单片机技术在传感器设计中的应用

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单片机技术在传感器设计中的应用

文亚辉

（江西应用工程职业学院，萍乡 337042）

摘要：随着计算机技术与高精密制造的不断发展，越来越多的智能化机械设备都需要应用到高精度传感器作为技术支持，如果能够是设备的传感器更灵敏、更可靠、应用更广泛，成为当前信息技术与智能制造业发展的一大难题，而单片机技术的应用正好可以解决传感器应用中稳定性差、设备沉重的问题，因此本文就以单片机技术在传感器设计中的应用进行分析。通过对单片机与传感器的技术作用与结合方式的阐述，从而为传感器性能的提升提供有效的参考与推进作用。

关键词：单片机技术；传感器设计；稳定性doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.12.155中图分类号：TP212；TP368.1 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）12-0199-01

1 传感器与单片机

传感器就是在机器设备上的作用就如同我们人体的眼睛一样，主要就是用于对物体状态的检测，根据机器识别要求的不同产生出各种各样的传感器类型，比如温度、颜色、质量、形态甚至是物质成分，在当前的技术环境下可以通过传感器实现筛选与检测工作。但是传感器对于物体的识别缺乏自主判断的意识，有时会因为外界环境的变化而出现过度反应，又或者由于识别精度的不足而出现疏漏所以灵敏性过高或过低都不利于机械设备的正常工作。如何通过更全面算法实现传感器的智能化一直都是研究重点与难点所在。

单片机就是一种通过电路芯片控制功能而实现的一种具备自动控制功能原件，它将CPU芯片、I/O接口、存储器、定时器功能进行结合从而实现小型计算机控制系统。虽然体型不大但所包含的技术算法、硬件构成都非常全面，具有集成度高、运行稳定、成本高的特性。单片机的应用使得很多电气信息控制设备的体积大大减少。由于应用了半导体硅材料使用效果却非常显著，上到航空航天技术下到基本传感器都已经普遍开始应用单片机技术。

态。比如，传感器每转动一圈单片机系统就会对修正其所输出的特性曲线，通过工作时传感器输出电压等因素的分析来确保本身的精确性和稳定性。2.3 有助于推动传感器演变与发展

单片机主要有以下几个方面的优势，第一，为传感器提供标准化的信号输出、实现检测、手机、分析的一体化处理。第二，对误差进行线性校正类似于传感器自己的传感器，用来对自己运行状态的检测。第三，有效拓展传感器与其他控制单元的连接途径，比如借助电路集成实现远距离无线控制等。

随着科技进度与社会生产生活的发展，人们对于传感器类型与应用途径都提出了更高的要求，不管是在传感器的设备控制上，比如传感器的运算能力、信号输出方式，还是传感器末外部特征，比如规格型号、体积成本，都要求能够体现出信息化时代下的个性、智能、快捷的特点。所以未来单片机这种集成化的硬件技术已经成为信息化时代下的发展趋势。

3 结束语

综上所述，单片机在传感器设计中的应用正好发挥了两者的技术优势，提升传感器准确性、稳定性的同时也为单片机应用发展提供了更多可能。伴随着我国2025智能制造与信息化时代的发展需求，单片机与传感器的应用不管是技术发展，还是社会需求上都具备了足够的机遇，同时对于技术人员也提出了更多挑战。所以将单片机技术应用于传感器的设计非常值得人们进一步探索和研究。参考文献

[1] 王乐.单片机在传感器设计中的应用[J].科学之友，2015，12（35）：125-126.

[2] 徐爱明.浅析单片机技术在传感器设计中的应用[J].中国新技术新产品，2016，21（01）：131-132.

[3] 刘婷.传感器设计中应用单片机技术的分析[J].数码设计，2017（9）.[4] 刘乾乾，许斌，肖唐杰.一种用于焊缝形貌质量检测的精密线结构光传感器设计[J].河南科技，2016（23）.

[5] 李丹，郭树强.基于衰荡腔技术的传感器设计与计算机分析[J].仪表技术与传感器，2017（02）.

[6] 对传感器设计性实验教学的探讨与研究[J].郑心武，黄飞，符春芳，陈美伊，郑泽龙.科技信息，2012（36）.

[7] 程帅明，姜鹏飞，张振，等.基于大数据的智能农业传感器设计[J].智能城市，2017（02）.

[8] 唐硕，赵娉，唐雄贵.一种液体折射率传感器设计与制作[J].广西物理，2016（Z1）.

2 单片机技术在传感器设计中的应用

2.1 有助于提高传感器的稳定性

传感器的精度主要还是依赖于自身运行的稳定性，尤其是在经过长期的工作后仍然保持对输出量的精准判断，所以传感器的稳定性是检测传感器质量的最重要指标之一。传感器的稳定性指标主要有灵敏度、分辨能力、硬件质量、算法优化等因素。一部分可以通过硬件设备的改进提升，而主要还是对物体识别算法的研究上，尤其是制造企业对于传感器的使用要保证能够全天候工作且不会出现任何误差才行，所以在进行广泛使用前要对传感器进行稳定性检验，单片机技术的应用可以将其中的硬件与算法缺陷进行同步提升。通过一体化的集成应用平台，一方面解决了硬件之间的传输干扰，另一方面单片机可对传感器所产生的非线性误差改变进行校正，可以对自动对运行过程中的问题情况进行记录分析，以此来增强了传感器的工作性能。2.2 有助于降低对传感器的干扰

大部分传感器的应用都需要承担起生产检测流程。所以传感器的工作环境往往都会伴随振动、声音、碰撞的恶劣环境，除了自身设备组算法的的影响外，外界环境对于传感器也会造成巨大的干扰，所以就需要传感器本身具备精确性和稳定性。单片机在传感器上的应用可以对其本身的工作状态进行随时监控，即使传感器所处的工作环境比较复杂仍然可以提供准确的测量数据，通过单片机的芯片与存储设备及时对传感器进行工作趋势分析，通过趋势变化的分析就可以很好的发展传感器的不合理的工作状

作者简介：文亚辉，女，汉族，1986年生，江西萍乡人，工程硕士，高职讲师，研究方向为电子信息技术，通信技术，单片机原理及应用。

2019.12数字通信世界199