導語：如何才能寫好一篇單片機應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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單片機的特點主要有：高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品；易擴展；優(yōu)異的性能價格比。目前，單片機的應用領(lǐng)域主要包括：辦公自動化設(shè)備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領(lǐng)域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價格比；在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應用；商業(yè)營銷設(shè)備；單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應用；汽車電子產(chǎn)品；航空航天系統(tǒng)和國防軍事、尖端武器等領(lǐng)域，單片機的應用更是不言而喻。

二、單片機開發(fā)中的幾個基本技巧

在單片機應用開發(fā)中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著?，F(xiàn)歸納出單片機開發(fā)中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統(tǒng)運行中應考慮的超范圍管理參數(shù)如下。物理參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵參數(shù)、采集處理中的運行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。資源參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數(shù)：這些應用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數(shù)：指系統(tǒng)運行中的有序變化的參數(shù)。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設(shè)計是單片機開發(fā)與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長度和執(zhí)行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發(fā)時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統(tǒng)的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調(diào)試起來問題就會很多，反而導致執(zhí)行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設(shè)計靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現(xiàn)象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態(tài)；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態(tài)。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據(jù)不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續(xù)性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4、如何測試單片機系統(tǒng)的可靠性。當一個單片機系統(tǒng)設(shè)計完成，對于不同的單片機系統(tǒng)產(chǎn)品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統(tǒng)的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統(tǒng)工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。此外在開發(fā)和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。

參考文獻：

[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京：北京航空航天大學出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51單片機系統(tǒng)及其應用.北京：高等教育出版社，1992

[3]孫涵芳.MCS-51/96系列單片機原理及應用.北京：北京航空航天大學出版社，1996

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關(guān)鍵詞：單片機；低功耗技術(shù)；應用

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-01

一、引言

近年來，隨著單片機技術(shù)的大規(guī)模普及和應用，單片機已經(jīng)涉及到了生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。在單片機技術(shù)得到大規(guī)模的同時，其帶來的能源消耗也是不容忽視的。在大多數(shù)的領(lǐng)域，尤其是在涉及到大規(guī)模應用的情況下，人們更加看重的是單片機的功耗性能。隨著CMOS工藝的成熟和投入應用，給低功耗單片機的的設(shè)計帶來了新的途徑。在基于單片機的系統(tǒng)中，功耗主要可以分為系統(tǒng)運行功耗和待機功耗兩大類。其中系統(tǒng)運行功耗是指在系統(tǒng)的運行過程中產(chǎn)生的功耗，此時主要是用來執(zhí)行有效的處理。待機功耗主要是指在系統(tǒng)的待機過程中產(chǎn)生的功耗，這一部分都是無效的，對于系統(tǒng)來說是無益的。因此，降低單片機的功耗可以從這兩個方面入手。

二、單片機低功耗技術(shù)

單片機的低功耗技術(shù)主要是從單片機的設(shè)計出發(fā)，對單片機產(chǎn)生功耗的部分進行優(yōu)化，從而達到降低功耗的目的。根據(jù)對目前單片姐低功耗技術(shù)的研究，降低功耗的技術(shù)主要有以下幾種。

（一）提高單片機設(shè)計的集成度。在目前的芯片設(shè)計中，普遍采用高集成度的設(shè)計方式來降低系統(tǒng)的功耗，減少在芯片電路的功耗，這種方式能夠有效的降低芯片的整體功耗性能，在單片機的設(shè)計中就可以借鑒這種方式來達到降低單片機功耗的目的，即提高單片機單片設(shè)計的集成度，減少電路的功耗。

（二）對單片機內(nèi)部電路做邏輯性劃分。在單片機的設(shè)計前，通過對單片機的功能需要進行分析，可以將單片機的內(nèi)部電路劃分為幾個邏輯組合，在實際的應用中，一般情況下，這些電路中只有一部分參與工作，因此，就可以通過寄存器的方式將這些組合方式進行存儲，并且根據(jù)具體的應用進行選擇，保證需要的電路進行工作，同時不參與工作的電路處在非工作狀態(tài)，這種方式也能夠起到有效降低單片機功耗的效果。

（三）增加單片機的工作電壓寬度。在單片機的具體應用過程中，由于單片機的工作電壓的限制，一般情況下需要在單片機與電源之間增加一個專用的穩(wěn)壓電路進行電壓的轉(zhuǎn)換。因此，可以在單片機的設(shè)計過程中增加單片機的工作電壓寬度，使得單片機能夠工作在更寬的電壓范圍，可以有效的避免穩(wěn)壓電路對單片機系統(tǒng)產(chǎn)生的功耗。

（四）設(shè)計雙時鐘模式。單片機的功耗情況是與其工作的頻率密切相關(guān)的，因此可以通過降低單片機工作頻率的方式減少單片機的功耗。在單片機的設(shè)計過程中，可以設(shè)計兩套獨立的時鐘，即一個高頻率時鐘和一個低頻率時鐘。實際應用中，當單片機系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，可以利用高頻率的時鐘滿足工作的需求；當不需要高頻率時便可切換到低頻率工作模式，使得單片機的功耗降低，起到降低功耗的目的。

三、低功耗技術(shù)在CMOS工藝單片機的應用

（一）降低單片機運行功耗。單片機系統(tǒng)的運行模式一般有處理任務和等待處理兩種狀態(tài)。在單片機進行任務處理時，單片機的功耗主要或者全部用來進行任務的處理，這種功耗稱為運行功耗。在單片機系統(tǒng)的所有模塊都處于運行狀態(tài)時，此時的單片機功耗也自然達到最大狀態(tài)。根據(jù)CMOS工藝的單片機的設(shè)計原理，主要通過以下幾種方式來降低單片機系統(tǒng)的運行功耗。

（1）改變電源電壓實現(xiàn)低功耗。根據(jù)有關(guān)的公式我們可以推的，在功耗的影響因素中，電源電壓與功耗呈平方正相關(guān)性，因此，降低電源電壓能夠有效的實現(xiàn)降低單片機功耗的目標。而且，在實際的單片機設(shè)計應用中，要注意電源電壓必須滿足單片機系統(tǒng)的整體要求，只有這樣才能夠更好的實現(xiàn)對于單片機的低功耗使用。

（2）縮減單片機系統(tǒng)的門電路數(shù)量。在單片機系統(tǒng)的設(shè)計中，單片機系統(tǒng)的功耗等于各個門電路的功耗之和。因此，在單片機的系統(tǒng)設(shè)計中，應該盡最大可能減少門電路的數(shù)量，并且在器件和模塊的選型時，應該盡量選取能夠滿足功能需求，同時結(jié)構(gòu)比較簡單的。這種方式可以實現(xiàn)單片機系統(tǒng)功耗的線性化減小，起到降低系統(tǒng)功耗的作用。

（3）使用盡可能低的時鐘頻率。在單片機系統(tǒng)的功耗表達式中，功耗的大小與時鐘頻率也呈現(xiàn)正相關(guān)性，因此，降低CMOS工藝的單片機的時鐘頻率也是實現(xiàn)低功耗的一種重要方式。而且，在單片機系統(tǒng)的設(shè)計過程中，首先必須滿足系統(tǒng)的工作要求，但是單片機的時鐘選取也不能過大，這是實現(xiàn)單片機系統(tǒng)低功耗的基本條件。

（二）降低單片機待機功耗。單片機系統(tǒng)在工作狀態(tài)以外，大部分時間都是處于待機狀態(tài)，即此時的功耗是無效功耗。因此，必須采取多種措施將單片機系統(tǒng)的待機功耗降到最低。目前，降低單片機待機功耗的措施主要有以下幾個方面：首先可以把降低單片機系統(tǒng)運行功耗的方法應用于降低單片機系統(tǒng)的待機功耗；其次，降低單片機的待機功耗還可以通過終止無效電路的工作狀態(tài)實現(xiàn)。具體有以下幾個方面：

