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軟件為什么可以控制硬件,芯片為什么能控制家用電器

云知道芯片

【軟件為什么可以控制硬件,芯片為什么能控制家用電器】控制軟件和硬件的方法有很多種，IO直接控制；擴(kuò)展地址加PLC、CPLD和FPGA可編程芯片控制；CAN、EtherCAT、ISA、PCIE等總線(xiàn)接口控制模式 。不管怎么變，軟件控制硬件，離不開(kāi)電腦的CPU或者M(jìn)PU 。
芯片為什么能控制家用電器？軟件為什么能控制硬件？

軟件為什么可以控制硬件,芯片為什么能控制家用電器


芯片是家電用電的控制中心，通過(guò)件硬結(jié)合來(lái)實(shí)行控制這里的芯片指的是單片機(jī)(MCU)，是一顆下載了電子工程師編寫(xiě)的控制程序的集成電路 。單片機(jī)集成了CPU、RAM、ROM、IO、ADC、定時(shí)器等等功能，其實(shí)就是一個(gè)“微型的計(jì)算機(jī)”，當(dāng)然它的運(yùn)算能力是比較弱的，家用電器功能主要是用戶(hù)按鍵輸入、控制加熱（制冷）、開(kāi)啟風(fēng)扇、聲音報(bào)警、溫度檢測(cè)、顯示界面等等這些功能，本文將通俗的能大家說(shuō)說(shuō)芯片是怎么控制家用電器的 。
加熱怎么控制？加熱需要用到發(fā)熱管，發(fā)熱管其實(shí)就是“電阻絲”，給它通電就會(huì)發(fā)熱對(duì)吧？我們可以用一個(gè)繼電器來(lái)控制發(fā)熱管電源的開(kāi)和關(guān)，如下面電路圖，當(dāng)繼電器K1閉合時(shí)，發(fā)熱就會(huì)工作，而繼電器的閉全和斷開(kāi)則由繼電器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)來(lái)控制，當(dāng)DR為高電平時(shí)，三極管Q1導(dǎo)通，繼電器K1閉全，發(fā)熱管就工作了，DR為低電平，但發(fā)熱管停止工作 。
這個(gè)電路中的所有電子元件則稱(chēng)之為硬件，控制信號(hào)則通過(guò)單片機(jī)的軟件提供，單片機(jī)有什么多引腳，最主要是GPIO（普通輸入輸出），控制繼電器的開(kāi)關(guān)，單片機(jī)需要輸出一個(gè)信號(hào)對(duì)吧？編程時(shí)，需要把單片機(jī)連接繼電器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)(DR)的引腳設(shè)置為輸出，程序按照實(shí)現(xiàn)功能輸出對(duì)應(yīng)的高電平或者低電就可以了 。比如溫度低時(shí)，輸出高電平，讓發(fā)熱管加熱，溫度高時(shí)，輸出低電平，停止發(fā)熱管工作，這個(gè)控制我們可以稱(chēng)之為軟件，
顯示怎么實(shí)現(xiàn)？顯示可以用管碼管、液晶管示器對(duì)吧？以簡(jiǎn)單的“8”字管碼管為例，它其實(shí)由7個(gè)LED組成一個(gè)“8”的形狀再加一個(gè)LED作為數(shù)碼管后面的小數(shù)點(diǎn)，只要點(diǎn)亮指定的段畫(huà)就可以形成一個(gè)數(shù)字，比如點(diǎn)亮A/B/C/D/G的位置，它就是一個(gè)3了，對(duì)吧？這些組合在一起的LED會(huì)有一個(gè)公共引腳，如果公共引腳為L(zhǎng)ED的負(fù)極，則稱(chēng)為共陰，公共引腳為L(zhǎng)ED的正極，則稱(chēng)為共陽(yáng) 。
當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)這個(gè)數(shù)碼管也需要一個(gè)簡(jiǎn)單的硬件電路，以共陽(yáng)數(shù)碼管為例，可以用三極管來(lái)控制公共端，A/B/C/D/E/F/G/DP這些段畫(huà)則單獨(dú)控制，至于什么時(shí)候誰(shuí)顯示什么數(shù)字，該點(diǎn)亮哪些段畫(huà)，同樣需要軟件來(lái)處理，對(duì)吧？比如把溫度數(shù)據(jù)在數(shù)碼管上顯示出來(lái) 。按鍵輸入怎么獲??？上面兩個(gè)實(shí)例都是輸出的控制，這里說(shuō)說(shuō)怎么獲取按鍵輸入，
下圖是單個(gè)按鍵輸入的硬件電路，按鍵沒(méi)有按下時(shí)，KeyInput通過(guò)電阻R1與VCC連接，這時(shí)候KeyInput是高電平，對(duì)吧？當(dāng)按鍵按下，KeyInput就與GND連通了，就變?yōu)榈碗娖搅耍瑢?duì)吧?單片機(jī)的程序就可以通過(guò)讀取KeyInput位置的電平為判定按鍵是否按下了 。當(dāng)然，編程的時(shí)候，需要把單片機(jī)與按鍵連接的引腳設(shè)置為輸入，
總結(jié)相信通過(guò)上面幾個(gè)實(shí)列，相信大家已經(jīng)了解到芯片是怎么通過(guò)硬件和軟件控制家用電器的了 ?？刂萍訜帷@示界面、按鍵全入只是最基本的功能，實(shí)際上我們的電器還可能有電機(jī)、蜂鳴器、語(yǔ)言、彩屏顯示，甚至聯(lián)網(wǎng)等功能，但這些通通都可以由芯片（單片機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然功能越多，越復(fù)雜就需要選擇更強(qiáng)大的單片機(jī)，就像手機(jī)一樣，性能越為強(qiáng)悍，它需要的SoC（也可以稱(chēng)之為芯片）就高級(jí) 。
軟件是怎樣控制硬件的？

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