单片机技术在传感器设计中的应用论文_张文哲

单片机技术在传感器设计中的应用论文_张文哲

淮南师范学院计算机学院 安徽淮南 232038

摘要:传感器的应用范围极广,在传感器的使用过程中,人们也逐渐发现了其较多的特性,并采取一系列方式增加其功能,以提升其应用效果。单片机技术在传感器设计中的应用就是提升传感器应用效果的一种方式,从实际效果来看,应用单片机技术后的传感器大大提高了传感器性能。人们在将单片机技术应用到传感器设计过程中时,应以传感器智能化与标准化输出作为设计的基本要求。由于单片机的成本较低,因此将其应用到传感器中并不会额外增加过多的成本,反而会因其运算优势提升传感器的功能效果。基于此,本文对单片机技术在传感器设计中的应用进行研究,作出以下讨论仅供参考。

关键词:单片机技术;传感器设计;应用

引言

传感器在传感器设计过程中单片机的应用无疑是优化传感器设计的重大突破。单片机的添加极大地提高了传感器的性能。作为传感器设计的一部分,必须始终掌握传感器的智能性和标准化输出等。单片机有一定的优点,单片机的计算优点和低成本都是单片机应用于传感器设计的主要原因。

1单片机概念、构成与基础原理

1.1单片机概念

单片机简单来说就是计算机的一个系统。单片机的开发对于电子技术的发展有着重要的应用,单片机为我国电子领域带来的发展是前所未有的。单片机带来的应用价值之所以远远高于其他的系统,主要是因为它可以将计算机在运行时需要的所有零件都集中在一个小小的芯片上,例如计算机的CPU,虽然看上去体积非常小,但是储存量是惊人的。电子技术相对于其他技术来说指之所以非常神奇,就是因为电子技术能够用小小的体积承载巨大的内存,还承载着完成的运行系统,这就是电子技术的高超之处,这些都是因为单片机才完成的。单片机在出现之后得到了广泛的关注,所以这些年也在不断对其进行完善,现在单片机已经可以集网络、图像、输入输出、声音为一体,功能十分齐全,甚至可以和完整的系统相媲美。单片机现在已经得到了广泛的应用,主要应用在通信行业、汽车电子行业、自动化设备行业中。单片机有很多的优点,例如,体积小便于携带,不会增加重量,功能齐全,可以满足人们很多的要求,可靠性强,经过多年的发展,单片机已经变得非常可靠,这也是大部分人在选择系统的时候首选就是单片机。

1.2单片机构成

单片机属于集成化的电路芯片系统,通过中央处理器以及存储器等系统进行管理。

1.2.1运算器

运算器是单片机的重要系统,主要就是利用二进制算术以及逻辑运算部件实现对数据信息的有效存储以及管理。

1.2.2控制器

控制器中主要由逻辑电路、寄存器以及计算器等系统构成。其运算中枢为CPU,可以精准的获取地址信息,实现自动化的命令抽取,进行随机的存储管理,通过随机存储的字节进行编码处理,形成不同的控制信号,可以使控制电路信号完美结合,进而形成完善的控制信息。

1.2.3存储器

存储器是单片机中较为重要的组成部分,主要通过256个存储单元共同构成,不同的存储单元对应着不同的地址信息,进而提升了数据存储的整体效率与质量。

1.3单片机的基本原理

要以单片机的指令控制方式执行任务,技术人员必须通过指令输出,并以数据控制方式应用单片机的功能。将命令写入系统时,工作人员可以增加、更改或修改命令信息。

2单片机技术在传感器设计中的应用优势

2.1单片机提高传感器稳定性的作用

对于传感器来说,最重要的就是保证其在运转过程中的稳定性,稳定性是决定检验仪器效果的关键点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于不同传感器的性能、效果以及类型等都不相同,因此会因为各种原因影响到其在运转过程中的稳定性,继而影响到检验仪器的效果以及出现检测数据失真的情况。为了避免这一情况的发生,需要采取一定措施解决稳定性问题,而单片机拥有的诸多特性使得其在应用后能够大大提升传感器的工作效果。传感器若是长时间处于工作状态,就会因为元件磨损或是外界环境原因影响到传感器的正常功能,产生线性误差是最为常见的现象,影响到了数据的精准性。但若是在其中应用单片机技术,就能够在单片机的特性作用下修整原有的线性误差,进而提升传感器运行的稳定性。

