单片机应用技术开发实践探讨论文（共5篇）

　第1篇：单片机控制温度采集控制系统研制

　　1、引言

　　温度采集系统可被广泛应用于工、农业生产和日常生活中，单片机控制温度采集控制系统就是为对温度进行检测和监控而设计的。采用PC机控制进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。系统以52系列单片机为控制核心，实现温度控制报警显示系统的设计，简单实用，具有一定的推广价值。

　　2、温度控制系统的整体方案设计

　　系统运用主从分布式思想，由一台PC作上位机，单片机作下位机，进行温度数据采集。该系统采用RS-232串行通讯标准，通过PC机控制单片机进行现场温度采集。温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器集中显示，也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，并对各点进行实时温度控制，并具有超温声光报警功能。工作原理如下：当单片机采集温度低于所设定的下限温度或高于设定的上限温度时，单片机控制数字温度传感器DS18B20系统，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机在处理数据之后，发出控制信号改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度值发送到显示电路显示。本设计选用LED数码管显示器，采用蜂鸣器报警。

　　为了实现预定值的设置，本系统采用的是直接和I/O口连接的三个按键来实现，分别代表循环切换键、加1键和减1键。循环切换键用来设定报警值，加1键和减1键用来设置温度的上下限值。設定完参数后，再按一次功能键，系统便进入了监控状态。

　　3、系统的硬件设计

　　（1）系统的硬件组成

　　本系统的设计包括对温度的采集、转换、显示以及报警等环节。系统的硬件主要由AT89S52单片机、DS18B20温度传感器、LED数码管、电源、RS232、蜂鸣器等组成各个功能环节的元器件构成。

　　（2）元器件的选择

　　1、PC机采用普通的个人计算机。个人计算机由硬件系统和软件系统组成，是一种能独立运行，完成特定功能的设备。个人计算机具有优良的性能，使用广泛。由PC机控制AT89S52单片机，完成系统的功能设计。

　　2、本设计中的下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器。测温分辨率可达0.0625℃。它与传统的热敏电阻的不同之处在于它可直接将被测温度转换成船行数字信号供微处理器处理。DS18B20具有体积小、线路简单等特点。CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

　　DS18B20最大的特点是单总线数据传输方式，DS18B20的数据接收和发送均由同一条线来完成。本系统为单点温度测试。DS18B20采用外部供电方式，理论上可以在一根数据总线上挂256个DS18B20，但实际应用中发现，如果挂接25个以上的DS18B20仍旧有可能产生功耗问题。另外单总线长度也不宜超过80M，否则也会影响到数据的传输。在这种情况下我们可以采用分组的方式，用单片机的多个I/O口来驱动多路DS18B20。本设计采用的是单路温度传感器测温的方式。在实际应用中还可以使用一个MOSFET将I/O口线直接和电源相连，起到上拉的作用。

　　3.单片机

　　本设计最终选用ATMEL公司的8位单片机AT89S52作为本系统的CPU。

　　下面简单地介绍一下AT89S52的特性：与MCS-51产品兼容，包括引脚；8K字节可编程闪速程序存储器，寿命：1000次写/擦循环；全静态工作：0～33MHz；3级程序存储器加密锁定；256×8位内部RAM；32条可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；8个中断源；可编程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式，从掉电模式中断恢复；看门狗定时器；双数据指针；断电标志等。

　　4.键盘以及显示电路

　　键盘电路比较简单，设立三个键K1，K2，K3。其中：

　　K1（“”键）：循环切换，可以选择设定温度传感器的上，下限温度报警值。

　　K2（“▲”键）：在设定传感器的上，下限温度报警值时，按“▲”键，设定值加1。

　　K3（“▼”键）：在设定传感器的上，下限温度报警值时，按“▼”键，设定值减1。

　　显示电路用显示器作为人机接口，尤其是作为本系统的温度监测仪器，是必需的。常用的显示器件主要有LED（发光二极管显示器）和LCD（液晶显示器），它们都具有耗电少，成本低，线路简单，寿命长等优点，广泛应用于智能仪表场合。本设计选用共阴极LED数码管显示器。我们所用的显示器主要用于显示温度值。

