1.8 单片机嵌入式系统的应用领域

单片机嵌入式系统由于其体积小、功耗低、价格低廉，且具有逻辑判断、定时计数、程序控制等多种功能，因此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。下面简单介绍一些典型的应用。

1.单片机在智能仪表中的应用

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，被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、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，提高了其性能价格比，如精密的测量设备（功率计、示波器、各种分析仪）。

2.单片机在机电一体化中的应用

机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术、计算机技术、传感器技术于一体，具有智能化特征的机电产品，如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥其体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。可编程顺序控制器也是一个典型的机电控制器，其核心常常就是由一个单片机构成的。

3.单片机在实时控制中的应用

单片机广泛地应用于各种实时控制系统中。例如，在工业测控、航空航天、尖端武器等各种实时控制系统中，都可以使用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，能使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。再如机器人，每个关节或动作部位都是一个单片机实时控制系统。

4.单片机在分布式多机系统中的应用

在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干功能各异的单片机嵌入式系统组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以被置于恶劣环境的前端工作。

5.消费类电子产品控制

该应用主要反映在家电领域，如洗衣机、空调器、汽车电子与保安系统、电视机、录像机、DVD机、音响设备、电子秤、IC卡、手机、BP机等。在这些设备中使用单片机机芯之后，其控制功能和性能大大提高，并实现了智能化、最优化控制。

6.终端及外部设备控制

在计算机网络终端设备[如银行终端、商业POS（自动收款机）、复印机等]和计算机外部设备（如打印机、绘图机、传真机、键盘和通信终端等）中使用单片机，使其具有计算、存储、显示、输入等功能，具有和计算机连接的接口，使计算机的能力及应用范围大大提高，可以更好地发挥计算机的性能。

可以毫不夸张地说：凡是能想到的地方，单片机都可以用得上。全世界单片机的年产量数以亿计，应用范围之广，花样之多，一时难以详述。单片机应用的意义不仅在于它的广阔应用范围和所带来的经济效益，更重要的还在于从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前，必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在可以使用单片机通过软件方法实现。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。微控制技术标识着一种全新概念，随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展和日趋完善，而单片机的应用必将更加深入、更加广泛。

单片机与常用的TTL、CMOS数字集成电路相比，掌握起来不太容易，问题在于单片机具有智能化功能，不仅要学习其硬件的使用方法，还要学习其软件的使用方法，而软件设计需要有一定的创造性。这虽然给学习者带来了一定的难度，但这也正是它的迷人之处。一个普通的消毒碗柜配上装有专用软件的单片机，虽然成本增加了10余元，但市场售价可高出300余元。理由何在？原因在于它的技术含量高，其中的软件凝聚着开发者的聪明和智慧。

由此可见，单片机技术无疑将是21世纪最为活跃的新一代电子应用技术。随着微控制技术（以软件代替硬件的高性能控制技术）的发展，单片机的应用必将导致传统控制技术发生巨大变革。换言之，单片机的应用是对传统控制技术的一场革命。因此，学习单片机的原理，掌握单片机嵌入式系统设计技术，具有划时代的意义。