（1）設(shè)置單片機系統(tǒng)自動中斷。單片機系統(tǒng)的工作狀態(tài)時間是很有限的，大部分時間是處在待機的狀態(tài)。因此，可以在單片機設(shè)置MCU對各個模塊進行管理，可以通過預先設(shè)定系統(tǒng)自動中斷時間，在系統(tǒng)的待機時間達到門限值時就會啟動自動中斷，關(guān)閉沒有處于運行狀態(tài)的模塊，起到降低系統(tǒng)整體功耗的效果。

（2）及時中斷無效電路模塊。電路模塊也會產(chǎn)生一定量的功耗，因此，也有必要對其進行有效的管理。通過預設(shè)的功耗控制系統(tǒng)，對長時間處于待機狀態(tài)的電路模塊進行中斷，以更好的降低單片機系統(tǒng)的整體功耗。

四、結(jié)束語

單片機的大規(guī)模應用對于推動人類進步、改變?nèi)藗兊纳罘绞阶龀鼍薮筘暙I，然而功耗問題也是不容忽視的。單片機低功耗技術(shù)的研究能夠有效的克服這一限制單片機應用的瓶頸。在未來的單片機發(fā)展過程中，應該結(jié)合具體的單片機應用需求，針對單片機系統(tǒng)的具體情況，選擇適合的低功耗技術(shù)進行單片機系統(tǒng)的設(shè)計，以期更好的推動單片機的大規(guī)模應用。

參考文獻：

[1]李月香.單片機低功耗技術(shù)及應用[J].計算機應用，2001.

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關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)　單片機　心智圖

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

文章編號：1007-3973（2012）006-001-02

1 概述

1.1 《單片機應用技術(shù)》課程的特點

《單片機應用技術(shù)》是電子、通信、自動化等專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課。單片機是控制設(shè)備中最基本、最重要、使用最廣泛的主控硬件之一。該課程是控制領(lǐng)域的入門課程，本課程也是一門應用技術(shù)課。學生普遍反映該課程非常難學，經(jīng)過調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)主要有三方面的原因：

(1)該課程要記憶的知識點多，學生很難從整體上把所有知識點融會貫通的記住。

(2)該課程中有的知識點有一定的難度，要求學生有一定的邏輯思維和推理能力。

(3)學生的態(tài)度問題。本原因主要是學生覺得該課程很難學，越難越不想學，造成惡性循環(huán)，提不起興趣。

1.2 心智圖簡介

心智圖是英國的學者托尼·巴贊（Tony Buzan）創(chuàng)立的，它是一種將放射性思考具體化的方法。心智圖使用了圖文并茂的方法，為人們提供了一個圖形思維工具，充分運用了左右腦。近年來，心智圖以其完整的邏輯架構(gòu)和全腦思考的方法被人們運用于各個方面，大大提高了效率。

2 心智圖的繪制

心智圖的繪制一般可以采用手繪方式和軟件設(shè)計方式。

2.1 手繪方式

(1)和我們以前作筆記不同最大的主題在整張紙的中間用圖形體現(xiàn)出來。

(2)次級知識點每個用一個大分支。心智圖把次級知識點以分支的形式體現(xiàn)出來，有多少個次級的知識點，就會有多少條大的分支。

(3)用不同顏色來表示不同的分支，這樣可以讓你對不同次級知識點的信息一目了然。

2.2 軟件設(shè)計方式

軟件繪制方式就是通過計算機軟件來代替手動繪制的方式。比較有名的制作軟件有：XMIND，F(xiàn)REEMIND等。

3 心智圖和《單片機應用技術(shù)》課程的結(jié)合

從《單片機應用技術(shù)》課程特點和心智圖的介紹我們可以看出心智圖可以解決單片機課程知識點多、記憶難的問題。

無論學習哪門課程，學生都希望有一個整體把握的過程。一般來說有兩種方法。第一種：由大到小，也就是說先全局把握課程，然后細化知識點來理解課程。第二種：由小到大，先對每個知識點進行學習，再到把握整個課程。

在《單片機應用技術(shù)》的教學中更傾向于第一種方法，針對這門課程，我們可以先制作出總體的心智圖（如圖1），根據(jù)目錄和緒論就可以制作，但主要的課程模塊必須包括，比如：單片機組成、單片機指令系統(tǒng)等。在主心智圖繪制完以后，學生可以對整個課程要學習的內(nèi)容大體上有一個把握。

隨著今后的不斷學習，可以把每一章，每一模塊的最重要的知識點繪制到總的心智里面，圖2給出了單片機指令系統(tǒng)的分心智圖。

4 調(diào)查分析

在進行《單片機應用技術(shù)》上課前，要求學生掌握心智圖的畫法，并畫出課程目錄心智圖（可以按自己喜歡的思路畫，不能強求一種模式，否則會適得其反）。在以后的上課過程中，要求學生畫出每章的心智圖，并要求學生課后花10到20分鐘完善自己的心智圖。經(jīng)過問卷調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學生的學習效果明顯提高。表1是對100位自動化術(shù)專業(yè)學生的部分問卷調(diào)研匯總結(jié)果。

5 結(jié)束語

人類對圖片的記憶是右腦起作用，右腦的記憶力是左腦的100萬倍。心智圖就是利用人的右腦記憶。在《單片機應用技術(shù)》課程的學習中使用心智圖來輔助學習，使學生的左右腦同時作用起來，以圖形的方式來強化左腦的文字記憶，極大的提高了學生學習的效率，且記憶知識點更加牢固。

而對于教師來說，如果在教學過程中的采用思維導圖進行課程的設(shè)置，教學改革，探討新的學習方法技巧，它可以幫助更快建立系統(tǒng)完整的知識框架體系，對學習的課程進行有效的資源整合，使整個教學過程和流程設(shè)計更加的系統(tǒng)、科學有效。從而更有效的進行課本知識的傳授，促進教學的效率和質(zhì)量的提高。

參考文獻：

[1]　王幸之,鐘愛琴.AT89系列單片機原理與接口技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學出版社,2004.

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摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)代社會生活當中人們對家用電器的智能化需求程度提高，使得單片機的應用進一步加強。隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，智能型、功能性的家用電器不斷涌現(xiàn)，且更新?lián)Q代的速度更加迅速。造成這種情況的主要原因就是家用電器當中對單片機的使用。本文針對單片機在家用電器中的應用問題進行了簡要論述。

關(guān)鍵詞 ：單片機 家用電器 單片微控制

單片機本身的體積很小，且容易開發(fā)并實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。因此，能夠在很快的時間內(nèi)被廣泛應用社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。單片機應用在家用電器方面，更新?lián)Q代的速度很快，采用單片機控制電動玩具、電視游戲設(shè)備、錄音機、DV 以及相關(guān)家用電子產(chǎn)品，能夠進一步提升產(chǎn)品性能。

一、單片機概述

單片機主要是一種在線式的控制機，也就是指現(xiàn)場控制。因此，能夠在很大程度上提升家用電器抗干擾能力，并降低生產(chǎn)成本，這就是其與離線式計算機之間的主要區(qū)別。因為單片機成本部分十分敏感，因此，當前使用的軟件主要還是一種低級的變成語言。這種低級變成語言相對于二進制編碼而言，水平十分有限。但是，在家用電器當中仍然采用該種低級變成語言，主要原因是因為單片機從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看并沒有計算機類型的CPU。同時也沒有像計算機硬盤一樣的儲存設(shè)備。

