计算机中单片机的应用领域,单片机的应用领域介绍

单片机已渗透到我们生活的各个领域,包括智能仪器仪表、工业控制、家用电器、通信网络和医用设备等。它们实现了设备的智能化、微型化和高效率控制。随着技术的发展,单片机在计算机网络、数据传输、自动化控制和医疗科技等方面的应用将更加广泛,不断推动科学家和工程师在这些领域创新。

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

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,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。

4.在计算机网络和通信领域中的应用

现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。

5.单片机在医用设备领域中的应用

单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

6.在各种大型电器中的模块化应用

某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。

在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。

此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

书带光盘,目录如下: 第1章 概述 1.1 单片机的发展历程 1.1.1 微型计算机单片机 1.1.2 单片机的发展历史 1.1.3 单片机的特点 1.2 单片机应用领域 1.2.1 在智能化仪器仪表上的应用 1.2.2 在工业控制中的应用 1.2.3 在家用电器中的应用 1.2.4 在计算机网络通信领域中的应用 1.3 单片机通信的几种常用模式 1.3.1 并行通信与串行通信 1.3.2 异步通信与同步通信 1.4 单片机串行口 1.4.1 串行接口的内部结构 1.4.2 串行接口的专用寄存器 1.4.3 串行口的工作方式 1.4.4 单片机串行口的应用 1.5 小结 第2章 数据通信中常用的数据校验算法 2.1 概述 2.2 奇偶校验算法 2.2.1 算法原理 2.2.2 垂直水平奇偶校验 2.3 校验 2.4 循环冗余校验(CRC)的原理 2.5 循环冗余校验(CRC)的软件实现 2.5.1 按位计算CRC码 2.5.2 按字节计算CRC码 2.5.3 按半字节计算CRC 2.6 小结 第3章 RS-232通信协议 3.1 RS-232通信协议概述 3.1.1 机械特性 3.1.2 电气特性 3.1.3 功能特性 3.1.4 RS-232的连接 3.2 常用RS-232转换芯片简介 3.2.1 TTLCOMS逻辑与RS-232逻辑比较 3.2.2 MAX232系列 3.2.3 MAX3232系列 3.2.4 其他芯片简介 3.3 计算机单片机近距离多机通信 3.3.1 系统功能定义及设计思路 3.3.2 硬件电路原理 3.3.3 软件流程及代码分析 3.4 小结 第4章 SPI数据传输 4.1 SPI模块概述 4.1.1 SPI模块输入输出 4.1.2 SPI控制模块 4.2 SPI传输模式 4.2.1 SPI主模式 4.2.2 SPI从模式 4.3 SPI传输过程格式 4.3.1 SCK信号的相位极性控制 4.3.2 CPHA=0传榆格式 4.3.3 CPHA=1传输格式 4.4 利用SPI单片机实现多从机传输系统 4.4.1 STCl2C5410简介 4.4.2 CAT25C32简介 4.4.3 利用单片机的SPI模块实现对CAT25C32的操作 4.4.4 利用单片机的I/O端口实现对CAT25C32的操作 4.5 小结 第5章 ⅡC数据传输 5.1 ⅡC总线协议 …… 第6章 单总线数据传输 第7章 USB数据传输 第8章 基于PCF8563的电子万年历设计 第9章 基于DS18b20的数字温度检测系统设计 第10章 典型开发案例:智能门禁系统 第11章 USB转RS-232接口的设计 第12章 RS-485通信协议及其实现方法 第13章 CNA总线通信协议及其实现方法 第14章 MBUS通信协议及其实现方法 第15章 以太网通信协议及其实现方法 第16章 基于RS-485的湿度检测系统 第17章 基于CNA总线的电梯控制 第18章 基于MBUS总线的温度巡回监测系统 第19章 基于以太网的数据传输系统 第20章 射频IC卡数据传输 第21章 红外通信原理及其实现方法 第22章 gsm通信协议及其实现方法 第23章 典型开发案例:单片机实现IC卡读卡器 第24章 典型开发案例:手持式红外抄表器 第25章 典型开发案例:基于gsm网络的野外水位监测系统
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