单片机在电子技术中的应用和技术开发分析论文_文龙

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摘要:文章先分析了单片机在电子技术中的应用,包括通讯系统中的单片机、硬件设计和软件设计,随后介绍了单片机在电子技术中的开发,希望能给相关人士提供有效参考。

关键词:单片机;电子技术;技术开发

引言:随着电子技术的快速发展,嵌入式技术逐渐受到人们的广泛关注,单片机是一种具有突出代表性的嵌入式系统,逐渐在社会各个领域中推广开来,并获得一定成效,通过以电子技术为基础,开发单片机技术,促进开发技术逐渐朝着智能化的方向发展。

一、单片机在电子技术中的应用

(一)通讯系统中的单片机

通讯领域中的单片机大都应用于手机语音上,随着我国智能手机生产的不断发展,其语音功能也逐渐完善,手机语音除了可以开始通讯外,还能准确识别语音信息,将其转化为文字,目前文字转化率已经实现70%。单片机相关语音识别系统具体如图1所示:

图1 单片机语音识别系统

这种嵌入式的语音识别系统率先采集各种语音信号,随后利用控制模块把采集到的语音信息输入其中,利用A/D模块转换接收的语音信息,结束信息转换后,在输入至控制器内,通过相应的算法,形成标准语音库,把语音信息储存至电路内。在智能手机识别语音信息时,通过控制模块将相关操作命令输入其中,随后采集语音信息,系统可以对信息实施运算处理,并提取出来转化成矢量模板,放到存储模块内,和标准语音库中的信息实施综合比较,随后在语音库中提取中最为相似的语音信号,把语音信号转化成信息数据传输至用户手中。单片机包括软件系统和硬件系统两份,其中的硬件设备能够为软件提供物理支持,而软件则可以提供技术支持。

(二)硬件设计

单片机可以通过接口控制软件设备,因此在单片机的控制下,系统硬件和软件可以同步进行。比如在自动感应门中,软件程序包括延时、开门和关门三部分内容,整个程序相对简单。系统包括人际对话渠道、信号输出通道、信息输入通道。其中信息输入通道的功能是采集各种信号,随后将各种形式的信号进行全面转换,单片机中的I/O模块可以利用输入线来采集信息,如果I/O无法满足信息采集要求,可以将连接电路设置在外部。信号输出通道的功能是把信息传送至系统控制中心,促进设备实现自动化控制。信息输出也可以通过I/O模块进行传输,如果整个模拟信号相对来说比较复杂,应该对信号进行过滤和转化。当下在工业控制领域中,普遍使用PLC技术,即逻辑控制器,是编程存储器,可以设置于系统内部,能够发出定时、顺序控制、逻辑运算等指令操作,随后利用I/O模块来管理控制机械设备。具备诊断功能、通信功能、控制功能和运算功能,符合工业控制领域中的稳定性、可靠性和安全性等要求。

(三)软件设计

在自动门设计中,开门子程序需要满足慢速开门以及快速开门的条件,按照开门过程中的不同环节,设置不同的速度,在系统感应到人时,会缓慢开门,当人离开后,系统感应经过一段时间会加快关门速度,或直接维持开门状态,使后面的人能够依次进入其中,等到所有人进入后关闭。子程序设计在维持开门状态时,还会接收探测器的信息,看后方是否有有人进入,在适合过程中,维持开门状态可以通过软件计时的方法来实施,关门子程序设计过程中,可以对关门步数进行设计,从而方便转入开门子程序。该系统程序较为简单,是一种实时空间,因此需要利用探测器来检测信号,随后利用软件进行定时,程序延时设计可以按照实际状况实施。

二、单片机在电子技术中的开发

(一)计算机开发

当下,单片机通常都是设置在通信接口位置,可以和计算机信息实现互联,随后为计算机网络和通信设备提供有效、准确的数据支持。目前,几乎所有的通信设备都装有单片机,从而能够实现智能化控制的目标,不管是列车、手机中的无线通信设备,还是集群移动通信设备、无线对讲机等都配置有单片机。信息交换时,通常以并行通信和串行通信的方式为主。而在串行通信中,还包括同步和异步两种传送方式,异步传送中,数据按照字符为单位输送,而非字符之间实施连接传送,同时还能实施间接传送,主要是由发送方所决定。在实施异步传送中,不管是接受者还是输送者都可以利用时钟进行操作。在同步通信中,字符之间具有相应的格式要求,从而能够准确辨别接收方的字符传送时间。同步通信中,字符包括停止位、奇偶校验位、数据位和起始位等部分构成,但起始位是0信号是按,能够提示字符接收信息。在非数据传送阶段,起始位显示1信号。接收端能够实时检测线路中的状态信息。如果起始位从原本的1信号转化为0信号时证明有新的符号出现。

(二)程序优化

当下,工业领域中的单片机均是以嵌入式系统研制出来的,其中的控制工作和数据计算都比较复杂,特别是在软件设计工作中,除了数据计算量较大之外,计算难度和复杂程度也相继较高。为此在单片机开发和设计中,应该对内部软件和硬件进行合理分配。但因为单片机内部结构和CPU都比较简单,同时程序存储器的内部空间有限,软硬件资源较少,为此,想要扩展单片机内部存储空间提高控制环境效率,应该通过C语言进行单片机的开发工作,同时在单片机开发过程中,还需要优化分配现有资源,提升开发效率[1]。

(三)低噪音和高稳定技术

单片机应用过程中,稳定性是其主要要求,为此想要进一步扩大单片机的应用范围,需要从提高单片机稳定性入手。当下,单片机生产厂家通常会应用新型稳定技术制造单片机。第一是EFT技术,即抗影响技术。在电路内正弦信号受到外部影响的条件下,信号波形会转变成各种形式的毛刺信号,通过施密特电路处理,毛刺信号成为一种触发信号,影响常规时钟,转换中使用施密特电路和RC滤波时,可以消除毛刺信号的作用,促进系统中的时钟信号能够正常运转,提高单片机运行稳定性。第二是低噪音布线技术和驱动技术,即把地线引脚和电源设置于两条临近引脚内,能够降低总芯片中的电流,控制系统噪音,提高单片机稳定性[2]。

结语:综上所诉,单片机应用到电子技术当中是时代发展趋势所在,为此需要相关研究人员提高对于该项活动的重视,结合自身实际特点和现实状况,合理使用单片机,对相关研发技术进行深入研究,从而促进电子技术实现稳定、健康、持续发展的目标。

参考文献:

[1]金孝飞,蔡郭栋.单片机在电子技术中的应用和技术开发研究[J].中国新通信,2017,19(07):121.

[2]王洪喆.单片机在电子技术中的应用和开发技术探析[J].电子技术与软件工程,2018(14):243.

论文作者:文龙

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/5

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