單片機通常情況下又被稱為單片微控制設(shè)備，通過它并不能完成整個邏輯功能，但是能夠?qū)⒂嬎銠C系統(tǒng)完整集成到芯片當中，換句話說，單片機就相當于計算機。但是，單片機的體積更小，質(zhì)量更輕，價格也更加便宜。同時，其能夠為產(chǎn)品技術(shù)學習以及應用和開發(fā)提供最適合的條件。與此同時，充分學習和使用單片機能夠了解計算機的原理以及構(gòu)造情況，為單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電腦功能類型研究提供重要依據(jù)。

通過使用單片機控制家用電器，能夠完成簡單指令。通常情況下，家用電器當中采用的全自動滾筒洗衣機以及吸油煙機（排煙罩）等設(shè)備結(jié)構(gòu)當中都能夠見到單片機。單片機就是作為控制系統(tǒng)當中的核心部件發(fā)揮其作用的。

上述中的這種計算機當中涉及到的最小系統(tǒng)可能只是一片集成電路，這種條件下其就能進行簡單的運行與控制。又因為其體積相對較小，在設(shè)計過程中，被放置在機械內(nèi)部，十分方便。在整個裝置當中，單片機相當于是人體的大腦，一旦單片機出現(xiàn)了問題，可能造成整個系統(tǒng)和設(shè)備的癱瘓。目前，單片機使用的領(lǐng)域廣泛，例如智能儀表、導航設(shè)備以及家用電器等都采用單片機來實現(xiàn)其功效。而這種類型的產(chǎn)品又會在產(chǎn)品的名稱前面冠以“智能型”之名。

二、單片機應用

家用電器當中普遍都采用單片機控制系統(tǒng)完成技術(shù)控制與功能操作。這種設(shè)計與應用能鞏固有效提升產(chǎn)品的控制功能與屬性，并充分節(jié)約生產(chǎn)成本與減小體積。隨著單片機在技術(shù)生產(chǎn)過程中取代傳統(tǒng)意義上的機械控制部件，家用電器產(chǎn)品也開始走向了智能化。例如，一些家用智能洗衣機已經(jīng)能夠分辨衣物種類與臟污程度，并在此基礎(chǔ)上設(shè)定洗滌時間和強度。一些產(chǎn)品還能夠?qū)κ挛锏姆N類進行區(qū)分，并在此基礎(chǔ)上選擇加熱時長。另外一些還能夠?qū)κ澄锓N類進行區(qū)分，并選擇冷藏時間等等。這些智能型家用電器都充分發(fā)揮了單片機以及家用電器本身功能特性。并將兩者結(jié)合，滿足人們都生活多項功能的需要。

本文針對單片機應用在家用電器當中進行簡要分析，具體內(nèi)容包括幾個方面：

（一）微波爐單片機使用。從傳感器或其它接收設(shè)備獲得的電信號，由于傳輸過程中的各種噪聲干擾，工作現(xiàn)場的電磁干擾，前段電路本身的影響，往往會有多種頻率成分的噪聲信號，嚴重情況下，這種噪聲信號甚至會淹沒有效輸入信號，致使測試無法正常進行。

微波爐當中的最新產(chǎn)品都具有智能化功能，也就是變頻式微波爐，這種微波爐主要采用的是單片機控制程序，以此實現(xiàn)實時控制微波爐磁控功能輻射強弱。通過這種方式微波爐內(nèi)部環(huán)境當中的溫度將能夠穩(wěn)定在一定的范圍當中。這就真正實現(xiàn)了從強火到弱火的智能與自動控制。另外，采用單片機技術(shù)應用在無序解凍方面，能夠有效地控制解凍全過程，使得食物能夠更加接近自然解凍的規(guī)律。因此，取得了更加理想的解凍效果。正是基于這種理論，單片機控制變頻式微波爐能夠被廣泛應用。

（二）洗衣機單片機使用。洗衣機當中使用的控制系統(tǒng)主要是基于模糊控制系統(tǒng)完成的，也就是使用者只要能夠按下相應的按鈕，洗衣機就能夠根據(jù)指令計算用水量與選擇最佳的水流。并在此基礎(chǔ)上完成洗滌全過程。這種條件下，衣物能夠被以最佳形態(tài)洗滌，實現(xiàn)了洗衣機的智能化功能。這種智能化的功能主要通過光電傳感器當中的型號，被發(fā)射到單片機當中，而單片機當中的儲存設(shè)備又能夠進行模糊控制程序編寫，并處理數(shù)據(jù)，在這個過程中洗衣機等昂中的水位與水流情況都被設(shè)置完成，此外，來自布量傳感器的有關(guān)布量、布質(zhì)的信息，也是決定水位，洗滌時間和水流強度等的重要依據(jù)。

（三）空調(diào)單片機使用。單片機系統(tǒng)采集的信號有模擬電壓信號、模擬電流信號、PWM 信號、數(shù)字邏輯信號等。現(xiàn)在，絕大多數(shù)傳感器輸出的信號都是模擬信號量，電流和電壓。所以模擬信號的采集應用最為廣泛，處理過程也相對復雜。相比于模擬信號，PWM 信號和數(shù)字邏輯信號的采集比較直接，單片機能夠直接處理這類信號，無需額外的器件進行信號轉(zhuǎn)換。單片機測控系統(tǒng)有時需要進行多路和多參數(shù)的采集和控制，如果每一路都單獨采用各自的輸入回路，即每一路都采用放大、濾波、采樣/保持，A/D 等環(huán)節(jié)，不僅成本比單路成倍增加，而且會導致系統(tǒng)體積龐大，且由于模擬器件、阻容元件參數(shù)特性不一致，對系統(tǒng)的校準帶來很大困難；并且對于多路巡檢如128 路信號采集情況，每路單獨采用一個回路幾乎是不可能的。因此，除特殊情況下采用多路獨立的放大、A/D 外，通常采用公共的采樣／保持及A／D 轉(zhuǎn)換電路(有時甚至可將某些放大電路共用)，利用多路模擬開關(guān)，可以方便實現(xiàn)共用。

結(jié)語：

綜上所述，隨著社會、經(jīng)濟、科學技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機應用在社會生活的諸多領(lǐng)域當中，很難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代社會當中仍然存在未使用單片機的家用電器。單片機在家用電器當中的使用率之高，說明了其應用優(yōu)勢。但是想要充分了解單片機仍然需要對其進行深入了解與原理分析。只有這樣才能進一步促進單片機在家用電器當中的應用水平提升。

參考文獻：

[1]肖鳳明．新型空調(diào)器故障分析與維修技能訓練[M]．電子工業(yè)出版社．2011(02)：03-04.

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一、引言

 

單片機是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上，廣泛應用于家用電器、智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導航系統(tǒng)、軍工等領(lǐng)域，在社會生活中具有極其重要的作用。單片機原理及應用是測控技術(shù)與儀器專業(yè)中一門重要的綜合性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，并且與多門課程深度相關(guān)，如電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、傳感技術(shù)、微機原理及應用、控制工程基礎(chǔ)、測控電路設(shè)計、智能儀器設(shè)計等。同時本門課程具有極強的綜合性、實踐性的特點，對于培養(yǎng)學生的實驗能力具有重要作用。基于單片機教學的重要性，全國各校也一直在進行關(guān)于單片機的教育教學方式、方法改革，主要的改革方向均是增強單片機教學的實踐能力，在課堂教學的基礎(chǔ)上，加強實踐教學，主要的方式包括：(1)加強實驗環(huán)節(jié);

 

