本文摘要：摘要：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，我國電子技術(shù)也在不斷創(chuàng)新與改革，單片機技術(shù)便屬于這種創(chuàng)新與改革的產(chǎn)物�；诖�，介紹單片機技術(shù)、智能化電子產(chǎn)品中單片機技術(shù)的應用路徑，并結(jié)合智能化居家火災報警系統(tǒng)，深入探討智能化電子產(chǎn)品中單片機技術(shù)的具體應用，
摘要：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，我國電子技術(shù)也在不斷創(chuàng)新與改革，單片機技術(shù)便屬于這種創(chuàng)新與改革的產(chǎn)物�；诖�，介紹單片機技術(shù)、智能化電子產(chǎn)品中單片機技術(shù)的應用路徑，并結(jié)合智能化居家火災報警系統(tǒng)，深入探討智能化電子產(chǎn)品中單片機技術(shù)的具體應用，希望研究內(nèi)容能夠給從業(yè)人員以啟發(fā)。
關(guān)鍵詞：單片機技術(shù);智能化電子產(chǎn)品;智能化居家火災報警系統(tǒng)
自動化設備、汽車儀器、通信等屬于單片機技術(shù)傳統(tǒng)應用領(lǐng)域，而隨著單片機技術(shù)的不斷發(fā)展，其在自動化控制、自動測量、通訊交流、智能化電子產(chǎn)品研發(fā)等領(lǐng)域的應用日漸深入，相關(guān)研究和實踐也大量涌現(xiàn)。為保證單片機技術(shù)更好服務于智能化電子產(chǎn)品的研發(fā)，正是本文圍繞該課題開展具體研究的原因所在。
1單片機技術(shù)概述
單片機主要由存儲器、運算器、控制器組成，其本質(zhì)上屬于用于編程的集成電路。結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，單片機屬于計算機發(fā)展過程中的重要組成部分，而結(jié)合現(xiàn)階段單片機發(fā)展現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，單片機技術(shù)具備多方面優(yōu)勢，包括受到的周邊環(huán)境影響較小、應用較為方便、應用過程中的耗能較小、信息處理速度較快、控制能力較強、可靠性較高。同時，單片機可在較長時間持續(xù)發(fā)揮作用，在整體運轉(zhuǎn)能力方面的表現(xiàn)較為出色，因此能夠較好用于智能化電子產(chǎn)品領(lǐng)域[1]。
2智能化電子產(chǎn)品中單片機技術(shù)的應用路徑
2.1電動節(jié)能控制在智能化產(chǎn)品中，電動節(jié)能控制在很多時候會應用單片機技術(shù)。電動機屬于工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，如何有效利用電動機并降低能耗向來屬于業(yè)界關(guān)注焦點。對處于輕載、變動負載狀態(tài)的電動機來說，電動機在這類狀態(tài)下的運行效率較低且負載不高，工業(yè)生產(chǎn)力在這種情況下無法提高，且會大量消耗電能資源，為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中電動機的節(jié)能控制，基于單片機技術(shù)的節(jié)能控制裝置開始引起重視。
傳統(tǒng)的節(jié)能控制裝置一般較為復雜，以三端雙向可控硅組成的節(jié)能控制器為例，該裝置主要構(gòu)成為三項調(diào)壓電路，而通過引入單片機技術(shù)，電動機繞組的電壓即可更好控制，空載或輕載狀態(tài)下的電動機應用頻率也可同時降低。對于運行過程中的電動機來說，機械消耗、部件鐵損、定子及轉(zhuǎn)子銅損屬于主要能源消耗，其中電動機的運行電流和電壓的平方與定子及轉(zhuǎn)子銅損、部件鐵損成正比關(guān)系。在節(jié)能控制技術(shù)的應用中，為實現(xiàn)能量消耗的降低，可設法將電動機繞組電壓降低，如依托單片機技術(shù)采用定子套組星三角轉(zhuǎn)換調(diào)壓、雙向晶閘管調(diào)壓、電抗器調(diào)壓等裝置，即可實現(xiàn)電動機節(jié)能效果和運行穩(wěn)定性提升[2]。
2.2車輛監(jiān)控系統(tǒng)
