种方式都可以有效的表现出各个状态间的转移关系。

通常，我们用SWITCH-CASE、IF-ELSEIF-ELSE语句在软件中实现状态机的方法和程序结构。实际编程过程中，虽然有限状态机思想提供了很好的编程思路，但是还应该探讨使用归类的方法来进一步提高程序执行效率，因此在编程之前，应该确定程序中存在哪几个状态，这样能够大大缩短程序的长度，可读性也明显增强。

本文通过单个按键信号的检测为例，对状态机的使用进行说明。

在实际应用中，按键的操作是随机的，系统需要对按键一直循环查询。按键的按下和释放检测过程也需要进行消抖处理，这个过程大概需要10ms左右，因此需要设置S0到S2，分别表示判断有无键按下、确定有键按下、等待按键释放3个基本状态。

图2单个按键的状态机转换图采用有限状态机检测按键的过程中，次态与输入以及当前状态有关，因此采用的是Melay状态机模型。在检测过程中，输入为按键信号，鉴于按键普遍连接方法，一般情况下都是“1”表示无键按下，“0”表示有键按下。

在程序中，首先设置按键初始状态为s0，进入按键检测程序，读出按键的当前状态，进入判断过程。如果为s0或s1，通过判断语句判断是否有键按下，即输入信号是否为“0”，如果为“0”则此时进入下一个状态，s0状态对应进入s1状态，s1状态对应进入s2状态；如果为“1”则表示无键按下，返回初始状态s0；如果进入的当前状态为s2，则表示此时确实有键按下需要等待按键释放，再次检测按键输入信号，如果输入为“0”，表示按键未释放，输入为“1”表示按键已经释放，返回到状态s0。

具体软件实现如下：

static char key_state=s0；// 按键初始状态

char key_press，key_return=0；

key_scan（）

{

key_press=key_input；//读按键输入

switch（key_state）

{

case s0：if（！key_press） key_state=s1； // 有键按下，程序进入状态s1，

Break；

case s1：if（！key_press）//确认按键按下，进入状态s2

{

key_return=1；

key_state=s2；

}

else//无键按下，按键抖动，返回状态s0

key_state=s0；

break；

case s2：if（key_press） key_state=s0；//按键释放，返回状态s0

break；

}

}

3结语

有限状态机简单易用，它可以使程序各个状态间的关系变得直观，更有利于程序的模块化。使用有线状态机对单片机编程，可以增强程序的实时性，同时也大大提高了程序的可读性、可移植性。

参考文献

[1]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.

单片机应用篇5

关键词：单片机；通信接口技术；应用；分析

中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0083-01

在整个电气信息专业的课程中，单片机通信接口技术是一门重要的专业课，由于主要是对单片机接口应用进行研究的学科，因此具有很强的实践性，在日常的学习过程中，需要依赖一个先进的实验室作为基础，在电类专业课程中，尤其是弱电类的专业，单片机知识贯穿在整个学习过程中，几乎所有的智能设备，都是建立在单片机基础上的，甚至在毕业设计中，还是有很多单片机的题目，由此可以看出单片机接口技术学习的重要性，除此之外，单片机接口技术在学生毕业后的工作中，也有很大的帮助，例如在一些研发工作中，目前的很多电器还使用单片机作为核心，利用单片机来组建一个电路，从而实现相应的功能。

一、单片机通信接口技术简述

（一）单片机简介。在目前的图灵计算机中，其结构都是由计算器、控制器、存储器、输入和输出组成，计算机的出现对于各个领域来说，改变都是革命性的，但是受到计算机体积的影响，在很多领域应用的不是很好，虽然随着科学技术的发展，计算机经过几代的更新，超集成电路的出现，笔记本电脑使得计算机的体积大幅减小，但是在一些工业领域中，希望计算机的体积能够进一步缩小，单片机就是在这种背景下产生的，从本质上来说，单片机就是一种微型的计算机，是将计算机的几个主要结构，都集成在一个芯片中，这样性能上虽然比计算机差很多，但是体积却得到了最大程度的控制，能够满足更多领域的需要，从需求分析上来看，这种牺牲性能为代价，缩小计算机体积的方式，也符合加工业等需求，对于这些急需小体积计算机的环节中，通常都是只是一些简单的控制功能，例如控制整个生产线的速度，加工模式的改变等，这些简单功能的实现，并不需要复杂的计算功能，对于计算机性能的需求也不高，因此单片机可以很好的胜任，而且随着科技的发展，单片机自身也在不断的更新换代，目前常用的单片机有51系列和52系列，这两种单片机都是Intel公司生产的，每个系列都有多个型号，可以满足各个领域的需要。

