由于智能電子設備可能會被經常攜帶外出，因此對這些設備的能耗要求是非常高的，所以經常會設計一些節能控制模塊，從而提高智能電子設備的待機時長。單片機技術在節能控制中的應用主要分為以下幾個方面：一，智能電子設備在外出狀態下，大部分是處于輕負載的模式，這時候就需要通過節能控制，確保其基礎功能的前提下，進一步降低電量的消耗。單片機通過對智能電子設備中數據的收集，可以大致推斷當前設備處于較低的負載，這時可以降低電壓及電流的輸出，達到節能的目的；第二，單片機可以控制能耗的節奏，例如：在小米手環中，收集人體的心率、睡眠和運動步數等數字，這些數字收集后會在本地進行存儲，然后以分鐘級的頻率進行上報；信息未上報時，設備處于低能耗的狀態，信息上報時，會出現一些網絡傳輸方面的消耗，單片機可以控制能耗的節奏，將手環的大部分時間控制在低能耗的狀態下，可以使得待機時間長達七十二小時以上。

單片機又稱單片微型計算機(Microcontrollers)，是一種集成電路芯片，它利用超大規模集成電路技術，將中央處理器 CPU、隨機存儲器 RAM、 ROM、多種 I/O口、中斷系統、定時/計數器等功能集成在一塊硅晶片上。需要將大量的智能電子產品應用在單片機上，其應用范圍已經非常廣泛，包括實時工控、通信設備、家電、智能儀表等。

單片機：可充當燒寫器(即編程器)，將自己編寫的程序寫入單片機，它就能按我們的要求運行程序，實現功能控制。只需設計好電路，編寫好單片機程序，就能達到我們想要的效果，從而控制家里的各種電子設備。

單片機芯片主要是由運算器模塊、控制器模塊和寄存器模塊三大模塊組成。在這當中，運算器模塊由邏輯運算的模塊（ALU）、累加器模塊、寄存器模塊等組成，關鍵在于累加器模塊和寄存器模塊向ALU導入二個8位源數據資料，另一方面ALU實現源數據資料的邏輯運算，再將運算的結果導入到寄存器模塊中；

控制器模塊由程序計數器、指令寄存器、控制指令編譯器、時鐘頻率檢測器和主要控制器模塊等組成，是一個發送操作命令的“結構”，用作相互配合整體系統各組件中的運行;寄存器模塊主要是有累加器模塊A、數據存儲器DR、指令寄存器IR、控制指令編譯器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR等。