向洮 張建雷

摘要：伴隨計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)的高速發(fā)展，社會(huì)各領(lǐng)域中單片機(jī)技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，特別是在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中有著更重要的作用。這種技術(shù)能夠通過簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備操作，借此提升電氣計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的效率，并可從整體上改善整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。為此，本文從單片機(jī)技術(shù)的概述出發(fā)，對(duì)其在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用與應(yīng)用，據(jù)此進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并展開了詳細(xì)的論述與研究。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電氣傳動(dòng)；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)研究

1 緒論

隨著新型電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使得傳統(tǒng)強(qiáng)電電器、功能簡(jiǎn)單的電氣設(shè)備逐步開始向更先進(jìn)的方式轉(zhuǎn)變，強(qiáng)弱電結(jié)合且具有數(shù)字化功能的微型電氣控制系統(tǒng)得到了應(yīng)用。在許多場(chǎng)合，更多的單片機(jī)產(chǎn)品替代了電氣控制產(chǎn)品，這種新出現(xiàn)的產(chǎn)品主要隸屬于存儲(chǔ)程序控制的單片機(jī)。其功能能夠通過人的指令來實(shí)現(xiàn)，而設(shè)施設(shè)備可以較好地折疊、轉(zhuǎn)變與替換。因此在電氣控制系統(tǒng)下的單片機(jī)可以隨時(shí)應(yīng)用，而不必重新進(jìn)行優(yōu)化、線路設(shè)計(jì)，能夠極大地提升產(chǎn)品的訂單與工作效率。目前，傳統(tǒng)電氣設(shè)備的各種控制信號(hào)，需要轉(zhuǎn)換到匹配的數(shù)字信號(hào)，用戶設(shè)備需要輸入到設(shè)備的各類信號(hào)，如操作、開關(guān)、行程等具體的操作。這種操作，可以更實(shí)際、方便控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

在具體的設(shè)計(jì)過程中，單片機(jī)輸出端口受制于驅(qū)動(dòng)能力的局限，一般需要專用的接口芯片。這種輸出因?yàn)殡姎饪刂葡到y(tǒng)的不同而有各自差異，但基本可以滿足電流、開關(guān)、電壓的要求，更能夠適應(yīng)隔離抗干擾的能力。目前在討論單片機(jī)輸出端到功率端口的實(shí)現(xiàn)方法中，還有待于更好的升級(jí)。通過上位機(jī)軟件的設(shè)置，對(duì)各房間的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的更多功能。通過上位機(jī)軟件的設(shè)置對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，而且合理的控制空調(diào)的溫度和房間環(huán)境對(duì)人的健康十分重要，可以有效的減少“空調(diào)病”的產(chǎn)生，經(jīng)濟(jì)效益十分良好。

2 單片機(jī)技術(shù)與電氣控制技術(shù)概述

所謂的單片機(jī)技術(shù)，主要借助高集成的電路將CPU、ROM、RAM與輸出電路共同組合放到芯片上面。雖然僅僅比較簡(jiǎn)單的一個(gè)芯片，但卻有著巨大的功能，與當(dāng)前的計(jì)算機(jī)、移動(dòng)端都能相媲美，可以滿足多元化的實(shí)際需要。從存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)等方面來觀察單片機(jī)，其結(jié)構(gòu)可分為兩種，即Princeton與Harvard。一種是作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能來使用，能夠充分利用芯片的效能；另一種則是將存儲(chǔ)與運(yùn)存分開，能夠讓人們充分體驗(yàn)更快捷的服務(wù)。換言之，自單片機(jī)問世以來，其巨大的使用功能吸引了更多的人們關(guān)注。尤其是涉及通信、交通、辦公自動(dòng)化等行業(yè)，都存在著單片機(jī)的身影。目前來看，電氣傳統(tǒng)控制技術(shù)應(yīng)用范圍也比較廣泛，主要原理是利用電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置的控制功能，從而在實(shí)際的生產(chǎn)過程中能夠簡(jiǎn)化人工手續(xù)，提升工作效率。作為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)中最基本的技術(shù)，電氣控制系統(tǒng)主要借助以CPU為核心的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，深度融合了微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及自動(dòng)化技術(shù)，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更全面的功能。