　　4、温度控制系统的软件设计

　　整个系统软件分为PC机软件和单片机软件，PC机进行现场可视化检测，单片机负责数据采集、处理和控制，PC机和单片机之间采用主从式通讯。

　　本系统软件采用汇编语言来编写。汇编语言程序具有代码效率高（编译后的指令代码占用存储空间小）和执行时间短等优势和特点。[7]由于单片机的存储器等资源有限，单片机应用程序中经常需要面对硬件操作，且对程序执行的时间有较为严格的要求或限制。因此，选用汇编语言程序设计具有诸多优势。

　　单片机中的程序分为主程序和各个功能模块。主程序是整个控制系统的核心，用来协调各执行模块和操作者的关系。功能模块则是用来完成各种实质性的功能如测量、计算、显示、通讯等。

　　功能模块共有6个，分别是温度转换开始子程序、读出温度值子程序、根据温度进行控制子程序、温度显示模式设定子程序、温度数据计算处理子程序、显示数据BCD码刷新子程序、数码管显示子程序、键盘扫描以及按键处理程序、单片机与PC机串口通讯程序。

　　5、结束语

　　本文介绍的设计方案成功地实现了以AT89S52单片机为控制核心，实现了温度控制报警显示系统的设计。系统运行可靠、功能强、体积小、造价低、开发周期短，可广泛应用于工、农业生产和日常生活中，对于提高生产效率和节约能源等都有重要的作用。该系统在功能上具有一定的开放性，市场上具有一定的推广价值，前景十分广阔。

　　作者：卫道柱等

　　第2篇：浅析项目教学法在单片机教学中的应用

　　我校电子专业设置单片机课程已久，也具备了一定的实训条件，为社会培养了大量高素质人才。但在实际教学中，很多学生认为单片机学习面临诸多困难，对单片机课程教学不感兴趣，由于此课程与数字电路与计算机知识有关，包含大量的知识点，假如一味应用传统教学模式则不利于学生掌握实践操作技能，因此将项目教学法引入单片机课程教学中，收到了较好的教学效果。

　　一、项目教学法的概念

　　所谓项目教学法就是利用开展一个完整项目从而完成教学活动的过程。学生可以在项目参与过程中提高自己发现问题解决问题的能力，掌握一定的专业理论知识与操作技能。

　　二、项目教学法的特点

　　（1）开展项目教学就是充分利用一个实用与典型的项目，在实际教学活动中，教师不同于传统教学模式，而是引导学生利用以前掌握的知识与技能解决当前实际项目。开展项目学习主要有收集信息、设计方案、开展项目、检查评价等内容。利用项目教学法可以使学生在众多项目的训练过程中养成发现问题解决问题的习惯。学生的学习不再为了一味提高成绩而将学习的重点放在实用方面，可以突破难点、解决重点，自然可以激发学生的学习兴趣。

　　（2）开展项目教学法主要利用分组的做法，将学生分为若干个学习小组，每组确定5-6人，小组成员集中在一起，共同研究与讨论。在分组过程中要做到男女、学习成绩优劣的合理搭配。这种教学方法与传统教学模式不同，学生真正成为了学习活动的主人，教师发挥启发与引导作用，大家共同合作、积极参与，提高了学生的团队合作能力。

　　（3）开展项目教学法还需利用合理的评价，项目教学法分为不同的教学环节，因此评价工作也与传统做法不同，重视评价每一个学生的真实表现，主要内容包括意志、态度、努力程度等。评价手段可以综合利用个人评价、小组互评、教师评价等，自不同方面对每一个学生的探究过程进行评价。不但要重视评价学生的技能操作与理论知识的学习情况，而且也评价学生在情感、交流、协作等各方面的表现。

　　三、项目教学法在单片机教学中的应用措施

　　在单片机教学中，利用设计一个完整的项目完成教学活动。如流水电灯效果的设计。可以将其分为若干个子任务：点亮单灯、单灯闪烁、流水灯效果，本文主要论述了流水灯效果方面如何利用项目教学法。