(2)增加綜合性實驗;(3)加課程設(shè)計環(huán)節(jié);(4)設(shè)計單獨的實踐環(huán)節(jié)。項目驅(qū)動型是近年來比較受到認可的一種教學方式。項目教學法是在教師的指導下，學生設(shè)計一個相對獨立的項目，圍繞著項目組織和開展教學，由學生提出設(shè)計目標，完成項目的調(diào)研，在教師的指導下，形成設(shè)計方案，完成項目的設(shè)計及調(diào)試，并完成項目報告。對于培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、信息收集能力、團隊合作及寫書面報告的能力等均有很大的幫助。項目教學法可將相關(guān)學科中的知識內(nèi)容通過單片機作為核心，轉(zhuǎn)化為若干個教學項目，使得學生在完成項目的過程中可以從知識體系的角度對本專業(yè)有深刻的認識。

 

基于測控技術(shù)與儀器專業(yè)的特點，項目的設(shè)計要盡可能與本專業(yè)重要的知識內(nèi)容相結(jié)合，可以綜合學生所學的電路、數(shù)字電路、模擬電路、編程語言、儀器電路、光電檢測技術(shù)、傳感器等多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，培養(yǎng)學生進行智能化電子系統(tǒng)整體設(shè)計能力。為此，本文設(shè)計了單片機教學實踐平臺項目，盡可能適應多種類型的傳感器，可以完成多種類型的測控系統(tǒng)，全面培養(yǎng)學生的設(shè)計、實踐能力。

 

二、單片機實踐教學系統(tǒng)組成

 

教學系統(tǒng)的設(shè)計既要滿足學生學習單片機的需要，也為學生建立符合測控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)方向的測控系統(tǒng)提供了足夠的空間;既為學生學習本專業(yè)的相關(guān)課程提供了一個平臺，也為學有余力的學生提供了更多深入學習的條件;既保留了目前教學過程中經(jīng)典的教學內(nèi)容，也要對實際應用領(lǐng)域中廣泛使用的新技術(shù)予以足夠的重視。系統(tǒng)主要組成如圖1所示。

 

教學實踐平臺以ADUC842單片機為核心，設(shè)計了存儲器擴展、人機接口、模擬信號處理電路、數(shù)字量輸入輸出電路、無線通信、驅(qū)動電路等，同時可通過串口電路連接GPS、GPRS、485等在測控系統(tǒng)中廣泛應用的技術(shù)，同時設(shè)計多種類型傳感器供學生組成不同類型的測控系統(tǒng)。

 

三、單片機實踐教學系統(tǒng)電路設(shè)計

 

1.CPU電路設(shè)計。CPU選擇ADuC842作為主控CPU，ADuC842是ADI公司生產(chǎn)的具有8051內(nèi)核的模擬單片機，集成了豐富的片上資源，它具有3個16位定時器/計數(shù)器、62KB片內(nèi)電擦除程序存儲器、4KB片內(nèi)電擦除數(shù)據(jù)存儲器、2304B片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM、8通道12位高精度ADC、2個12位DAC、12個中斷源、看門狗定時器和電源監(jiān)視器，同時還集成了UART、I2C和SPI串行接口，既可滿足學生學習的需要，也是一種功能強大的可廣泛應用的新型單片機。

 

2.模擬信號及數(shù)字信號輸入輸出電路設(shè)計。由于ADuC842單片機具有8通道12位A/D轉(zhuǎn)換器及2路12位D/A轉(zhuǎn)換器，可以滿足大多數(shù)的系統(tǒng)應用，因此只需要利用運放設(shè)計放大電路，用于和傳感器輸入的信號進行匹配即可。數(shù)字量輸入輸出采用光藕TLP281-4進行光電隔離，一方面可以起到保護作用，同時也可以匹配外接電路和各種電平，為測控系統(tǒng)設(shè)計提供更多的靈活性。

 

3.人機接口電路。人機接口電路采用了單片機電路最常用的鍵盤、數(shù)碼管管理器件HD7279作為核心電路，設(shè)計了3×4的小鍵盤及四位數(shù)碼管，可以滿足測控的基本需要，同時還設(shè)計了液晶接口，可設(shè)計出更豐富的界面。

 

4.通信電路設(shè)計。測控系統(tǒng)的通信主要分為有線和無線兩種，對于有線系統(tǒng)設(shè)計了最常用的RS232接口及廣泛應用于測控系統(tǒng)中的RS485總線。無線通信采用了基于無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的通信接口設(shè)計，工作于433MHz頻段，具有工作頻道的設(shè)置和發(fā)送、接收、待機狀態(tài)等工作模式可短距離無線傳輸，具有抗干擾性能強、可靠性高、安全性好、受地理條件限制少、安裝靈活等優(yōu)點，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應用前景。同時為滿足測控系統(tǒng)遠程通信的需求，設(shè)計了基于GPRS通信模塊的接口。GPRS網(wǎng)不但具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快、通信質(zhì)量高、支持TCP/IP協(xié)議，可以直接與Internet互通，具有廣泛應用。

 

5.典型應用電路設(shè)計。串行總線是現(xiàn)代測控系統(tǒng)中應用最廣泛的技術(shù)，為使學生學習到應用最廣泛的單片機系統(tǒng)的串行片內(nèi)互連技術(shù)，采用了三種總線設(shè)計了外圍電路，分別是：DS18B20是基本于單總線的溫度傳感器、DS1302是基于SPI總線的日歷時鐘芯片、AT24C02是基于二線串行總線的EEPROM芯片。傳感器是單片機測控系統(tǒng)中最重要的組成部分，為了與測控專業(yè)的其他課程相銜接，分別采用了多種原理設(shè)計的傳感器，如電阻型、電感型、電容型、壓電型等傳感器，特別重視光電式傳感器的應用。

 

四、單片機實踐教學項目應用

 

本單片機實踐教學系統(tǒng)可應用于單片機的教學實踐中，讓學生自己組隊，根據(jù)自己的興趣，調(diào)研并確定題目，盡可能利用教學系統(tǒng)所提供的資源，形成自己的設(shè)計方案，設(shè)計測控系統(tǒng)、調(diào)試電路、調(diào)試程序，完成一個可包含光、機、電的測控系統(tǒng)，在學習單片機的過程中，學習測控系統(tǒng)開發(fā)的整個過程，對本專業(yè)有更深刻的認識。

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隨著社會的不斷發(fā)展、科技的不斷進步，單片機在社會中的應用領(lǐng)域不斷的擴展，這也在一定的程度上說明了單片機在社會中的重要性。一般來說，我們常見的有關(guān)單片機控制的電器有洗衣機、電冰箱、電視機、微波爐和空調(diào)以及音響設(shè)備等，和計算機相連的打印機、傳真機、復印機甚至掃描儀等辦公自動化的設(shè)備都用單片機，自動化控制的電梯、機床等，我們通常見到的交通信號燈、熒光彩燈以及廣告屏幕上的色彩的變化，甚至小孩子所玩的玩具中都含有單片機。所有的這些無不在透露著一個信息，那就是單片機的應用滲透到了生活中的方方面面。同時，正是由于單片機技術(shù)在生活中的廣泛應用，使得單片機這一課程在各個職業(yè)類的學校中的位置越來越突出，越來越受到重視。所以，本文對中職單片機的教學研究還是有必要的。但是單片機的學習并不是一個簡單的課程，素以，接下來，本文將單片機的教學課程入手，然后對中職單片機的教學課堂的實踐操作辦法進行詳細的分析。

1.單片機的課堂教學

1.1 對于單片機的課堂教學這一話題的分析要先從其教學的內(nèi)容和模式入手，這是由社會教育改革的背景決定的。

從單片機的教學主要線路來講，要以單片機的應用為主。在以往的單片機教學的過程中，教師注重的往往是知識界搜的理論性，而相對于單片機的實際操作教學顯得單薄的多。一般來說，從學生的學習課本《單片機應用技術(shù)》中的內(nèi)容上來講，大多都是從單片機端口控制開始的，緊接著就是有關(guān)單片機的一些組裝結(jié)構(gòu)，而且這樣的理論課程幾乎占用了學生的大半個學期，對于學生來說，枯燥的理論很難激起他們的學習興趣，這就會在一定的程度上導致學生對單片機課程的厭學心理的產(chǎn)生，甚至有的學生會認為沒有信心學好這門課程。若是教師在教學的過程中，將單片機的實際應用操作在課堂上給學生展示出來，或者可以舉一些貼近學生生活的實例，這樣最起碼可以是學生在那還中建立一個簡單的概念，可以在某種程度上增強對單片機的理解，湊個人逐步的提高學生的學習興趣。