受社會經(jīng)濟快速發(fā)展影響，我國私家車數(shù)量不斷提升，而在人口較為密集的城市，道路擁堵問題屬于交通管理的重點和難點。為優(yōu)化交通管理，合理規(guī)劃城市道路屬于主流措施，同時車輛控制系統(tǒng)也能夠在其中發(fā)揮積極作用，該系統(tǒng)的應用同樣需要得到單片機技術(shù)的支持。全球定位系統(tǒng)、地理位置系統(tǒng)、通信提供系統(tǒng)屬于通信提供，通過將無線通信技術(shù)和單片機技術(shù)相結(jié)合，即可實現(xiàn)車載信息的有效接收，并向監(jiān)控系統(tǒng)傳輸信息。
在接收信息后，監(jiān)控系統(tǒng)能夠分析和處理信息，由此監(jiān)控中心即可發(fā)出信號監(jiān)控與追蹤車輛，更加完善的車輛監(jiān)控系統(tǒng)可由此實現(xiàn)。在單片機技術(shù)應用中，車輛監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠具備車輛全面監(jiān)控和精確定位功能，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)車輛交互和人機交互。對于包含監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等多個系統(tǒng)的車輛控制系統(tǒng)來說，單片機技術(shù)的應用具備巨大優(yōu)勢，如單片機的數(shù)字外設技術(shù)和模擬外設技術(shù)可參與到繼電器監(jiān)控中，斷電與報警也能夠在特殊情況出現(xiàn)后第一時間實現(xiàn)，車輛安全性可更好得到保障。
2.3自動報警控制
自動報警控制器的應用極為廣泛，火災自動報警裝置便屬于其中代表，而通過在自動報警控制器中引入單片機技術(shù)，即可有效優(yōu)化火災自動探測器，保證火災發(fā)生初期警報發(fā)出的及時性，有效降低火災的威脅和帶來的損失。單片機在火災探測器中可依托串行口輸入和輸出信號，采用二總線進行信號傳輸，每一條線路均包含兩根線，對應著獨一無二地質(zhì)的上百個報警信號存在于線路中，在火災發(fā)生時，總線可用于信號的輸出，火災發(fā)生的具體地點可基于信號源確定，相應消防設施也可以信號為依據(jù)啟動，更好開展滅火工作。此外，單片機技術(shù)在傳輸火災信號的過程中還能夠有效規(guī)避外界環(huán)境干擾，火災報警裝置的可靠性和準確性可由此大幅提升。
3智能化電子產(chǎn)品中單片機技術(shù)的具體應用-以智能化居家火災報警系統(tǒng)為例
3.1系統(tǒng)架構(gòu)
為提升研究的實踐價值，本文以智能化居家火災報警系統(tǒng)作為研究對象，深入探討智能化電子產(chǎn)品中單片機技術(shù)的具體應用，這一系統(tǒng)由火災報警控制器、多種探測器組成，室內(nèi)火災產(chǎn)生的氣體、溫度、煙霧顆粒濃度等信號可依托各種傳感器實現(xiàn)高效快捷的檢測，采集信號信息可依托轉(zhuǎn)換處理電路轉(zhuǎn)換為相應電信號并傳輸至火災報警控制器，由此完成數(shù)據(jù)的集中分析處理，災報警控制器即可最終給出結(jié)論。火災探測模塊的控制中心核心為STC15L2K32單片機，探測模塊傳送的數(shù)據(jù)信息由單片機接收后，數(shù)據(jù)的融合和判斷即可基于智能算法完成，報警信號和預警信號可自動發(fā)出，并發(fā)送報警信號給用戶手機，火警方位信息可同時得到顯示，及時獲取準確火災報警信息的居室人員可及時開展滅火或控制操作。
3.2單片機應用
采用STC15L2K32型號的單片機，該單片機屬于新一代的A/D轉(zhuǎn)換單片機，以此實現(xiàn)火災探測模塊功能，適用于低成本、高可靠性能、應用性強的系統(tǒng)，具備處理速度快、抗干擾能力強、性價比高、功耗低、高可靠復位等優(yōu)勢。單片機由可重裝載定時器(16位)2個、程序及數(shù)據(jù)存儲器、8路高速A/D轉(zhuǎn)換器(10位)、中央處理器、外部終端5個、I/O口、看門狗等組成，采用高精度R/C振蕩時鐘作為可重裝載定時器，包含電喚醒專用定時器，I/O口包括1組同步串行通信端口、2組高速異步串行口。單片機具有外部數(shù)據(jù)總線、數(shù)據(jù)指針DPTR(2個)、高速ADC(10位)、8通道、8級可選復位門檻電壓，包含掉電、空閑、低速共3種低功耗設計模式，定時器可實現(xiàn)PWM功能、時鐘輸出功能、串口功能。可基于實際需求設計火災報警系統(tǒng)控制模塊，3個定時器可依托單片機的可重載定時器實現(xiàn)[3]。
3.3系統(tǒng)實現(xiàn)