　　（1）收集信息。指的是学生为了顺利解决问题而必须收集一定数量的信息，主要包括理论知识与操作技能等。教師可以在深入分析学生实际情况的基础上做简单的讲解与示范，主要是为了使学生利用自己的努力与交流提高自己的操作技能。学生在完成前面任务过程中已经学习了关于单片机的一些知识，在流水灯效果的信息收集过程中，笔者认为需要学生完成的任务是收集单片机端口的信息、延时程序的编写方法包括哪些内容、如何使用循环语句等。

　　（2）设计方案。在设计方案过程中，教师应该鼓励项目小组根据当前具备的各种条件，设计丰富多样的多灯闪烁方案。需要学生完成的学习任务有制作电路图、制作程序流程图、编写程序、进一步改进等。小组长应该在成员提出设计方案后选择最为合理的设计效果与实施方案，同时交由全组成员共同研究确定。

　　（3）实际操作。小组成员都需承担一定的任务，分别负责程序的调试、硬件的连接、记录操作过程中出现的问题和解决措施等。教师要及时做好指导工作，看学生安装的芯片是否正确，学生是否依据制订的程序依次操作，是否达到了设计效果，检查学生在收集信息过程中存在的问题是否得到了解决。教师不要直接将答案告诉学生，而应该引导与启发学生自己完成，鼓励小组成员共研究、相互交流，利用前面掌握的理论知识与操作技能解决当前问题，从而转变为自己的实践经验。

　　（4）评价。全体学生完成项目后，每个小组指定一名同学汇报结果，提出问题。教师及时讲解项目学习中存在的共同问题，纠正学生操作中出现的不合理操作，明确正确的思路与方法。开展评价过程中，首先要求学生评价自己的表现，小组长可以对全组成员进行评价。教师最后评价每一个学习小组的表现，表扬取得正确成果的小组，同时指明学生应该努力的方向，调动学生的参与积极性，提高学生的合作意识。

　　作者：刘明

　　第3篇：基于单片机雾霾监测及报警系统设计与实现

　　引言

　　目前，市场上空气质量量化检测通常采用PM2.5指标衡量，通过系列检测器实现数据的实时检测、显示、记录。特别是一些专业检测设备体积普遍偏大、功能繁杂、价格昂贵，不同厂家的检测设备测试数据偏差较大，不适合广大市民购买使用。我们需要一种体积小，实时检测，多功能集成，价格较低的检测仪满足这一需求。

　　本次设计的目的是制作一个简易的基于单片机的雾霾监测及报警系统即具有自动启动空气净化器的PM2.5检测与净化一体装置，让我们在平时的生活中也可随时检测，并且同时净化屋内空气，保持一个良好的生活环境。

　　一、总体设计方案

　　本文设计的整套系统总共有3个模块：雾霾PM2.5检测模块、报警系统模块、空气净化器自启动模块，系统组成如图1所示。

　　1、雾霾PM2.5检测模块为核心模块，控制和启动其他两个模块。

　　2、报警系统模块与空气净化器自启动模块相互连接，通过开关三极管和继电器实现自开自关。

　　3、空气净化器自启动模块中的净化器所用的原理为静电除尘原理。利用直流高压电使空气电离吸附细小灰尘。

　　二、雾霾PM2.5检测模块

　　2.1Arduino开发板

　　Arduino开发板作为检测模块的核心，负责控制传感器及数据处理，根据需求可选择USB供电或外接电池供电（本文所选开发板为DFRduinoUNOR3，所需电压为5V），在灰尘传感器从周围环境中采集到相应数据后，交由Arduino中已编译的程序进行整合处理。

　　Arduino系统负责发送指令给显示模块，最终的检测结果数据由LCD显示屏输出显示。

　　2.2粉尘传感器

　　检测所用的传感器为夏普GP2Y1010AU0F_粉尘传感器，夏普GP2Y1010AU0F粉尘传感器是一款光学空气质量传感器，用来感应空气中的尘埃粒子。该传感器具有非常低的电流消耗（最大20mA，典型值11mA），该传感器输出为模拟电压，其值与粉尘浓度成正比。可测量0.8微米以上的微小粒子，感知烟草产生的烟气和花粉、室内粉尘等。并且该传感器价格低廉，体积小巧，适用于本实验使用。当传感器输入一个值时，LCD显示屏上就会显示对应的PM2.5的值。