1.2 從教師的教學方法上面來講，教學方法的應用也是影響學生學習積極性的一大原因之一。所以，為了提高學生對單片機的實際操作能力，只有用對方法才是關(guān)鍵。通常來說，對于像單片機課程理論性較強的學科，對于學生要進行循序漸進的引導，即從簡單到復雜、在有復雜到實際操作的過程，這樣一個漸進的過程可以使學生的學習由被動轉(zhuǎn)化為主動，提高學生的學習興趣，從而在根本上提高課堂的學習效率。具體來說，對于教材前面的基礎(chǔ)理論，教師最好對學生進行實驗的展示，只有在基礎(chǔ)上給學生一個清晰的分析，學生在后期的學習中才能毫不費力的投入狀態(tài)，從而，在固有的基礎(chǔ)上提高學生的動手能力和實踐能力。

2.中職單片機的實踐操作方法

2.1 從學校的層面上來將，要加強學生的實際動手能力，就要對學生進行大量的實際動手訓練，那么就有必要建立一個單片機實驗室。因為單片機實驗室的建立在一定的程度上為學生搭建了一個實際操作的平臺，在一定的基礎(chǔ)上可以提高學生的實際操作的能力。除此之外，學生可以從實際的操作中加深自己對單片機的認識，以及發(fā)現(xiàn)自己對單片機操作的問題所在，進而可以在平時的學習過程中有所加強。但這里，值得我們注意的是，教師在進行單片機的挑選的時候，要注意簡繁的順序，一般來說，有簡單到復雜是比較符合學生學習的心理的。

2.2 從教師的角度來說，隨著教育的不斷改革，那么對于單片機的教學就要改變傳統(tǒng)枯燥的教學方式，即對抽象理論知識的學習。從實踐的操作入手，是激發(fā)學生學習興趣的關(guān)鍵因素之一。一般來說，中職學生對于單片機的學習的前提是，必須具備基本的視圖的能力以及一些其他相關(guān)的基本技能，因為只有具備這樣的基礎(chǔ)，才能夠為以后的學習打好基礎(chǔ)。那么，在開始對單片機進行實際操作的時候，學生就需要動手操作，不管是用萬能板搭建實際的電路還是下載元器，編輯程序等，學生進行實際的操作在學習的過程中會有更多的或等，同時也會在很大的程度上激發(fā)學生的學習興趣，從而在一定的程度上增強學生的實際應用能力。

2.3 對單片機的教學方法要創(chuàng)新，不能夠完全的拘泥于教材。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，項目教學法在單片機教學中的應用得到了很好的效果，這是因為項目教學法的中心是實踐，即所謂的"任務引領(lǐng)理論知識，理論知識服務于實踐"。除此之外，學生對于單片機的學習需要的不僅僅是有關(guān)單片機的理論知識，他們需要更多更廣的理論來輔助實踐，但是學生的水平又是良莠不齊的，這就需要教師在進行單片機的教學中不能夠拘泥于教材，要根據(jù)學生的實際情況出發(fā)，根據(jù)實驗的設(shè)施進行制定實驗的計劃，只有在學生的能力范圍內(nèi)進行強化訓練，才能夠夯實學生的基礎(chǔ)。

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關(guān)鍵詞：單片機 干擾 抗干擾技術(shù)

中圖分類號：TP368 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）05-0000-00

1單片機的應用概述

現(xiàn)代工廠生產(chǎn)中越來越多的用到單片機是因為單片機自身存在很大的優(yōu)勢――體積小、集成度高、可控能力強，而且單片機在現(xiàn)在的高端家電、智能儀器以及日常生活中也起到了很大的作用。但是單片機在運行過程中如果受到干擾就會給它的運行帶來許多不便之處，普通的干擾會導致系統(tǒng)內(nèi)部運作不穩(wěn)定，較大的干擾則會導致單片機停止運行。

2干擾因素對單片機系統(tǒng)造成的影響

隨著我國社會科學技術(shù)的進一步發(fā)展，單片機不僅在工業(yè)生產(chǎn)方面有著重要的作用，現(xiàn)在也廣泛應用于監(jiān)控系統(tǒng)和智能體系，這些體系對單片機的穩(wěn)定性和可靠性要求非常嚴格。然而單片機在運行過程中是否穩(wěn)定可靠在很大程度上取決去它本身的抗干擾能力。

通過對單片機運行過程的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，影響單片機系統(tǒng)運行的因素有電磁干擾、浪涌干擾、放電干擾以及高頻振蕩擾亂。這些干擾會對單片機的運行系統(tǒng)造成紊亂，有時還會導致獲得的數(shù)據(jù)有很大的差異，嚴重時干擾因素還可能造成單片機整個體系出現(xiàn)圖像串色的問題。

3影響單片機運作的主要因素及干擾后果

3.1影響單片機運行的主要干擾源

（1）工業(yè)中的電磁干擾。單片機的運行能夠有效的提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，但是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域需要有充足的電力，在工業(yè)領(lǐng)域附近會有大型的電力傳輸系統(tǒng)，會產(chǎn)生高強度的電場和磁場，再加上太陽輻射磁波以及雷電磁波這些自然的磁場會嚴重干擾單片機的運行，會導致單片機運行不穩(wěn)定，嚴重時會導致單片機不能正常運行。

（2）單片機系統(tǒng)內(nèi)部的供電干擾。工廠存在各種不同的大頻率的生產(chǎn)設(shè)備，這些設(shè)備在運行過程中需要大量的電力支持。并且這些設(shè)備運行的時間不同，會導致工廠內(nèi)部電壓一直處于變化之中，有時會處于用電高峰，這樣不穩(wěn)定的電壓對單片機的影響非常不利。

（3）單片機系統(tǒng)的其他干擾。除了磁場干擾和供電干擾以外，對單片機系統(tǒng)干擾的因素還有很多，例如噪音、電路設(shè)計和單片機的元件布局等。工廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很大的噪音，這些噪音在達到一定的程度之后也會干擾單片機的運行。

3.2單片機系統(tǒng)的干擾后果

單片機在運行過程中如果受到干擾會導致它的檢測精度大幅度下降 ，如果在數(shù)據(jù)采集中干擾信號進行干擾會導致采集到的數(shù)字有很大的誤差。 干擾嚴重時，會導致單片機接收不到信號，無法正常運行，有時候還會導致單片機產(chǎn)生錯誤的指示，如果按照錯誤的指示進行，產(chǎn)生的結(jié)果將毫無意義，還會影響程序的正常進行。

4單片機的抗干擾技術(shù)

單片機一般都在環(huán)境復雜的工廠運行，會有很多的干擾來源。要想保證單片機正常穩(wěn)定的運行，需要抑制干擾。干擾主要有來自系統(tǒng)內(nèi)部的干擾和來自外部的干擾。

4.1抑制電磁干擾技術(shù)

單片機系統(tǒng)是一種工業(yè)微機系統(tǒng)，和其他的微機系統(tǒng)相比，單片機系統(tǒng)更容易受到電磁的干擾，只有合理的抑制電磁干擾才能有效控制住這樣的干擾。屏蔽電場磁場的信號是最主要的抑制磁場的方法，可以使用的方法有安裝屏蔽儀，從源頭上阻斷電磁的干擾，還有就是可以將單片機安裝在離電場磁場距離遠的地方。這樣可以在一定程度上控制單機片的干擾，可以保證單片機系統(tǒng)正常的運行。