2.2单片机减少传感器干扰的效果

2.2.1单片机增加系统的抗干扰性

电子技术领域中应用单片机可以有效地提升系统自身的抗干扰性。其主要表现在抵抗确定干扰。日常系统会受到外界环境以及对应的内部构造影响产生一定的干扰性问题,通过单片机则可以解决其存在的问题。

2.2.2抵抗随机干扰

在日常生产中传感器的操作环境较为复杂,其产生的信躁比会随着随机波动问题而受到不同程度的影响,为了有效地解决这种问题,保证型号传递的稳定性,可以通过单片机进行优化进而达到降低系统运行干扰的目的。

3传感器发展方面的应用

传感器的种类以及规格多样化传感器使得其设计以及制作过程没有统一,再加上传感器的多种功能对制作工艺的要求较高,因此无论是设计图纸还是电路板组装过程都需要有一定专业水平的企业承担制作过程。也正是因为此种情况,目前还没有一个统一的标准化设计以及制作规则,制作过程不规范、不标准已经成为了行业内的普遍现象,不仅会对未来很长一段时间内的传感器应用效果有极大影响,也会制约传感器的未来发展。单片机经过多年的发展已经逐渐实现了产业化与标准化,其制作成本也在不断下降,功能性也在不断的实践中得到增强,性能较比以往的传统产品有了极大地提升。无论是算力、使用寿命还是便携性,都在发展过程中得到了进一步优化,这也为后续单片机技术应用到传感器设计过程中打下了基础。单片机在传感器中的应用能够有效提升传感器的应用效果,是促使传感器发展的必要条件。传感器发展的标准化、规范化以及成熟化工作随着人们逐渐认识到了传感器应用的重要性后在逐渐展开,这一过程效果的实现需要有单片机的参与,单片机奠定了传感器制作过程以及应用效果标准化的基础。

另外,单片机的加入为了推进传感器标准化,有效地降低了成本。单片机也越来越普遍,价格也会越来越便宜。用有限的钱实现开发的目的是今后传感器标准化进步的目标。传感器标准化后,传感器的功能也遵循标准化规则。首先,传感器的数据输出有一定的标准。传感器发送为输出接收的信号时,有一个标准化的标准来确定输出。第二,传感器主要为了应对温度引起的误差影响,增加了一种称为温度补偿的新技术。第三,将有标准校正技术,旨在排除干涉项目和减少错误。第四,具有特定的信号存储功能。第五,对信号有一定的处理能力。第六,独立连接功能可自动连接上一个链接的操作,从而获得良好的控制。传感器标准化必须面向这六个方面,单片机的应用已成为传感器开发的重要组成部分。传感器向智能标准化的方向发展单片机的发展也将促进传感器的快速发展。

结束语

综上所述,单片机在传感器上的应用有着广阔的发展前景。将单片机应用于传感器设计可提高传感器所有方面的性能,并改善现有传感器的各种缺陷。在传感器设计中应用单片机可优化传感器,使其上升一个级别。单片机应用程序还可以提高传感器的稳定性和准确性,从而减少外部因素的影响。简而言之,通过在传感器中应用单芯片微计算机,传感器的所有方面的性能都得到了全面提升,在传感器优化方面发挥了很大作用。关于传感器中单片机的使用,需要更多专家提供更合理的建议,未来的传感器设计将在大家的共同努力下进步。

参考文献:

[1]刘婷.传感器设计中应用单片机技术的分析[J].数码设计,2017,6(09):85.

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[5]张翔.单片机技术在传感器设计中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(08):94.

论文作者:张文哲

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/18

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