　　雾霾PM2.5检测模块的连接示意图如图3所示。

　　2.3软件部分设计

　　软件部分的设计包括定义、初始化、数据读取、数模转换等。所有功能模块的程序都是在ArduinoIDE平台中完成的。软件流程图如图2所示。

　　三、报警系统模块及空气净化器自启模块

　　报警模块（本实验报警装置设计为一灯泡）的启动电压是由PM2.5检测模块输出的模拟电压来提供。开关三极管具有完成断路和接通的作用，因此将其用于电路的切断和导通。

　　报警系统模块与空气净化器自启系统模块紧密相连，利用继电器的工作原理实现对静电除尘空气净化器系统的启动，并控制报警系统的接通与断开。

　　报警模块及空气净化器自启模块电路连接图如图4所示。

　　四、简易空气净化器

　　我们所制作的空气净化器原理为静电除尘。静电除尘是一种气体在静电场中电离，电离后的电子与尘粒相遇，使其带电被吸附于集尘板的除尘方式，其收集过程如图5所示。

　　除尘过程包括：①气体电离；②粉尘荷电；③粉尘沉降。静电防尘纱窗是将静电发生器固定在窗框上，静电发生器的输入端接低压直流电，输出端的一根线接地，另一根线接到金属网上，然后把金属网覆盖到玻璃纤维纱窗上，玻璃纤维纱窗就会带上静电，这样空气中的灰尘通过纱窗时就会被静电吸附。

　　定期清理窗纱上的灰尘就可以达到持续性的净化室内空气的目的。

　　五、結语

　　将我们制作的雾霾PM2.5检测仪所测的值与市场上销售的PM2.5检测仪相比较，其数值与市场所销售的PM2.5检测仪的值基本相同，并设定当PM2.5的值高于150时，能自启空气净化器。

　　此设计的特点在于：造价便宜，方便人们能够快速的了解当前环境下的PM2.5浓度，并能自动减少屋内的粉尘浓度，改善人们居住环境。设计中的空气质量检测模块不仅可以用于检测空气中PM2.5的含量，还可以用于其他需要进行空气浓度检测的环境。

　　同时我们所设计的静电除尘空气净化装置，是将该装置放置在纱窗前方，通过设定PM2.5检测仪的上下限的控制数值使空气净化器自动启动系统的投入或停止运行，这样该装置就可在重雾霾天快速启动，在空气质量良好的天气自动关闭，节省电能。重点解决了普通纱窗无法在雾霾天气下有效地过滤对人体有害的可吸入颗粒物的问题。因此，其市场前景广阔、推广价值高。

　　作者：胡长增等

　　第4篇：单片机原理及应用课程混合式教学探索

　　1课程教学现状及存在问题分析

　　单片机原理及应用课程是广西医科大学生物医学工程专业（医疗仪器方向）的一门核心专业课程。要求学生通过本门课程的学习，掌握单片机开发的基本流程及内部资源的使用，进一步具备单片机系统的综合研发能力。

　　目前，该门课程较为流行的教学模式是[1-2]：采用“教、学、做一体化”的方式，以“职业活动的工作过程”为依据，通过项目、任务、产品、工序等方式来设计教学情境，将课程学习的主要知识点融入相应的学习情境中。在这种教学模式下，学生能熟练掌握单片机内部资源的使用。然而，一旦进入综合性实践环节或实际项目开发环节，需要自主独立完成时，往往觉得难度大，不知从何处着手。大部分学生在完成课程学习之后还是处于单片机入门阶段，单片机的综合运用能力和实践创新能力仍然不足。究其原因，主要有以下几点。

　　1）在长期的以教师“教”为主的传统教学模式中，形成学生学习过程的依赖心理。“教、学、做一体化”的方式一定程度上提高了学生的学习兴趣及实践能力，但学生在实验过程中遇到问题仍习惯于求助教師或他人，而不是主动寻找解决问题的方法。学习主动性的欠缺严重抑制了学习能力、创新能力的提升。