（二）单片机通信接口技术简介。研究单片机通信接口技术，主要就是对单片机每个接口的功能进行分析，由于目前市面上的单片机型号较多，而且每种单片机的接口都会有一定的变化，这在一定程度上提高了单片机通信接口技术学习的难度，在目前的单片机通信接口技术的学习中，通常都会选择一种单片机作为参考，在日常的教学过程中，单片机接口的功能都是根据选择的单片机进行实例教学，然后根据单片机自身的特点，虽然单片机型号的不同，接口的功能会有一定的差异，但是总体的变化不大，单片机接口的整体功能相同，只是相同功能接口的位置会有所变化，这样实例教学时，在单片机通信接口的功能介绍完成后，只需要进行一定的拓展，学生们就能够很清楚的了解到其他单片机的接口分布，而且在单片机应用之前，通常需要一些软件对单片机接口的功能进行测试，由于单片机在实际的应用过程中，需要通过一些软件来进行程序的编译，并写入到单片机中，为了保证编写程序的准确性，通常都会在模拟软件中，对单片机的运行情况进行模拟，这样在模拟的过程中，也能够知道单片机每个接口的功能。

二、单片机通信接口技术的应用分析

（一）单片机通信接口的功能。以目前使用最多的51单片机为例，按照通信接口的功能可以分成几种类型，如显示接口、模拟信号和数字信号的转换接口、键盘接口、串行接口等，通过这些接口的配合，可以组成一些特殊功能的电路，也可以利用单一的通信接口，组成具有简单功能的系统，单片机的每个通信接口，都可以得到很好的应用，从而实现特定的功能，由于单片机的应用范围很广，在机械制造、加工业、微电子生产领域中，很多环节都是利用单片机来进行控制，由此可以看出单片机通信接口应用的重要性，而且每个接口都有很重要的功能，但是单片机体积比较小，也在一定程度上限制了其应用，无法担任一些复杂计算的核心，在单片机进行实际应用的过程中，要想实现一定的控制功能，就需要写入相对应的程序，如果要改变控制功能，就要改变单片机的程序，而单片机程序的写入，需要借助计算机来完成。

（二）单片机通信接口技术的应用。单片机通信接口技术在很多范围内都进行了很好的应用，但是在实际的应用时，在具体的控制环节中，单片机通常作为控制系统的核心，被集成在系统中，甚至是直接焊接在电路上，这样单片机内的程序就固定了，无法通过改变单片机的程序，从而实现控制功能的改变，一些经常需要改变的加工环节中，单片机就不能采用焊接的方式，而是插在系统的电路板上，这样在进行程序改写时，就可以将单片机拿下来，写入程序后，再将单片机插入到电路中，但是考虑到单片机的接口是有插拔次数的，插拔到一定次数时，单片机就无法继续使用，虽然利用最新的单片机通信接口技术，可以实现在线写入程序，极大的改善了单片机通信接口技术的应用环境，但是在实际的应用过程中，还是需要注意单片机通信接口的寿命问题，当单片机出现问题需要换一个单片机使用时，应该注意型号必须与之前的完全相同，为了保证单片机通信接口功能的相同，应该对每个接口的功能进行测试。

（三）单片机通信技术的发展前景分析。单片机通信是计算机通信技术中主流的通信技术之一，其存在的意义重大，并且能够在很大程度上现实远程通信。其主要的优势在于方便、精确，能够在多个领域进行应用，并起到了非常广泛的控制作用。未来发展中，单片机通信将更加自动化以及智能化，从而实现智能化的单片机通信技术。

三、结语

通过全文的分析可以知道，单片机是在工业生产领域需要的基础上，将计算机的几个部分，集成到一个电路中，从而形成的一个微型计算机，虽然在性能上，单片机与计算机有很大的差异，但是考虑到实际的应用环节中，需要的只是一些简单的控制功能，并不需要复杂的计算，因此对单片机的性能并没有过高的要求，但是在实际的应用过程中，需要对单片机每个通信接口的功能进行分析，在这个基础上才能进行深度的应用。

参考文献：

[1]郝小江，单片机和PC机串行通信系统设计[J].攀枝花学院学报，2007（03）：29-31.