4.2解決供電系統(tǒng)干擾

單片機的電源設(shè)計和單片機的安裝在一定程度上也會影響單片機的運行。在電源設(shè)計時可以采用交流變頻電，這樣的設(shè)計可以保證單片機系統(tǒng)運行時電壓相對穩(wěn)定，必要時可以安裝穩(wěn)定器，穩(wěn)定器可以有效的控制工廠內(nèi)部的電壓，電壓穩(wěn)定自然而然導致單片機的運行趨于穩(wěn)定。

在工廠安裝單片機時，可以采用接地式安裝法，在安裝過程中應該盡量保持屏蔽儀接觸地面，還可以將接地設(shè)備用金屬外殼保護起來。接地技術(shù)對噪聲干擾有一定的控制作用，不僅可以有效控制外部噪音的干擾，對單片機系統(tǒng)內(nèi)部的噪音干擾也有一定的控制作用。

另外，在工廠應該使用帶有穩(wěn)定設(shè)備的開關(guān)，對單片機的穩(wěn)定運行也有一定的作用。解決好供電系統(tǒng)帶給單機片的不穩(wěn)定問題，也可以在一定程度上保證單片機穩(wěn)定可靠的運行。

4.3選用頻率低的微控制器

根據(jù)單片機的運行機制，運行過程中系統(tǒng)內(nèi)部的頻率越高，就越容易產(chǎn)生噪音干擾。所以要想保證單片機穩(wěn)定的運行，就需要單片機在運行過程中有較低的頻率，而微控制器可以有效達到較低的頻率，從而大大的降低了單片機運行過程中的噪音干擾。解決單片機運行的噪音干擾除了使用頻率低的微控制器之外，也可以選擇性能比較好的元組，用質(zhì)量好的元組組成單片機，有效控制噪音干擾。

單片機的抗干擾技術(shù)是很多方面的，上文所述的抑制電磁干擾、控制電力系統(tǒng)干擾、解決噪音干擾都可以有效的控制單片機的干擾。整體來說，單片機的抗干擾技術(shù)包括硬件抗干擾和軟件抗干擾技術(shù)。要想保證單片機穩(wěn)定運行，要著力于硬件和軟件兩方面的抗干擾技術(shù)。

5結(jié)語

單片機對現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)過程有著很大的影響，但工業(yè)生產(chǎn)對單機片的要求比較高。工廠的環(huán)境比較復雜，在很大程度上會導致單片機工作時不穩(wěn)定。為了保證單片機運行時的可靠穩(wěn)定，需要運用單片機抗干擾技術(shù)，抑制單機片運行過程中的干擾，可以從噪音、控制電力、電磁場等方面抑制干擾。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】單片機；電子技術(shù)；應用分析；研究

1引言

單片機就從本質(zhì)上來說，是可以進行編程的集成電路，但是從基本原理來看，是每一個組成部件將工作完成的過程。首先應該將基本的任務做好，但是如果只依靠單片機的一小部分是不可能完成的，應該按照單個指令進行劃分，然后對部件進行一定的分配，讓任務與指令系統(tǒng)能夠充分的完成，單片機在對命令進行執(zhí)行的時候，指令會按照相應的順序?qū)⒌刂匪徒o程序，單片機主要有三個組成部分：

1.1存儲器

這是對指令進行存在的，能夠按照存儲單元以及地址來劃分。

1.2運算器

在單片機中運算器是最忙碌的，同時也是最核心的部分。

1.3控制器

也就是相當于單片機的大腦，協(xié)調(diào)能力比較強，并且每一個環(huán)節(jié)都是根據(jù)控制器進行的。本文就對單片機在電子技術(shù)中的應用進行分析。

2單片機在電子技術(shù)中的應用分析

2.1單片機的具體應用

單片機的應用主要包括幾下各方面的內(nèi)容：2.1.1電話方面電話除了進行通話功能還包括了錄音功能，在進行錄音電話過程中，可以對這些信號進行一定的收集，同時將控制信號發(fā)出去，如果電路出現(xiàn)中斷就會難以控制，單片機受到了某種電壓就能控制更多開關(guān)。2.1.2手機技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)代手機有著很強大的語音功能，這與單片機的使用有一定的聯(lián)系，通過該系統(tǒng)能夠進行識別與操作并輸入相關(guān)的信息，而單片機也成為構(gòu)成音頻的入口，對音頻信息進行收集，同時做出一定的分辨。2.1.3電腦配件電腦的外接硬件設(shè)備是病毒的主要傳播途徑，并且對電腦病毒的傳染是很重要的，將開關(guān)、LED以及USB相聯(lián)系，就能讓所有設(shè)備都采用同一個電源，這些設(shè)備可以進行一些特殊的組合，單片機對移動設(shè)備的輸入、輸出能讓電腦中病毒的幾率大大降低。2.1.4家用電器單片機的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了很長時間，從尖端科技到人們普通生活，都有很大的作用。家庭中最常使用的電器就是冰箱、遙控器等等，這種系統(tǒng)是常見的案例。根據(jù)出粗車的計價器來分析，主要的核心是16單片機，這其中包括里程傳感器、數(shù)據(jù)顯示器以及輸入設(shè)備等等，將脈沖數(shù)作為依據(jù)，能夠?qū)⒙烦痰拈L度計算出來，而單片機最主要的作用就是進行數(shù)據(jù)的收集，最后將過程的計算信息發(fā)送到顯示器上。2.1.5在醫(yī)療器械以及儀表領(lǐng)域的應用隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，尤其是在特殊的環(huán)境下，例如核工業(yè)、電力高壓行業(yè)等方面，這些特殊環(huán)境對人的傷害是很大的，同時危險性較高，單片機的投入使用能夠?qū)I(yè)化進行更好的控制，例如報警系統(tǒng)、流水線作業(yè)系統(tǒng)等方面都得到了應用，在醫(yī)療器械領(lǐng)域中，醫(yī)療條件與技術(shù)也在不斷提高，各種檢測手段都需要應用到先進的科學技術(shù)，單片機技術(shù)應用在醫(yī)療器械方面，可以對各種不同的疾病進行一定的檢測，從而提高用藥的準確性，讓醫(yī)療設(shè)備結(jié)構(gòu)變得更加合理化與智能化，常見的包括超聲波檢測、分析儀器、呼吸系統(tǒng)等等。在進行儀器儀表檢測的時候，需要來自各方面的共同努力，因此儀器儀表的質(zhì)量好壞直接影響著整個國家的生產(chǎn)制造水平，隨著單片機集成到儀器儀表中，這些設(shè)備也都朝著數(shù)字化的方向發(fā)展了，并具有可靠性、準確性以及故障率低的特點，對以后的發(fā)展有很大的幫助。

2.2單片機的發(fā)展趨勢

單片機的主要發(fā)展趨勢包括：2.2.1CPU會進一步的改進CPU數(shù)據(jù)的改進能夠增加總線的寬度，單片機的位數(shù)也會不斷的上升，這就使得單片機的數(shù)據(jù)處理功能遠遠大于8單片機，同時在結(jié)構(gòu)上也利用了雙CPU的方式，達到提高數(shù)據(jù)處理能力的效果。2.2.2微型單片化在使用單片機的時候芯片上集成了很多的內(nèi)容，例如CPU、RAM、ROM以及中斷系統(tǒng)等等，還有一些單片機集成了LCD驅(qū)動電路，這樣能夠?qū)⒏嗟碾娐钒谄渲校驮黾恿俗陨淼墓δ?，此外還有很多的單片機都存在體積小以及重量輕的特點。2.2.3低能耗CMOS化在一開始推出MCS-51的時候其能耗就能達到630MW，如今人們對單片機功能的要求在不斷的降低，從制造商來看大多是以CMOS為主，這樣就會受到自身物理特征的影響，導致難以提高工作的整體速度。2.2.4存儲器的發(fā)展目前國內(nèi)的單片機在進行存儲的時候都是使用的閃速也就是Flash存儲器，這種存儲器能夠在正5V以下來進行操作，可以使用靜態(tài)存儲器這樣即使在斷電的情況下也不會丟失數(shù)據(jù)，利用Flash存儲器就可以不使用擴展程序存儲器，在結(jié)構(gòu)上就被大大的簡化了，同時存儲容量也不斷的增加，讓一些單片機都達到了128kB以及達到更大的容量。