3 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中單片機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)

3.1 單片機(jī)技術(shù)的引用與設(shè)計(jì)

單片機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用逐步推廣開來，并促進(jìn)了電動(dòng)傳動(dòng)控制系統(tǒng)的更好的發(fā)展。如此，使得其功能趨向多元化，并且它的性能也更加多元，促進(jìn)了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜。而在這種環(huán)境引入單片機(jī)，能夠有效提高生產(chǎn)率與勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)成本、進(jìn)而減少能源的消耗。但同時(shí)，如果電氣傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就需要更強(qiáng)勁的手段來監(jiān)控，以此減少傷亡事故。為此，本文設(shè)計(jì)了單片機(jī)的應(yīng)用。具體構(gòu)造如下：在控制電路方面，是由單片機(jī)系統(tǒng)電路、顯示器與鍵盤三部分構(gòu)成；而在接口電路方面，采用技術(shù)負(fù)責(zé)控制電路上信號(hào)的傳遞。在主電路方面，是由濾波器、整流器與模塊構(gòu)成H橋，以及IPM Intelligent Power Module幾部分構(gòu)成。同時(shí)，顯示器與鍵盤構(gòu)成了該系統(tǒng)的上位機(jī)，可自主控制顯示部分，且兩者間相關(guān)數(shù)據(jù)的傳遞則是借助串行總線來完成。此外，多選用的是16位系統(tǒng)總線，以切實(shí)提升系統(tǒng)的總吞吐能力，操作更為便捷。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

目前，在所引用的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)環(huán)境下，多數(shù)依靠人的經(jīng)驗(yàn)來判斷設(shè)備或是裝置，所采用的儀器來測(cè)量電壓、電流，據(jù)此判斷是否能夠正常運(yùn)行。在一些復(fù)雜的環(huán)境下，多數(shù)借助數(shù)學(xué)模型并采用線辨識(shí)方式進(jìn)行辨別故障。而在當(dāng)前這個(gè)時(shí)代，通過引用單片機(jī)技術(shù)，能夠在電氣控制系統(tǒng)中得到有效應(yīng)用，使得系統(tǒng)內(nèi)部的每一個(gè)小部件都能通過計(jì)算機(jī)了解，從而為檢修帶來更便利的優(yōu)勢(shì)。如果需要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，就要依據(jù)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題的時(shí)候，對(duì)系統(tǒng)也會(huì)造成一定影響。為此，單片機(jī)如能在電動(dòng)傳動(dòng)控制系統(tǒng)中得到較好的應(yīng)用，不斷提升工作效率的時(shí)候，能夠進(jìn)一步提升對(duì)監(jiān)控的相應(yīng)要求。此外，只有凸顯了小型計(jì)算機(jī)的功能，使之可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的科學(xué)處理，增加監(jiān)控的有效性。

4 結(jié)語

綜合來說，在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)的應(yīng)用在逐步擴(kuò)大。鑒于部分巨型機(jī)器無法在某些環(huán)境中使用，單片機(jī)被逐步引入。由于該機(jī)器具有操作簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用領(lǐng)域逐步增加。并通過對(duì)程序的合理優(yōu)化，能夠獲得更多功能。通過本文對(duì)單片機(jī)電氣傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)來說，未來單片機(jī)的技術(shù)必將更加豐富且精密。隨著單片機(jī)功能的日益豐富，電氣系統(tǒng)會(huì)更加完善。

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作者簡(jiǎn)介：向洮（1981），男，山東濟(jì)南人，本科/碩士，山東電子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：工控、嵌入式開發(fā)。