单片机技术在电气传动系统的应用价值

衡阳技师学院 谭 勇 宁海榕

单片机技术在电气传动系统的应用价值

衡阳技师学院 谭 勇 宁海榕

单片机技术听起来像是离我们的生活很远，但是，实际上单片机技术在现实生活的各个领域都被广泛的使用，在通讯、交通、办公等领域等能够看得到单片机的存在。单片机技术在电气传动系统中发挥着非常重要的作用，它灵活轻便，发展前景十分可观。本文针对单片机技术在电气传动系统中的应用价值进行了研究。

单片机技术；电气传动系统；应用

1 前言

随着我国人民水平的不断提高、经济水平的高速发展以及科学技术的不断进步,单片机技术已经渐渐成为了电气传动系统的重要组成部分。单片机于二十世纪八十年代被发明,单片机技术在我国电子技术的发展过程中历经了多次的改革和创新,它的功能强大并且灵活轻便、方便可靠,被应用于通讯、交通以及办公等日常生活的方方面面。

2 单片机技术概论

2.1 单片机的概念

所谓的单片机实际上就是一个微型控制器,单片机是由intel公司开发研究出来的一种芯片,它体积小巧、性能稳定、功能强大,并且还具有明显的价格优势,一经推出就占领了市场,在日常生活的各个方面都得到了广泛的应用,尤其在电气传动领域的应用更是具有非常重要的意义。单片机技术其实就是将中央处理器、内存、电路等计算机系统的主要部件集中在一个小小的芯片上,它具备了微型计算机的主要组成结构和功能,可以满足多个控制领域的应用需求。单片机的出现改变了电气传动领域,它在电气传动系统中的应用使电气传动系统放入线路控制能够达到理想程度。

2.2 单片机的结构

单片机的结构形式可以以单片机的组成和功能为依据大致分为两种。一种是Princeton结构,也叫做冯·诺依曼结构。这种结构的数据存储和程序存储共用一个储存空间。另一种是Harvard结构。这种结构与上一种结构恰恰相反,它的数据存储和程序存储在空间上是分开的。但是,因为单片机的主要特点是灵活轻便,主要功能是以控制为主,所以,数据存储和程序存储在空间上是分开的设计比较好,也正因为如此,现代我国的单片机一般采用Harvard结构。

2.3 单片机的应用领域

单片机的体积小巧、性能稳定、功能强大,并且还具有明显的价格优势,一经推出就占领了市场,在日常生活的各个方面都得到了广泛的应用,尤其在电气传动领域的应用更是具有非常重要的意义。另外,单片机相较于其他普通的集成电路来说在抗干扰能力和对环境的适应能力方面具有更强大的优势。因此,单片机能够在普通集成电路无法工作的工业条件下继续工作。因为单片机的这一特性,单片机被广泛运用在工业条件的实时监控系统中。

3 电气控制技术的概论

电气控制技术是实现工业生产自由化的重要技术之一,它是以电动机对动力的传动装置或者系统,是自动控制系统、微电子技术、网络通信技术以及智能检测技术的结合,它的出现实现了生产中的控制技术的自动化。科学技术的不断发展促进了计算机技术的创新,也促使了电气控制技术的不断革新。电气控制技术具有很多优点,它的指令简单、使用操作简便易学,可在短时间内学会,而且,它的体积较小、维修检验工作量小、安装方便。另外,它能够适应恶劣的工作环境。所以,它可以广泛应用于冶金、采矿、石油等行业的传动控制中。

4 我国单片机技术的发展趋势

4.1 单片机内部结构的发展

随着科学技术的不断发展,我国的单片机技术也得到了创新与发展。单片机的内部结构越来越复杂,内部可以集成的部件也开越多,甚至有的单片机还在原有的结构基础上添加了局部网络控制模块,将原本单纯的单片机的升级成了控制网络。还有人在单片机的内部添加了脉宽调制控制电路,使单片机具备了变频控制的功能,提高了单片机的经济性能,是单片机的使用功能更加方便快捷。

4.2 单片机EFT技术的发展

单片机EFT技术是指单片机的抗干扰技术,这一技术的功能随着科学技术的发展越来越明显。正规电路的正弦信号受到外界干扰的时候会在波形上叠加各种毛刺信号,对原本的正弦信号产生干扰。单片机 EFT 技术会将这些毛刺信号消除,提高单片机的抗干扰功能,保障系统的正常工作。

4.3 单片机低噪音布线技术的发展

通常情况下,单片机技术在电气传动系统的传统应用中都是 将电源和地线对称布置在集成电路的外壳引脚上的,通常都是使用”左上+右下”和”左下+右上”两种布置形式。这两种布置形式都将单片机所有的内部电路暴露在电源噪声的干扰范围之中,电源噪音可以很容易的穿过整块芯片。影响单片机的使用。针对这种情况,我们将电源和地线引脚放在两条相邻的引脚上,降低了通过整个芯片的电流,使在印制电路板上布置去耦电容变得比较容易,大大降低了系统的噪声。

5.单片机在电气传动控制系统中的应用

5.1 控制系统中的应用

一般来说,单片机的控制系统是由控制电路、主电路和接口电路三部分组成的。控制电路包括键盘、显示器以及单片机系统电路。主电路是指由整流电路、滤波电路以及IPM模块构建而成的H桥。接口电路主要负责控制单片机电路中的信号传递。单片机同行串线总线进行键盘和显示器之间的数据交换,以此来实行对现实部分的独立控制。单片机的系统采样数据计算量比较大、周期比较短,所以数据总线采用了16位地址来提高系统的吞吐能力。

5.2 软件系统中的应用

因为数据处理是汇编语言中的重点,而汇编语言中的数据处理需要以单精度的浮点运算作为支持,所以,随着社会的进步和科技的发展,单片机的程序开发越来越复杂,对算法的精度要求也越来越高。现在,在算法上,人们已经开发出了很多C程序,可以任意选择。所以,在实时响应的场合中,开发人员会将重点放在执行速度上,用汇编程序实现模块功能。因此,在实际操作中,汇编模块和C模块之间经常会相互调用,如果两者之间没有出现溢出或者冲突的情况,则说明程序可以正确发挥作用,如果两者之间出现冲突,则需要重新编写代码并进行调试。

5.3 系统头文件中的应用

系统头文件是指与各个端口、各功能寄存器相对应的物理地址,系统头文件在系统开发中占据着非常重要的位置,开发人员只有精确定制所有单片机的系统头文件的方法才能够准确发挥单片机的功能。单片机也有很多不同的型号,不同型号的单片机之间的差别非常大,所以要根据单片机的不同型号制定不同的系统头文件,分别包含不同的定义和功能,这样一来,及时单片机的型号改变,也可以通过系统头文件的转换完成程序的移植,以达到加快开发速度和方便移植的目的。

6 结语

由上面的分析和研究,我们可以知道单片机在电气传动系统中的应用是非常必要而且重要的。单片机技术可以使控制电路更加精确可靠,而且,单片机可以通过运行程序的改变实现不同的电路控制的要求和丰富多样功能。随着科技的发展,单片机会变得越来越复杂精密,还会具备越来越强大的功能,推动我国的电气传动系统不断向前发展。

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