3結(jié)束語

綜上所述,主要對單片機在電子技術(shù)中的應用進行分析，可以看出，單片機在電子技術(shù)中的應用還是很大的，同時其自身的現(xiàn)實意義也能夠?qū)⒏嗟男б鎺Ыo人們，單片機的應用能夠讓電子技術(shù)中的設(shè)計思想發(fā)生根本性的改變，在不斷的推廣單片機的過程中，使得電子技術(shù)取得更加深遠的發(fā)展，相信在眾多專業(yè)人員的共同努力下，未來我國電子技術(shù)方面會取得更大的進步，邁上新的歷史階段。

參考文獻

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[3]陳天水,秦文,胡天友.基于mega128單片機的學習型紅外遙控器設(shè)計[J].微型機與應用,2011(08).

篇9

在單片機課程教學過程中，學生普遍反應不容易入門，針對各個教學難點很多一線教師采用了多種教學方法幫助學生理解抽象的問題，但是仍然沒有改變該門課程不易入門的特點，為了解決這一問題，本文結(jié)合目前前沿技術(shù)給出了一種采用圖形化語言編譯平臺降低單片機課程入門難度的課改方向。

關(guān)鍵詞:

單片機;流碼;課程改革;圖形化語言

0引言

“單片機技術(shù)與應用”這門課程目前是電子信息、電氣類專業(yè)學生必修的課程之一，通過該課程的學習，學生能夠理解智能儀器的原理及應用方法、了解自動控制設(shè)備的控制方法，以及能夠完成一些簡單電子產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計工作。單片機可以看做屬于計算機硬件范疇的課程，該類課程比較抽象，學生不易入門，是學生比較難以掌握的課程。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前市場上使用的單片機內(nèi)核種類很多，51、AVR、PIC、MSP430等都是比較常見的單片機類型，但是其中51內(nèi)核單片機一直是眾多高校或者職業(yè)院校教學一直采用的芯片類型。經(jīng)典51內(nèi)核單片機之所以被廣泛用于教學主要有以下幾方面原因:

(1)技術(shù)成熟，相關(guān)學習及應用資料多。

51單片機相對于其他類型單片機起步較早，上世紀80年代就開始傳入我國進行研究應用了。在30多年的教學、科研過程中積累了大量的學習和應用材料，所以不論對于老師教學還是學生自學都有大量的參考學習資料，可以從書籍、網(wǎng)絡(luò)論壇、期刊論文數(shù)據(jù)庫等多途徑獲得。

(2)任課教師普遍熟悉51單片機的原理及應用

很多任課教師自身在學習過程中接觸的就是51內(nèi)核單片機，所以教師教學過程中更傾向于選擇51單片機作為授課對象，就這樣一代傳一代，51單片機的應用客戶群逐漸壯大起來。

(3)51單片機本身也在不斷完善發(fā)展

同為51內(nèi)核單片機，但是不同品牌廠商對自己的產(chǎn)品都在不同方面進行完善，宏晶科技有限公司的STC各系列單片機就是其中的代表，不論從運算速度、可靠性上還是片上資源上都不斷進行更新，另外在供電方面還有低功耗的類型。所以從技術(shù)應用上，51單片機經(jīng)過多年的發(fā)展并沒有落后于其他MCU。

1單片機學習難點

在教學過程中發(fā)現(xiàn)，不論是51還是其他內(nèi)核的單片機都存在入門難特點，這主要是由單片機硬件本身特性決定的。以51單片機為例，單片機學習的難點主要有這幾方面:

(1)硬件結(jié)構(gòu)理解比較抽象

(2)編程語言學習困難

很多學生在學習單片機硬件結(jié)構(gòu)時，對各部分結(jié)構(gòu)的理解停留在概念描述層面，不能很快轉(zhuǎn)變思維方式，對其功能，實際作用與實際工作和應用聯(lián)系不起來。對于沒有編程基礎(chǔ)的同學，不論是學習匯編語言還是C語言，在程序編寫上都需要有一個思維轉(zhuǎn)變適應的過程，很多學生不適應，一直覺得單片機難學。

(3)知識點難理解

在單片機學習過程會涉及到很多新名詞和知識，例如中斷、定時計數(shù)器、串口等，這些功能的工作方式或者啟動流程也是學習過程中需要注意的難點。單片機課程教學可以看成以下三個部分:單片機及語言的選擇、教學實施過程、目標，如圖1所示。檢索很多文獻發(fā)現(xiàn)，為了達成教學目標，教學中設(shè)計實施了各種教學方法、教學模式改革和創(chuàng)新，對學生學習應該說有很大幫助，但沒有改變單片機學習困難和不易上手的本質(zhì)。

2高職學生學情分析

當前高職生源存在以下幾個普遍問題:

(1)學生高考成績低，基礎(chǔ)不好;

大部分高職生的基礎(chǔ)就相對薄弱，有些甚至基本的高中物理電學基礎(chǔ)知識都不能很好掌握。

(2)自控性較差，習慣性不學習

高職生源部分學生自控能力差，上課經(jīng)常玩手機或者看小說等，從小沒有養(yǎng)成良好的學習習慣，所以在教學過程中教師采取各種教學方法吸引學生注意力，但對于一些純理論枯燥的較難知識點，教學效果還是不理想。

(3)對問題的理解能力相對較弱

高職學生與本科生相比，對問題的理解能力的平均水平相對弱，對較為抽象的問題學習起來也會相對吃力。

3新興開發(fā)平臺及語言降低單片機學習門檻

(1)Arduino平臺

Arduino是在AVR單片機基礎(chǔ)上開發(fā)的一款便捷靈活、方便上手的一款包括軟件和硬件的的開源電子原型平臺。硬件(各種型號的Arduino板)、軟件(ArduinoIDE)。后來隨著技術(shù)發(fā)展，以其他芯片為基礎(chǔ)的Arduino核心板也出現(xiàn)了，運算速度和硬件資源都相應的得到了提高。軟件平臺ArduinoIDE是基于processingIDE開發(fā)。對于初學者來說，極易掌握，同時有著足夠的靈活性。Arduino語言基于wiring語言開發(fā)，是對avr－gcc庫的二次封裝，不需要太多的單片機基礎(chǔ)、編程基礎(chǔ)，學習起來相對于直接C語言或者匯編語言開發(fā)單片機應用程序更為簡單，可以快速地進行產(chǎn)品開發(fā)。另外Arduino平臺在網(wǎng)絡(luò)上可以找到很多開源的軟件和硬件資源供初學者學習使用。