[2]罗大晖.TMS320VC5416与89C51的串行通信设计[J].常州信息职业技术学院学报，2007（03）：28-30.

[3]葛浩.利用C51实现8051单片机串行通信[J].滁州师专学报，2004（02）：105-107.

单片机应用篇6

1单片机

单片机是指电路芯片形成的集成，依托规模巨大的集成电路，在硅片上对CPU、RAM和ROM等功能进行集成，对小型计算机系统进行构建完善。当前，单片机在诸多领域得到了应用。其基本原理是在具有集成性特点的可编程电路中，各部件完成相应的指令任务。一般是集成电路对指令任务进行编写，再通过各部件对指令任务进行完成。在对指令实施操作的具体环节中，各部件需形成联合协作，无法独立操作。单片机主要由三个部分构成：（1）控制器。在单片机中，控制器占据着核心地位，是中心操作环节，其作用类似人体大脑，发挥着总体控制的关键作用。控制器以单片机结构为依据进行设计，能对单片机状态进行调整，促进各部分实现协调运行。（2）储存器。从实质上来看，储存器发挥着记忆感应器的作用，单片机通过储存器对指令进行获取，并对各部分地址划分进行获取，能保障单片机各部分结构的良好运转。（3）运算器。电子技术以运算为核心，通过运算才能保障各项基本操作。在单片机中，运算器最为忙碌。单片机主要具备如下技术特点：（1）使用期限较长。与微处理器相比，单片机的使用期限更长。当前，半导体技术实现了迅猛发展，加速了MPU更新。新型CPU核心技术日益丰富，具有较长的生存周期。（2）运算速度快。单片机提高了抗干扰性能，并降低了噪音。单片机强调在降低时钟频率的前提下，保持较快的运算速度。单片机改善了内部时序，在保持原有时钟频率的前提下，大幅度加快了运算速度。（3）具有良好的减噪效果，且可靠性较强。单片机生产厂家在对单片机进行设计时，对多种新技术进行了应用，增强了单片机的可靠性。例如，EFT技术的抗干扰性能较强，在振荡电路中，外界因素对正弦信号造成干扰，各毛刺信号迭加于其波形上，即触发信号干扰正常时钟。对施密特电路和RC滤波进行交替使用，能消除毛刺，使时钟信号恢复正常。当前，单片机在相邻引脚上对电源和地线引脚进行安置，不仅能降低穿过芯片的相应电流，还便于在电路板上布置去耦电容，能有效降低系统噪声。

2单片机在电子技术中的应用

2.1在通讯行业中的应用

电子技术能增强人际联系，并推动产业实现良好的无线整合。智能化和移动设备的广泛应用深刻改变了日常生活，先进的通讯技术有赖于对单片机的应用。例如，手机录音功能在采集语音信息的过程中，发生信号中断后，单片机通过对电压的自动获取，保障信号继续。同时，手机识别语音技术也对单片机技术进行了应用，利用单片机形成音频接入点，促进手机增强自动识别性能。

2.2在网络安全中的应用

在对网络进行使用的过程中，极易出现病毒袭击电脑的情况。这是由于电脑具有外部接入设备，木马病毒会通过该设备传播，形成对电脑的侵袭。网络病毒肆虐严重威胁网络安全，不仅影响人们的生产生活，还会窃取信息数据和保密资料。利用单片机对数据进行传输，能有效规避网络病毒对电脑的侵袭，能有效保障电脑数据和资料的安全。

2.3在出租车计价器中的应用

单片机经过长期发展，形成了丰富的功能，在出租车计价器中得到了广泛应用。利用单片机监控出租车的速度和行驶路程，能实现对计算机的准确控制，并计算数据，对出租车单价进行实时显示，能实现对司机和乘客双方权益的有效保障。单片机还具备自动感应功能，能对数据信息进行有效收集和集中处理。

2.4在医疗设备中的应用

单片机在医疗设备中的应用，有效保障了医疗设备的先进性，能促进患者增加对医疗机构和医疗服务的满意度。单片机的集成功能极为强大，在电子医疗设备中得到了广泛应用。例如，单片机与检测分析设备的融合，单片机与超声分析设备的融合，单片机与病房呼叫和监护系统的融合等。