　　2）网络课程教学资源不足，阻碍了学生的自主学习过程。随着高等教育信息化的发展，丰富的多媒体教学资源、便捷的协同交流为在线学习提供了便利。尤其是近年来慕课教育理念开始风靡全球，它所提供的大规模、开放的课程资源，使得学习者的学习过程不受时间和空间限制。但现有慕课课程资源仍不完善，网络上虽有很多单片机学习的相关资源，但是这些资源质量参差不齐，教学目的性不强。一些资源可用于解决某些特定问题，一些具有教学性的资源不一定适合学生的基础且缺乏系统性。而且大部分学生还缺乏对信息的筛选能力，难以在大量的网络信息中选取适合于自己的学习内容。

　　3）学生的学习过程受时间和空间的限制，大量的课余时间没有得到充分有效的利用。对单片机这类实践性强的课程而言，需要开展大量的实践训练才能获得开发技能、调试经验，进而具备相应的实践创新能力，仅靠课堂上有限的学习时间是难以达到教学目标的。

　　由此可见，依赖性的学习方式、课后教学资源的欠缺一定程度上限制了学生对课程的掌握程度。因此，需要转变学生当前的学习方式，培养学生的自主学习习惯，对现有的教学模式进行改革探索。

　　2混合式教学的含义

　　教育变革要能跟上时代步伐，关键是加快教育模式和学习方式的转变[3]。教学模式的设计以学习理论作为理论基础。自20世纪50年代以来，学习理论历经行为主义、认知主义和建构主义等不同发展阶段，不同的学习理论在不同的学习阶段、不同的学习环境下是一种相互补充的关系。混合式教学（B-Learning）作为传统教学（FacetoFace）与网络化教学（E-Learning）优势互补的一种教学模式，体现了三种学习理论相融合的趋势，是目前高校教学改革的一个重要研究方向[4]。

　　混合式教学的含义可理解为[5]：

　　1）采用面对面教学与网络化教学相结合的教学形式；

　　2）基于网络平台的，以音频、视频、文本、图形、动画等多媒体技术展现的教学资源；

　　3）传统教学手段与信息技术结合的教学手段；

　　4）以教师为主导、学生为主体的教学过程；

　　5）过程评价、结果评价等多种方式结合的教学评价。

　　3混合式教学在单片机课程中的实施

　　单片机课程具有实践性强的特点，实验教学是课程教学的重要环节。基于本课程的特点，选取实践性强的知识单元进行混合式教学模式的探索。根据实验项目的内容来划分知识单元，并设计相应的网络教学资源。新的教学模式在实施过程中将理论教学与实验教学有机结合，打破原有的理论课与实验课独立授课的模式，以更好地形成“理论有效指导实验，实验加深理论理解”的教学效果。基于网络环境的混合式教学将教学过程从课内延伸到课外，对于培养学生的自主学习习惯，提高学习效率和学习质量起到一定的促进作用。

　　网络教学资源的设计和开发课程教学资源是在网络环境下开展混合式教学的基础，包括内容呈现和讲解型的教育资源、用于教学评价的试题资源等。单片机课程的教学资源主要包括教学视频、题库、程序库、开发软件、PPT等。课程资源开发一般有引进、自建、改造三种模式[6]，即：引进网络上优质的课程资源，对现有的课程资源按新的教学模式进行改造或自制新的资源。

　　结合广西医科大学的实际情况，以自建和改造为教学资源的开发模式。将单片机课程中各知识单元的重点和难点录制成教学视频，以微课的形式呈现；设计每章的自测题和期末模拟试题作为题库；把单片机课程实验中用到的小程序模块、本专业学生在项目开发中积累的程序模块整合为程序库；设计新教学模式下的单片机课程教学课件；最后，与单片机开发相关软件（KeilC编译软件、51单片机下载软件、Proteus仿真软件）一起作为教学资源，上传到第三方开发的网络教学平台上。

　　每节微課会有与之对应的微实验，如表1所示。微实验的内容为要求学生通过编写小程序或观察现有程序的实验结果来理解微课中的知识点。单片机课程的实验环境容易搭建，只需配备最小系统板，安装开发软件即可实现。而且单片机最小系统板价格便宜，体积小，便于携带，每个学生都可自行搭建实验平台，在课后其他场所随时开展相应的实验。

