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單片機在智能儀器儀表中的應用

來源:核心期刊咨詢網位置:理工論文時間:2019-09-18 10:3612

  摘 要:近年來,隨著科學技術的發展,單片機被廣泛應用在電子科技產品的發明與使用中,單片機憑借自身信息處理的優勢,在多個領域中發揮著巨大的作用。基于此,本文研究了單片機在各類型智能儀器儀表中的應用。

  關鍵詞:單片機;智能儀器儀表;應用

儀器儀表論文

  引言

  在現階段,單片機在我們的生活各個層面中得到了合理的運用。這對于我們的生活產生了十分重要的影響。計算機網絡通訊和數據傳輸。同時,也涉及了工業領域中,這些內容都和單片機之間存在很大的聯系。人們逐漸認識到單片機的重要價值和意義。在對其進行重點開發和運用的情況下,能夠讓人們在工作和生動上獲得充足的便利和支撐。

  1 單片機的概述

  1.1單片機內涵

  從二十世紀九十年代開始,單片機技術就已經發展起來,隨著時代的進步與科技的發展,目前該技術的實踐應用日漸成熟,單片機被廣泛應用于各個領域。現如今,人們越來越重視單片機在智能電子技術方面的開發和應用,單片機的發展進入到新的時期,無論是自動測量還是智能儀表的實踐,都能看到單片機技術的身影。當前工業發展進程中,電子行業屬于新興產業,工業生產中人們將電子信息技術成功運用,讓電子信息技術與單片機技術相融合,有效提高了單片機的應用效果。作為計算機技術中的一個分支,單片機技術在電子產品領域的應用,豐富了電子產品的功能,也為智能化電子設備的開發和應用提供了新的出路,實現了智能化電子設備的創新與發展。單片機也被稱為單片微控器,屬于一種集成式電路芯片。在單片機中主要包含CPU、只讀存儲器ROM 和隨機存儲器RAM 等,多樣化數據采集與控制系統能夠讓單片機完成各項復雜的運算,無論是對運算符號進行控制,還是對系統下達運算指令都能通過單片機完成。由此可見,單片機憑借著強大的數據處理技術和計算功能可以在智能電子設備中充分應用。

  1.2單片機的原理

  單片機從本質上來說,是一種集成電路芯片。這展現出了超大規模的集成電路技術,能夠把CPU、ROM 和RAM 進行結合,并將其合理整合在具體的硅片上。這也就是我們所謂的計算機系統。同時,它又叫做單片微控制器。在實際運行的過程中,展現出了簡單的結構模式,也擁有了十分強大的處理能力。在運行之中,擁有較快的速度,也能夠更好的適應環境。在工業領域中展現出了廣泛的運用范圍。通常情況下,單片機往往是有運算器和控制器、寄存器三個主體組成。在這其中,運算器往往是由算術邏輯單元、累加器等構件組成。在向ALU 進行數據源輸出的過程中,就行數據的運算,最后能夠把運算的結果合理地展現在寄存器上。同時,控制器往往由程序計數器、指令寄存器和時序發生其等構成。這展現出的是組織的命令。在對系統的各個層面進行合理協調和整合的情況下,就會讓系統穩定運行。寄存器往往是要由指令寄存器DR、AR等進行共同工作。

  2 單片機在智能化儀器儀表中的應用意義

  單片機綜合了多種技術,擁有極高的集成度,使用靈活,其處理能力和速度都十分強大。將原有的儀器儀表通過單片機進行改造,能夠實現儀器儀表的智能化,同時還會使其功能綜合化,減少在測量中產生的誤差等問題。將單片機與智能化儀器儀表相結合,就可以實現多種功能,使測量、處理、控制成為一體,這也是儀器儀表改革的必然趨勢。

  3 智能儀器儀表中應用單片機的特點

  3.1 強大的I/O功能

  智能儀器儀表既具有多種功能的部件,又具有復雜的內部結構,單片機微機接口芯片能夠使各功能部件穩定且有序地運行,互相之間進行協調運轉。MCSA-51I/O 線等相關部件,最少也能夠達到16 位,針對于硬件結構而言,能夠更加簡化智能儀器儀表,從而使智能儀器儀表成本很大程度地降低了。

  3.2 很強的控制功能

  在計算機系統中,單片機屬于重要組成部分之一,單片機有效應用在智能儀器儀表中,具有很強的控制能力,能夠準確地監督控制智能儀器儀表的各個參數。微機對于測量責任能夠有效地承擔,致使大量常規儀器和開關中的數字電路節省了,一般采用二進制方式對其狀態位進行控制,二進制狀態位既具有啟動控制位,又具有完成測量檢測位等。MCS-51 是許多單片機中的一種類型,指令輸入輸出處理功能和處理布爾功能都具備,已經廣泛應用于智能儀器儀表的控制上。

  3.3 高速度的計算數據能力

  在智能儀器儀表中,有效應用單片機,具有高速度計算數據的能力,智能儀器儀表在正常情況下,一個周期內,完成計算測量和相關操作,需要0.1~0.6s 的時間。有一部分要求計算比較復雜,必須要有很高難度的函數計算能力,因此,要求單片機運算速度的功能比較高。例如,MCS-51,10~15MHz 時鐘內以,可以處理乘法和除法的指令,將高速度計算數據有效地完成。

  4 智能儀器儀表中應用單片機

  4.1 數字濾波

  有效運用數字設備計算對信號進行處理,濾除和篩選某個頻段信號,新信號就能夠獲取,即數字濾波。數字濾波能夠將智能儀器儀表抗干擾能力有效地提高,結合新信號,智能儀器儀表就能夠將高效利用實現。智能儀器儀表工作的環境很差,各種干擾問題也比較多,致使智能儀器儀表工作效率受到了嚴重地影響。運用單片機,能夠將數字濾波有效地實現,惡劣信號得以控制,從而濾除信號。

  4.2 微處理器的功能

  單片機具有強大的功能,將復雜計算機系統融入其中。單片機有效應用在智能儀器儀表中,既能夠測量功能,又能夠將控制和處理復雜數據有效地實現。在智能儀器儀表中,單片機就是一個微型處理器。單片機能夠集中很多部件的功能,致使各種部件復雜性和單一性避免了。單片機具有計算機系統屬性,處理數據的過程中就能夠得心應手。單片機雖然體積比較小,但是,能夠將智能儀器儀表功能進行延展,檢測故障和自動檢查的過程中,測量工作也可以繼續進行。在集成電路技術發展的基礎之上而得到的單片機技術,單片機具有很高的性價比,已經廣泛應用于很多領域。

  結束語

  綜上所述,在我們生活之中合理和廣泛地運用了單片機。讓我們的生活變得更加便利和高效。在工作和生活中,我們都應該清晰認識單片機,從其基本原理出發,關注其在我們生活中的具體運用。智能儀器儀表中得到了合理的運用,在進行工業控制之中也展現出了單片機的身影。同時,我們的家用電器之中也合理運用了單片機。總之,我們的生活中在有效運用單片機的情況下,就會讓生活變得更加高效。

  參考文獻

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  [4]李飛.“智能化”電子產品中單片機技術的應用[J/OL]. 電子技術與軟件工程,2019(06):228[2019-04-26].

  推薦閱讀:《氣象水文海洋儀器》(季刊)創刊于1984年,由中國儀器儀表學會氣象水文海洋儀器分會和長春氣象儀器研究所共同主辦,中國科協主管,是國內外公開發行的科技類季刊。

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