2.5在工业领域中的应用

当前，工业领域实现了良好的自动化发展。部分工业生产环境较为特殊，对人体产生的健康危害较大，其工业生产活动的危险性较高。利用自动化设备开展工业生产，能有效保障工人安全和身体健康。在工业领域，利用单片机采集数据信息，实施程序控制，能促进工业管理目标的良好实现，能促进工业生产实现稳步发展。单片机在流水线作业和报警系统中的应用较多。自动化技术在工业生产中的落实，从整体上改善了工业生产条件，能实现对工业生产的细致调控。在高危险工业生产中，应用单片机，能创设良好协调处理数据的良好条件，能实现对工业技术的持续良好落实，增强工业生产的安全性。例如，在工业生产中构建自动消防系统和警报系统，能以环境变化数据为基础，促进单片机功能对智能统筹平台的贯彻，为消防职能的良好发挥创设良好条件，并实现对工业生产环境安全的有效保障。超声波仪器在实施检测时，能将现象条件作为依据对患者身体状况进行确定，并完善观察环境，从整体上提高医疗效率。

3单片机的开发技术

3.1CPU开发技术基于对CPU的改进，研发单片机，主要包括如下内容：一，对CPU总线宽度进行改进。以往，建立CPU总线宽度的基础为8位，对之进行改进后，可开发拓展为32位或者48位，能有效增强单片机处理信息的功能；二，对CPU结构形式进行改进。传统单片机的建立只有一个CPU基础，对之进行开发改进后，可形成两到三个CPU基础。

3.2存储设备的开发技术

当前，单片机的研发重点之一是改进存储设备。例如，对存储设备具备的读写功能实施研究，采用闪速型存储设备，具备静态读写和动态读写的双重功能。在使用单片机的过程中，发生掉电情况时，能避免信息丢失，增强了单片机的高效性和便捷性。

3.3能耗降低技术CPU技术更新能促进

MUP技术实现革新发展，进而加快单片机的运转速度，并提高振幅运动频率。在一般情况下，单片机转速越快，则耗能越多。能耗过大不仅会缩短单片机的实际使用期限，还会形成噪音。因此，在保持高转速的基础上，实现对噪音的减少和能耗的降低，是单片机极为关键的开发技术。对单片机内部顺序进行改变，对其整体振动频率进行利用，实现对单片机所需能耗的降低，并延长其使用寿命，加快其运行速度。在机器使用过程中，依靠高速运转完成工作的单片机难免会产生噪音。设计人员对单片机转速进行降低来防止噪音产生，难以形成良好效果。对单片机运转进行检验可知，噪音来源主要是集成电路，电源噪音对电子芯片形成撞击即产生噪音。可改变电源原位置，防止电源噪音对电子芯片的撞击，从整体上减少噪音，增强用户体验感。

3.4单片机程序开发技术

单片机开发日益形成自动执行程序，突破了传统的裸机开发环境。单片机开发已逐步实现数据存储以及对数据的自由传输功能，增强了单片机技术的适用性。单片机内部设置的计算机系统通过有序运行，能全面采集和有效处理外部环境形成的各项参数数据。单片机在处理数据信息时，应将实际情况作为依据，对系统程序实施优化改良，增强对外界信息的反应处理速度，拓宽单片机的实际使用范围，并提高其使用效率。另外，单片机开发应围绕C语言实施改进调整，据此增强单片机对外界环境的适应速度和适应能力，进而扩充其功能种类和适用范围。综上所述，单片机使用期限较长，运算速度快，具有良好的减噪效果，且可靠性较强。单片机在通讯行业、网络安全、出租车计价器、医疗设备以及工业领域中得到了广泛应用。单片机的开发技术主要包括CPU开发技术、存储设备的开发技术、能耗降低技术以及单片机程序开发技术。当前，相关人员应加强对单片机的技术开发和推广应用，加快单片机的转速，增强单片机的处理能力，促进单片机在更多领域充分发挥其作用。

单片机应用篇7

【关键词】单片机 电子技术 应用 开发

随着电子技术的不断发展，为了更好的适应嵌入式应用的要求，单片微控制器应运而生，并且发展快速。自20世纪70年代起，单片机已经发展为一个品种齐全、功能多样的大家庭。随着其技术的日趋成熟，在各个行业中均得到了一定应用，开发技术也越来越智能化。