　　混合式教学的实施过程

　　1）总体的实施思路。对课程进行知识单元的整理归类，划分出两大类：未涉及实验环节的和有实验环节的。对未涉及实验环节的知识单元，采用传统的面授方式，对于实践性强的知识单元则采用“线上+线下”的教学模式，即：学生通过网络平台上发布的教学资源，利用课外时间线上自学；线下教学以实验教学为主，教师在实验课上对学生线上自学的知识点进行梳理，讲解重点和难点，与实验内容相结合，并通过实验的开展加深对知识的理解。知识单元的设计要合理，最好能在每次课（3～4学时）完成一个知识单元的学习。最后，安排一次综合性实验，采用“项目引导+任务驱动”的方式开展教学，以强化学生对课程知识的综合运用能力。整门课程的教学安排如表2所示。

　　2）具体的实施过程。混合式教学还没有统一标准的教学方式，对于不同的课程，其教学过程也是有所不同的。在正式授课前，需要对授课的流程和网络教学平台的使用做专门介绍，让学生熟悉教学方式、清楚评价方法、明确学习要求。对实施混合式教学的教学内容，以小组协作的方式开展，将教学过程分为三个阶段。

　　第一阶段为课前导学。教师在课前下发线上学习任务单，学生利用视频和任务单导学，在课前完成视频学习及微实验的内容，思考任务单上列出的问题。

　　第二阶段为课中研学。教师在授课开始以研讨的方式了解学生的线上学习情况，如以小组为单位回答任务单的问题，演示微实验的结果等；然后根据学生的学习情况，引出知识单元的重点、难点，安排本次课的实验内容；最后，对实验过程中出现的问题进行汇总，引导学生寻找解决问题的方法，下发下次课的学习任务单。

　　第三阶段为课后练学。要求学生按学习任务单完成课后的练习任务，同时鼓励学生到学习论坛中分享经验、回答问题、贡献学习资源等。学生在课上的表现（如回答问题、实验情况、纪律等）和学习论坛中的表现均作为线上学习成绩的重要考量依据。

　　3）课程教学评价。课程评价体系注重学习过程的考核，学习过程包括观看视频、完成相应的微实验、回答论坛问题、线下实验等方面。线上的学习成绩包括每个知识单元的自测、线下回答教师的问题及在论坛回答问题的积分；实验成绩包括每次实验课完成情况、实验报告的成绩及综合实验的成绩。最后，结合期末考试的成绩得到期评成绩，计算公式为：

　　期评成绩=线上学习成绩*20%+实验成绩*30%+期末成绩*50%

　　4）实施过程需注意的问题。

　　①新的教学模式下对教师能力提出更高的要求。教师在教学过程中不再单纯充当知识传授的角色，重点是在知识点的梳理、对课堂的有效组织、教学活动的设计及学习方法的传授等方面。可通过组织教师参加培训、授课比赛、指导学生参加科技竞赛等方式，转变教师的教学理念，全面提升教师的语言表达能力、专业技能、创新实践能力等。

　　②混合式教学的有效实施，需要学生改变以往被动接受知识的状态，形成自主学习和独立思考的习惯，还要提高自学过程中诚信素养等。在开课前需对学生开展相应的思想教育工作。结合校内实施的班级导师制，将课改的教育理念作为班级导师授课的主题内容，在专业引导课中进行宣传，让学生理解并认可新的授课方式。

　　③需要根据课程的具体实施情况，合理设计教学过程中成绩的评定方式和在期评中所占的比例，形成新的课程评价体系。

　　4结语

　　通过引入新的教学模式，打破了传统的理论课与实验课分开讲授的教学模式，从而将理论课与实验课有机结合，促进理论有效指导实验、实验加深理论理解的教学效果的形成。经过初步探索实践，验证了课改方式的可行性和有效性。

　　作者：陈妮等

　　第5篇：单片机在电子技术中的应用和技术开发研究

　　引言；

　　随着电子技术的发展，为了满足嵌入式系统应用和开发，单片微控制器应运而生，并随着社会的发展而不断进步。上个世纪七十年代，单片机已经成为了典型的嵌入式系统之一，英国英特尔公司将其命名为嵌入式微控制器，单片机随后得到进一步的发展，并形成了一个功能多样、种类齐全的产品，并广泛应用在社会各个行业。

