單片機的技術(shù)特點及應(yīng)用系統(tǒng)

⑺低電壓、低功耗

幾乎所有的單片機都有等待(Wait)、停止(Stop)等省點運行方式。允許使用的電源電壓范圍也越來越寬。一般單片機都能在3~6V范圍內(nèi)工作，對電池供電的單片機不再需要對電源采取穩(wěn)壓措施。低電壓供電的單片機電源下限已由2.7V 降至2.2V、1.8V。低電壓、低功耗的單片機可以滿足便攜式或電池供電等儀器儀表應(yīng)用的需求。

⑻價格更低

隨著微電子技術(shù)的不斷進步，許多公司陸續(xù)推出了價格更低的單片機。低廉的成本使得單片機的應(yīng)用易于產(chǎn)品化。在以單片機為核心的嵌入式產(chǎn)品中，單片機的硬件成本已經(jīng)占很小的比例，更多的是系統(tǒng)設(shè)計、軟件開發(fā)與維護成本。

單片機應(yīng)用系統(tǒng)

一個典型的基于單片機的測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下所示：

在基于單片機的測控系統(tǒng)中，單片機作為整個系統(tǒng)的處理核心，外圍配以開關(guān)量的檢測和控制、模擬量的檢測和控制以及人際接口等。

模擬量檢測輸入部分包括模擬電信號的檢測和非電信號的檢測。對于模擬電信號的檢測，首先對模擬電信號進行信號調(diào)理，將模擬電信號調(diào)整到放大電路能夠接受的信號格式;對于非電信號，則首先通過傳感器，將非電信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳感器轉(zhuǎn)換輸出的電信號幅度一般較小，不能直接進行模擬量的轉(zhuǎn)換，也必須將傳感器的輸出信號輸入到放大電路進行放大。模擬信號經(jīng)過放大電路放大后，接入到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后輸入到單片機中。

STC15F2K60S2單片機內(nèi)部集成了8路10位高速ADC，能夠滿足一般的工業(yè)應(yīng)用，使用時可以省去外部ADC。

輸入開關(guān)量信號時，如果開關(guān)量信號不能滿足單片機的輸入信號要求，則需要進行信號調(diào)理(電平轉(zhuǎn)換)。

如果需要開關(guān)量輸出，一般情況下，需要對開關(guān)量信號進行驅(qū)動放大，然后再進行輸出，以驅(qū)動繼電器等大功率器件。

進行模擬量輸出時，首先要將單片機運算處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥M轉(zhuǎn)換器(DAC)，將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，然后對轉(zhuǎn)換后的模擬量進行放大輸出，以驅(qū)動調(diào)節(jié)閥等器件。

人機接口部分主要是為完成信息的輸入和顯示而設(shè)計的。通過鍵盤輸入，可以設(shè)置系統(tǒng)運行的參數(shù)，如報警值的設(shè)置等。通過數(shù)碼LED或者液晶屏顯示器(LCD)顯示設(shè)置參數(shù)、實時數(shù)據(jù)等。