1 单片机的相关概述

单片机是一种典型的嵌入式系统，在自动化设备、汽车电子、仪器仪表、通信等领域中得到了广泛应用，与其他嵌入式系统相较而言，单片机的体积更小、集成性更高、可靠性更强、功耗更低，便于携带。单片机主要是由控制器、运算器、输入输出设备、存储器构成。单片机作为一种小型计算机系统，储存功能非常好，广泛应用于电子领域。对于单片机的运行来说，主要就是执行指令操作。每个基本操作均有相应的指令，在设计人员给出指令之后，编入系统当中，然后根据指令内容予以操作，完成预期的工作内容。

2 单片机在现代化电子技术中的应用

2.1 手机语音

目前，手机语音功能越来越强大，其中语音识别和单片机使用有着非常密切的联系。针对输入语音信息条目而言，此系统作用就是进行识别，并且展开相关操作。在音频入口设置单片机，目的就是收集音频信息，在分辨之后，向各部件下发信息，展开有关操作。

2.2 电话录音

电话除了具有通话功能之外，还具备录音功能。在电话录音过程中，单片机主要就是对请求信号予以收集，之后发出控制信号。

2.3 仪器仪表领域

随着智能化的不断发展与应用，仪器仪表越来越智能化，单片机以其体积小、集成性高、可靠性强等优势，在仪器仪表领域得到了广泛应用，并且在很大程度上改变了仪器仪表行业的发展。在仪器仪表中，单片机的集成不仅可以提高自身设备的智能化水平与数字化水平，还可以显著提高测试功能、控制功能与处理功能。比如，在航天航空仪器仪表中应用单片机技术，可以确保仪器的集成性、可靠性与准确性，极大减少了事故的发生，提高了航天航空电子系统的智能化与自动化，实现了信息的高效传递。

2.4 家电领域

自单片机出现之后，经过快速发展，已经由高精尖科研器械逐渐渗透到日常生活中，如微波炉、洗衣机、电视机等常用家电，其显示系统、控制系统均采用了单片机技术。比如，针对电视机应用而言，在应用单片机技术之后，可以在足不出户的情况下快捷选择频道，展开大型智能游戏控制；针对洗衣机应用而言，可以根据衣物脏污程度、材质等，自动选择洗涤剂用量、洗涤时间与强度等；针对微波炉应用而言，可以根据食物的不同类型，自动选择加热时间及温度；等等。

2.5 医疗器械领域

随着社会的不断发展与进步，卫生医疗水平越来越高，人们对自身健康的关注度也越来越高，然而在现有条件下，住院环境、消毒水平、检测手段、医疗方法等方面还存在不足，直接影响了治疗质量与人们的身体健康。随着单片机在医疗器械领域的广泛应用，使得很多疾病都可以进行诊治，极大的增强了设备检测的可靠性、准确性，同时提高了诊断下药的准确性，能够为人们的身体健康保驾护航。除此之外，随着单片机的广泛应用，医疗设备结构也越来越自动化、智能化、合理化，如分析仪器、呼吸系统、超声波检测等，为医疗诊治提供了可靠保障。

2.6 工业控制领域

随着自动化技术的不断发展与进步，在工业领域，尤其是在某些特殊环境中，如核工业、粉尘工业等，对人体有着极大的损害，针对这些危险性较高的行业而言，大多数均是选用自动化操作。在这些行业中单片机的应用十分普遍。利用单片机的过程控制与数据采集，可以实现工业化控制管理，为相关行业发展提供有效的管理手段，从而促使相关行业快速发展，如报警系统、自动喷漆系统、流水线作业系统等。

3 单片机开发技术

随着科学技术水平的不断提升，单片机更新速度越来越快，其开发主要可以从三个方面展开：

（1）基于单片机程序的开发。在单片机开发中，随着嵌入式操作系统的全面运用，单片机已经不再只是在裸机环境中开发。在某种程度上而言，单片机已经达到了程序自动执行，即执行各指令过程。现阶段，单片机因为具备较强的数据存储、数据处理及数据传输功能，可以在不同环境中，保证计算机正常运行，实现了对外部物理参数的快速、高效、准确采集，同时还可以进行快速的逻辑分析与处理，极大的提高了单片机的应用效率。

