由于智能电子设备可能会被经常携带外出，因此对这些设备的能耗要求是非常高的，所以经常会设计一些节能控制模块，从而提高智能电子设备的待机时长。单片机技术在节能控制中的应用主要分为以下几个方面：
，智能电子设备在外出状态下，大部分是处于轻负载的模式，这时候就需要通过节能控制，确保其基础功能的前提下，进一步降低电量的消耗。单片机通过对智能电子设备中数据的收集，可以大致推断当前设备处于较低的负载，这时可以降低电压及电流的输出，达到节能的目的；
二，单片机可以控制能耗的节奏，例如：在小米手环中，收集人体的心率、睡眠和运动步数等数字，这些数字收集后会在本地进行存储，然后以分钟级的频率进行上报；信息未上报时，设备处于低能耗的状态，信息上报时，会出现一些网络传输方面的消耗，单片机可以控制能耗的节奏，将手环的大部分时间控制在低能耗的状态下，可以使得待机时间长达七十二小时以上。
51单片机的结构与功能
历史
单片机的发展先后经历了4位、8位、16位和32位等阶段。8位单片机由于功能强，被广泛用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域，8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，代表了单片机的发展方向，在单片机应用领域发挥着越来越大的作用。 [3] 80年代初，Intel公司推出了8位的MCS-51系列的单片机。
51单片机的部件
MCS-51单片机的逻辑部件，包括一个8位CPU及片内振荡器、 80514B掩膜ROM、87514KBEPROM、8031无ROM、特殊功能寄存 器SFR128BRAM、定时器/计数器T0及T1、并行I/O接口：P0、P1、P2、P3；串行接口：TXD、RXD；中断系统：INT0，INT1。 [3]
基本功能
1.8位数据总线，16位地址总线的CPU；
2.具有布尔处理能力和位处理能力；
3.采用哈佛结构，程序存储器与数据存储器地址空间各自立，便于程序设计；
4.相同地址的64KB程序存储器和64KB数据存储器；
5.0-8KB片内程序存储器(8031无，8051有4KB，8052有8KB，89C55有20KB)；
6.128字节片内数据存储器（8051有256字节）；
7.32根双向并可以按位寻址的I/O线；
8.两个16位定时/计数器(8052有3个)；
9.一个全双工的串行I/O接口；
10.多个中断源的中断结构，具有两个中断**级；
11.片内时钟振荡器。
特点
单片机的特点可归纳为以下几个方 面：集成度高；存储容量大；外部扩展能力强；控制功能强。
1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。
2、同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，使用为灵活，这一功能无疑给使用者提供了大的方便。
3、乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。很多的八位单片机都不具备乘能，作乘法时还得编上一段子程序调用，十分不便。
单片机故障的排除
1、单片机正常工作的三个条件
单片机工作的三个条件分别是电源、时钟晶振、复位。当单片机不能正常工作时，我们首先就要检查这三个条件，用电压表或者万用表检测他的电源和接地脚，检测两个引脚之间的电压是不是5V左右；对于时钟晶体振荡有没有正常工作，我们用示波器进行检测，看能否检测到相应频率的正弦波脉冲；复位检测比较简单，单片机的复位电平一般是高电平复位，单片机在接通电源的时候一般复位引脚上会出现5V左右的高电平，另外在按下复位按键时，复位引脚上也会出现高电平，用一般的电压表或者万用表都可以进行检测。
2、单片机内部是否正常工作的检测
单片机内部有没有正常工作，我们主要是通过写入程序的方式来进行检测和排查。这个检测需要有“烧入”代码的硬件和软件才行，检测的原理就是通过“烧入”代码的硬件和软件，将一段带有检测功能的正常代码“烧入”到单片机。检查两个方面：就是能不能将目标代码正常写入单片机，不能正常写入单片机时，说明单片机已经损坏，需要换同型号的单片机；二就是目标代码可以正常写入单片机，写入后的效果是不是就是程序设定的功能，如果是说明单片机正常。
单片机在换时，我们采用同型号的单片机，然后写入公司给予的目标代码，单片机的价格目**般比较便宜，零售价格大概5元左右。
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