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Mcs-51单片机在测控领域中的典型运用

随着电子技术的迅速发展，特别是随着大规模集成电路产生而出现的微型计

算机，给人类生活带来了根本性的改变。单片微型计算机简称单片机。它

CPU

是把组成微型计算机的各功能部件：中央处理器、随机存取存储器

RAMROMI/O/

、只读存储器、接口电路、定时器计数器以及串行通讯接

口等部件制作在一块集成芯片中，构成一个完整的微型计算机。由于它的

结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的，故又叫单片微控制器

(SingleChipMicrocontroller)。目前国外已开始把它称作单片微型计

算机(SingleChipMicrocomputer)。如果说微型计算机的出现使现代科

学技术研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张地说，单片机技术的出现

则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机以其高可

靠性、高性能价格比，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、

办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走入家庭，从洗衣机、微

波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和

应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。由于单片机技术

在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推

出了各种类型的单片机。如单片机家族中的主流产品MCS—51系列，还有

最近推出的PIC和凌阳系列都是比较优秀的单

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片机芯片，是构建我们不同的设计系统的最佳选择。

单片机以其卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各个领域。单

片机应用在检测、控制领域中，具有如下特点。

1

（）小巧灵活、成本低、易于产品化。它能方便地组装成各种智能式

测、控设备及各种智能仪器仪表。

2

（）可靠性好，适应温度范围宽。单片机芯片本身是按工业测控环境

要求设计的，能适应各种恶劣的环境，这是其它机种无法比拟的。

3

（）易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。单片机

的逻辑控制功能很强，指令系统有各种控制功能用指令。

4

（）可以很方便地实现多机和分布式控制。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片

机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与

数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能

IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控

制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控

制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应

用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单片机广泛应用

于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过

程控制等领域，大致可分如下几个范畴：

1.在智能仪器仪表上的应用

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单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使

用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸

如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬

度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智

能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量

设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

2.在工业控制中的应用

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线

的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控

制系统等。

3.在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机

控制，从