（2）基于C语言程序优化的开发。为了保证单片机能够在复杂的计算与控制环境中正常应用，一定要加强对C语言的运用，加大单片机的开发力度，从而有效拓展单片机的应用范围。

（3）基于计算机的开发。目前，单片机均具有通信接口，可以和计算机数据信息予以互相连接，并且为计算机网络与通信设备的应用提供有效、准确的信息数据支持。为此，要想对单片机展开进一步的开发，一定要加强对计算机系统的分析与运用，通过通信数据的连接与确定，实现数据信息的快速接收。

4 结语

综上所述，随着电子技术的快速发展与进步，单片机作为电子技术嵌入式系统的典型代表，其开发与应用已经逐渐成为了社会发展的关键所在，受到了人们的高度重视。通过对单片机应用与开发的深入研究，不仅可以加快开发速度，还可以有效提高控制领域的效率与可靠性，对实现智能化、自动化、数字化控制具有十分重要的现实意义。

参考文献

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[4]王红纪，徐小亚.单片机在电子技术中的应用和开发[J].电子测试，2014（13）：44-46.

作者单位

单片机应用篇8

关键词：单片机；电器；优势；应用

前言：为了满足现代市场不断变化的需求，用单片机这种体积小并且性能同时又非常可观的部件替换那些陈旧的没有创新理念的部件会是一种非常可行的办法。因此，单片机技术在现代电器中得到了广泛的应用。现在智能的控制设备备受人们的亲睐，一切电器走向智能化是电气发展的必然趋势。

1 单片机概述

单片机的全称叫做单片微控制器，它不仅仅是一个小型的部件，而是一台计算机系统浓缩后的集成部件，拥有计算机系统的完整功能，因此它能够被用于电器的智能控制中。在单片机的研究领域中因特尔公司作为老牌计算机公司，有着领军的实力。在20世纪70年代由因特尔公司的工程师霍夫成功制作出世界上第一台微处理器，在计算机领域取得了重大的突破，开创了微处理器时代。随后一些实力雄厚的电子技术公司开始深入研究单片机的智能控制技术。单片机嵌入技术发展并开始逐渐应用于自动控制设备。直到20世纪80年代单片机技术才开始流入国内，从这时开始国内的单片机技术才逐渐发展起来。由于我国对于单片机领域研究时间落后于世界强国，技术上难以和世界先进技术相比，因此我国的单片机技术还处于缓慢的发展期。到目前为止，我国的单片机技术已经取得了一些成就，但更多的是需要这方面的人才来参与加强单片机技术的研究与创新，追赶世界的脚步。我国目前的单片机使用量已经呈现逐年飞速增长的趋势，但是相对于世界单片机使用量来说却仅仅占了1%，可想而知在单片机的应用领域国内有着较大的可开发空间，这也从侧面反应我国的单片机技术发展比较落后。因此未来我国单片机的发展前景十分广阔，培养新型人才，加强单片机的创新研究和应用研究是我国单片机发展的必然趋势。

2单片机在现代电器中应用

2.1单片机在家用电器中的应用分析：在当前技术条件支持下，单片机能够广泛深入对家用电器的更新与升级改造过程当中，并且通过应用单片机的方式，到达拓展家用电器市场竞争实力的目的。例如：单片机的应用能够使得电视游戏机实现智能化的控制，能够使洗衣机自动识别衣物的类型、以及衣物的洁净程度，从而选取与之相适应的洗衣机洗涤时间以及洗涤程序，能够使电冰箱自动识别所储存食物的基本类型以及保鲜等级，从而选取与之相对应的冷藏温度；能够使烤箱或者是微波炉自动识别食物种类，从而自动控制应当选取的加热或是烘烤时间以及温度。由此不难发现：在家用电器中通过引入单片机的方式，使得家用电器在综合使用性能方面得到了极为显著的发展与步，能够为社会大众带去更多的方便，是实

现家用电器行业智能化发展的关键。

2.2单片机在工业控制中的应用分析：工业控制领域可以说是当前技术条件支持下，单片机的一大关键应用领域所在。在工业控制所涉及到的控制系统以及数据采集系统当中，单片机均是系统运行中的关键组成要素之一。与此同时，以工业化生产过程中的流水线管理为例，通过应用单片机的方式能够实现工业化生产流水线管理与计算机的联网处理，并在此过程当中形成相应的二级控制系统，而这对于提高工业化生产流水线管理综合质量而言同样有着重要意义。