智能化居家火災報警系統(tǒng)的實現(xiàn)需要首先從采用單片機技術(shù)得到控制模塊入手，采用模塊化設計方式進行系統(tǒng)核心設計，火災報警控制器需同時與火災探測模塊實現(xiàn)相互通信，接收到探測模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信息后需要分析處理，火災檢測與識別可由此實現(xiàn)�；馂膱缶刂破鬟�負責聯(lián)動報警控制、人機交互等功能，能夠更高質(zhì)量實現(xiàn)火災報警控制功能。本文研究的智能化居家火災報警系統(tǒng)使用的電源電壓包括12V、5V、4.2V、3.3V，電源負責實現(xiàn)系統(tǒng)各部分高效穩(wěn)定運轉(zhuǎn);為有效滿足火災報警控制器需求，設計和使用能夠提供不同電壓的電源電路，系統(tǒng)多項任務可依托較短響應時間的火災報警控制器完成;系統(tǒng)程序文件、代碼存儲由存儲器負責。
基于液晶顯示電路，系統(tǒng)控制模塊的人機交互功能可順利實現(xiàn)，傳感器采集、探測模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)可由此實時顯示，狀態(tài)及報警信息也可同時顯示，且可根據(jù)實際需要設置系統(tǒng)相應參數(shù)信息，用戶可由此高效便捷的設置、查看系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)和信息;布置報警信息和用戶信息設定由鍵盤電路負責;報警模塊由短信和語音兩種報警方式組成，具體構(gòu)成包括GSM模塊和語音報警電路(語音報警喇叭)，火災發(fā)生狀況可由此及時提醒。在智能家居火災報警系統(tǒng)的電源模塊設計中，考慮到其控制模塊使用的電源值包括12V、5V、4.2V、3.3V，因此設計采用電源電路LM1117_3.3將輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓，以此滿足各集成電路使用需要。
同時設計采用電源電路MP2307轉(zhuǎn)換輸入的12V直流電，以此得到4.2V及5V的直流電，以此滿足繼電器模塊、GSM模塊串口、控制器收發(fā)數(shù)據(jù)的使用需要;鍵盤電路設計將單片機I/O口直接連接6個行式鍵盤的各按鍵，不同按鈕的功能不同，為節(jié)省I/O口，存在設置有多種功能的部分案件，主要包括開啟報警裝置(BF)、撤除報警裝置(CF)、下翻(DOWN)、退出(EXIT)、上翻和設置短信號碼(UP)、菜單和確認(MENU);探測模塊由煙霧傳感器、CO傳感器、溫度傳感器、電源模塊、調(diào)理電路、探測處理單元組成，在采集完成CO、溫度、煙霧濃度等模擬信號后，后續(xù)的放大和轉(zhuǎn)換處理由不同調(diào)理電路負責，火災報警控制器可接收處理的匯總數(shù)據(jù)信息，具體數(shù)據(jù)傳送基于無線通信模塊實現(xiàn)。
人工智能方向評職知識范例：單片機控制系統(tǒng)方向論文發(fā)表cscd期刊
綜上所述，單片機技術(shù)中智能化電子產(chǎn)品的應用價值較高。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的電動節(jié)能控制、車輛監(jiān)控系統(tǒng)、自動報警控制、智能家居火災報警系統(tǒng)等內(nèi)容，則直觀展示了單片機技術(shù)的應用路徑。為更好地服務于智能化產(chǎn)品，單片機技術(shù)應用還需要關(guān)注處理信息位數(shù)提升、地址存儲量和信息獲取量逐步擴大帶來的影響。
參考文獻
[1]許樹杰，詹宇嫻，凌活龍.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家庭機器人[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2020，10(10)：82-83.
[2]侯凡博，王賽麗，鞏銀苗.基于單片機的智能玩具小車的設計[J].南方農(nóng)機，2020，51(19)：118-119+135.
[3]劉萍，王江明.單片機技術(shù)在智能家居中的應用與發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應用，2020(25)：183-184.
作者：張越佳
轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學術(shù)論文網(wǎng)：http:///dzlw/25075.html