　　一、单片机概述

　　单片机其实就是一种集成芯片，使用大规模的集成电路技术，将具有数据处理能力的中央处理器、存储器、随机存储器、定时器、计时器、终端系统等多功能系统集成在一块硅片上，从而形成一个小型的计算机系统。单片机主要作用是执行操作指令，每一个操作指令都有各自的指令，系统操作人员按照设计人员设计的指令，输入系统中，按照指令内容进行操作，系统就能正常运行。与其他嵌入式系统相比，单片机的集成性高、体积小、耗能低、可靠性强、便于携带，因此广泛应用在当前的汽车生产、飞机仪表、智能IC卡、自动化设备中。

　　二、单片机在现代电子技术中的应用

　　2.1在家电行业的应用

　　随着社会的发展和人们生活水平的提高，老百姓对家电的功能也在不断发生变化，所以，家电生产制造商不得不对家电进程升级和改造。将单片机应用在家电生产领域，从而实现对电气智能化控制，满足家电产品更新换代的需求。比如将单片机应用在电饭煲上，通过智能化技术，电饭煲根据用户设置的信息，自动选择煮饭时间；洗衣机根据衣服的材质、衣服脏的程度，选择洗衣液的用量、洗涤时间；微波炉根据食物的特性，选择加热时间和温度等等。通过单片机可以提高家电的智能化水平，从而提高企业的竞争力。

　　2.2在医疗设备方面的应用

　　科技的进步，极大的促进了我国医疗卫生事业的进步，居民对自身健康也越来越重视。但是目前整个医疗卫生系统的住院条件、医疗手段、消毒条件和检测方法等方面还存在不少问题，直接影响病人就诊效果和治疗效果。

　　将单片机应用在医疗设备中，根据单片机自身的特点，可以对病人的病情进行综合分析，提高设备的检测水平和准确度，从而为医生治疗方案提供参考，进一步提高病人治疗效果。

　　2.3在工业控制领域方面的应用

　　在工业生产过程中，有一些特殊的工种，比如核工工业、电力带电检修、以及粉尘作业等工作中，这些都是高危行业，工人工作环境非常恶劣，长期工作很容易对人体造成损害，所以大部分都使用自动化操作。将单片机应用在工业控制领域，单片机的数据采集和过程控制能力，能够实现工业工程的智能化控制和管理。比如流水线作业系统、报警系统以及自动喷漆系统等。

　　2.4单片机在智能仪表生产领域的应用

　　自动化、智能化技术的发展，促进了仪器仪表的发展。单片机集成性高、体积小、便于携带，改变了整个仪器仪表行业的发展程度。单片机不仅提高仪器仪表自身的数字化和智能化水平，而且还能提高预测功能、处理功能和控制功能，提高设备检测的准确性和可靠性，从而减少事故发生的概率。

　　三、单片机开发技术

　　科技日新月异，产品更新换代的时间也在不断缩短，极大的促进了单片机的发展，为了满足不同领域电子设备的发展需求，单片机将逐步向多位方向发展。过去单片机主要以八位机为研发方向，随着技术的进步，未来单片机将逐步向十六位、三十二位、六十四位方向发展。单片机更新换代的速度也更快了，抗干扰能力进一步增强。目前大部分的单片机都使用EFT技术进行抗干扰，降低了外界噪音对单片机的影响，从而确保系统信号稳定性。

　　此外，单片机还使用了OPT技术，使用裸片技术，解决了OPT接触不良的问题。在开发的时候，还要充分考虑到系统运行的环境，生产成本等方面，系统的平台设计、接线设计、抗干扰设计、驱动电路设计等都是需要单片设计师和开发者所要考虑的问题，确保开发的系统与企业能更好的融合。

　　四、结束语

　　21世界是信息知识的年代，人工智能技术发展迅速，嵌入式系统是电子技术的核心内容。单片机作为嵌入式系统的典型代表，单片机大大提高了控制智能化、自动化水平，未来将广泛应用在工业、汽车、电子设备等领域。

　　作者：金孝飞等