2.3单片机在医疗卫生领域中的应用分析：伴随着现代科学技术的持续发展与进步，社会大众对于自身身体健康的关注更为频繁，由此也使得人们在接受医疗卫生治疗的过程当中，对于消毒质量的关注度显著提升。然而对于客观条件有限的小型诊所或是医院而言，临床治疗过程中所配置的消毒杀菌设备结构极为简单，并不能实现消毒杀菌动作的自动化实施与管理，这一问题也是限制这部分医院诊所消毒杀菌水平提升的关键因素所在。然而通过对单片机的应用，发挥单片机自身所具备的体积小、扩展强、功能多以及操作简便等优势，可将其应用于包括呼吸机、超声诊断、病床呼叫以及各类分析监护仪器设备当中，一方面能够确保这部分仪器设备的自动化水平得到显著提升，同时合理控制设备结构复杂性。

2.4单片机在智能仪器仪表设备中的应用分析：在当前技术条件支持下，单片机有着包括高度集成、控制灵活、可靠性高、体积小巧以及可操作性强在内的多项应用优势，而上述应用优势的实现对于智能仪器仪表设备的应用而言同样是极为关键的。简单来说，单片机的产生极其应用使得传统意义上半自动性的仪器仪表测量控制方式得到了彻底改变，并逐步向着智能化、柔性化以及数字化方向发展。与此同时，配合单片机而形成的智能仪器仪表设备在数字化电路应用功能方面的优势明显高于传统仪器仪表设备，同时也能够实现测量功能、处理功能以及控制功能的一体化发展，与仪器仪表的发展方向有着高度一致性。

3 单片机的发展趋势分析

3.1单片机CPU中央处理器的发展趋势分析：在单片机CPU中央处理器的数据处理方面，需要通过对总线宽度的拓展，达到提高单片机数据处理能力的目的。简单来说，传统意义上8位总线宽度的单片机装置应当逐步发展演变成为16位或者是24位，按照此种方式达到提高单片机数据处理能力的重要目的。与此同时，通过对单片机中央处理器数据总线的优化，同样可以达到提高其所对应数据处理能力的目的。更为关键的一点是：从单片机CPU中央处理器基本结构的角度上来说，可以通过引入双CPU处理结构的方式，显著提高单片机的数据处理能力，在此过程当中实现对单片机电子技术的深入发展。

3.2单片机微型化的发展趋势分析：如果将单片机所涉及到的各个运作模块以独立化方式综合在一个系统当中，则其体积会显著扩大，不仅无法实现良好的运作质量，同时也会导致设备运行功耗明显增大。现阶段，在电子技术的支持作用之下，单片机能够将CPU中央处理器、RAM随机存取数据储存器、ROM只读程序存储器、通信结构、定时电路以及终端系统在内的相关功能模块完全集中于体积较小的单一性芯片部件当中。与此同时，部分增强性的单片机在功能模块方面还能够进一步扩展，实现对PMW脉宽调制电路以及WDT看门狗程序在内的相关模块的综合应用。按照此种方式，使得单片机在正常运行状态下所覆盖的单元电路呈现出显著发展趋势，同时也促进了电子技术支持下单片机应用功能的多元化发展。需要特别注意的一点是：现阶段各个行业领域中对于单片机的体积要求也尤为突出，要求单片机能够具备体积小以及重量轻等多个方面的特点，同时也需要最大限度的保障单片机应用功能的综合性及低功耗优势得到有效实现。

结语：

随着国内经济的不断发展，我国国民生活水品逐年提高，家用电器普遍进入普通家庭，人对于电器功能的要求也逐渐开始变得多种多样，智能型的控制系统是人们所追捧的对象，电器产品的智能化也是电器行业发展的必然。而如今人们已经开始对单片机有了更多要求，促使国内单片机技术开始飞速发展。目前国内单片机市场前景十分可观，单片机技术的应用潜力还需要继续挖掘，当然我国的单片机技术还不够成熟，需要向世界靠拢，培养新的综合型单片机技术人才，创新现有的单片机技术，促进我国单片机技术的稳步发展是我国单片机技术发展的未来方向。

参考文献：

[1]张鑫. 单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2002：7-12.

[2]王美清. PIC 单片机在远程控制中的应用[J].电子技术应用，2000，3：23-2.