(2)圖形化語言開發(fā)平臺

圖形化語言開發(fā)平臺是近些年編程語言的一個發(fā)展方向。Arduino平臺也開發(fā)了相應的圖形化程序開發(fā)環(huán)境，通過圖形化方式更直觀的表現(xiàn)出程序邏輯，直接避開了文本代碼方面的記憶，對于英語不好見英文就怕的學生來說這種圖形化程序更容易接受。最近幾年在圖形化編程環(huán)境領(lǐng)域出現(xiàn)了一個新平臺叫Flowcode，目前已經(jīng)更新到V6版本，該平臺支持PIC、AVR、ARM三種硬件芯片的程序編寫。這款平臺的編程語言也很有創(chuàng)意，類似于程序流程圖，簡稱“流碼”，同時還兼容C語言，對于已經(jīng)完善的C語言代碼可以直接嵌套到流碼程序中。此外該平臺還支持中文菜單，更容易被學生接受。由于流碼程序近似于程序流程圖，和其他圖形化語言相比，流碼對學生編程思維邏輯培養(yǎng)上更具優(yōu)勢。在該平臺中還集成了一些基礎(chǔ)功能的驅(qū)動宏，直接進行圖標拖拽調(diào)用即可，不需要學生深入了解硬件結(jié)構(gòu)和具體寄存器工作原理及配置，這部分工作，F(xiàn)lowcode平臺已經(jīng)代勞。通過該平臺的學習可以讓學生更快更好理解單片機的用途，并能很快上手應用。

4結(jié)語

職業(yè)教育教學應該隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展與時俱進，跟上技術(shù)前沿，這樣職業(yè)教育才更有意義，培養(yǎng)出的人才能更適應社會需求，圖形化語言對于單片機技術(shù)人才培養(yǎng)上縮短了培訓周期，這也意味著單片機行業(yè)程序開發(fā)人才的供給更快捷，可以為縮短企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)周期和后備技術(shù)人才的供給周期，同時也是單片機技術(shù)與應用課程授課內(nèi)容改革的一個重要方向。

參考文獻:

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［2］李華洲．基于Arduino的高職物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程改革設(shè)計［J］．大眾科技，2015(01)．

篇10

1組成單片機的零部件

簡單來說，單片機就是一種集成的電路芯片，通過運用超大規(guī)模的集成電路技術(shù)把具有強大處理能力的CPU、存儲器、只讀存儲器、多種接口的中斷系統(tǒng)、斷時器和計時器等設(shè)備鑲嵌到一塊硅片上，并且讓這塊硅片具有完善的計算處理能力。如今，隨著電子技術(shù)領(lǐng)域不斷的擴張，單片機也隨之融入我們的生活和工作以及各個行業(yè)領(lǐng)域當中，筆者幾乎找不到?jīng)]有單片機蹤跡的行業(yè)。衛(wèi)星導彈發(fā)射的飛行路線設(shè)置裝置，飛機上的導航裝置，計算機的網(wǎng)絡(luò)傳輸及通訊，這些都不能離開單片機的技術(shù)支持。

1.1運算處理器運算器主要是以算術(shù)/邏輯運算為主，其核心部件是ALU，再加上一系列的暫存器、累加器、寄存器和布爾處理器。累加器ACC可以說是一個八位數(shù)據(jù)的寄存器，累加器也是CPU中工作最為平凡的寄存器。當CPU在進行運算時，累加器ACC通常會在運算之前暫存一個操作數(shù)，在運算之后保存其運算的結(jié)果。B寄存器主要運用于乘法和除法的計算操作。

1.2控制器控制器可以說是CPU的中樞神經(jīng)，其功能包含了具有定時控制效能的邏輯電路、數(shù)據(jù)指令寄存器、譯碼器和地址指南等。本文所屬的程序計數(shù)器計算機主要是由18位寄存器構(gòu)建而成。8061CPU指定的地址，從相應的單元中取出指令字節(jié)并放入專門的指令寄存器當中，然后，再由譯碼器翻譯指令寄存器中的指令代碼，并讓其形成不同的控制信號，這些不同類型的控制型號與CUP中的時鐘振蕩器在特定的實踐內(nèi)相結(jié)合，最終形成在一定時間點或段上的電平，這也就是我們常說的控制信息。

1.3存儲器存儲器是組成單片機整體的重要部分，其特點就是一個單元對一個地址，若有269個單元那么就有269個地址，并且使用兩位十六進制的數(shù)字表示，這就是存儲器的地址。存儲器中的每一個存儲單元都能夠存儲一個八位數(shù)據(jù)的二進制信息，一般情況下都是用兩位十六進制數(shù)據(jù)來表示，這就是存儲器的主要內(nèi)容。這里要注意，存儲單元地址和存儲單元是兩個完全不相同的概念。

2電子技術(shù)中的單片機特點

經(jīng)筆者的實踐分析，電子技術(shù)領(lǐng)域中的單片機大致有這幾大優(yōu)勢，即：高集成度，體積小便于攜帶；整體的控制性能優(yōu)越；只需使用很低的電壓就可以驅(qū)動，總體能耗相對較低，利于便攜式產(chǎn)品的開發(fā)；兼容度高，能夠與其他硬件產(chǎn)生擴展聯(lián)系；高性價比。據(jù)相關(guān)調(diào)查報告顯示，單片機應用領(lǐng)域主要包括：完全自動化的辦公設(shè)備；機電一體化發(fā)展中的運用；單片機在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?；各類科研檢測儀器中的單片機，提高檢測儀器的檢測精度，簡化操作方式；汽車本體以及周邊附屬產(chǎn)品；航天科技，尖端武器等領(lǐng)域。

3單片機的應用

3.1使用壽命單片機的使用壽命可以從兩個方面來看，一方面是指以單片機開發(fā)的產(chǎn)品所使用的時間，另一方面就是指微處理器的壽命。伴隨著半導體技術(shù)不斷的發(fā)展，MPU的換代間隔時間也越來越短。因此可見，目前一些較為成功的CPU核心，也將伴隨著I/O功能模塊的變化而不斷的豐富。新型CPU的出現(xiàn)，讓單片機的種類不斷的增長，給我們的用戶帶來了更多的選擇余地。多種不同數(shù)位的單片機共同發(fā)展是單片機發(fā)展的另一個趨勢，但是長時間以來，單片機技術(shù)的發(fā)展還主要是以八位機為主。隨著眾多高新科技進入人們的家庭，三十二位單片機的出現(xiàn)得到了高速發(fā)展的機會。

3.2運算速度越來越快從MUP中展現(xiàn)出來的高速運算讓時鐘的頻率越來越高，這也是MUP發(fā)展的主要表現(xiàn)之一。但是單片機卻又不同，為了提高單片機的抗干擾能力和降噪效果，通過降低時鐘頻率而不犧牲運算速度是單片機技術(shù)不斷發(fā)展所追求的理念之一。通過改變單片機的內(nèi)部時序列表，在不影響內(nèi)部時鐘頻率的前提下，讓運算速度得到提升。

3.3降噪效果和高可靠性在單片機的應用過程中，可靠性是最為重要的因素，為了進一步擴大單片機的運用范圍，那么通過運用不同技術(shù)手段來提高單片機的可靠性是非常有必要的。近兩年，單片機生產(chǎn)廠家為了提高單片機的可靠性，在單片機生產(chǎn)過程中融入了幾種新技術(shù)，其新型技術(shù)有以下幾點：（1）EFT技術(shù)：這是一種抗干擾的新型技術(shù)，主要用于保護振蕩電路的正弦信號不會受到外在因素的干擾。（2）降噪布線以及驅(qū)動技術(shù)：這種技術(shù)就是在傳統(tǒng)的單片機上，讓電源和集成電路處于集成電路外殼的對稱引腳之上，通常情況下是在左上、右下或者是左下、右上這連個對稱點上。這么做就會讓干擾源穿過整個芯片，對電路內(nèi)部造成干擾。目前，為了優(yōu)化這一問題，很多單片機在生產(chǎn)過程中都會把地線和電源的引腳設(shè)置在兩條相鄰的邊上。這就大大降低了干擾源對整個芯片電流的影響。

4結(jié)束語