试析单片机应用原理及其自动控制应用方案

许波

摘要：单片机是计算机控制系统中重要的组成部分，中央处理器、储存器等各部分零件均是依靠单片机进行连结和功能的集中处理，进而来维持计算机的正常运行。健全单片机自动控制体系，解决在单片机设计环节和工作过程中的问题，是满足现阶段单片机自动控制工作的需求，也是充分发挥单片机应用效能的必经阶段。本文以感应式自动平开门为例，在简单介绍单片机应用原理的基础上，进行了单片机自动控制体系的深入性分析。

关键词：单片机；应用原理；自动控制；应用方案

中图分类号：TP368.11 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0004-01

1 单片机的应用原理

单片机系统诞生于20世纪70年代，是目前我国自动控制领域中应用较为普遍、控制体系较为健全的一种产品。单片机是一种微型控制器，在计算机中担任重要的角色，负责统一和结合其他不同功能部件，并掌握操控指令。单片机以其结构简便、工作性能良好的特性迅速占据了主流市场。

最早时期的单片机一般为4位或者8位的，最高的单片机是8051型号的，并在此基础上设计出了迄今为止依然较为常用的MCU型号；随着16位单片机系统的出现，该技术得到了不断的发展；当ARM系统在21世纪进行普及的同时，32位单片机得到了广泛的应用。但单片机技术的发展并未到此停止，而是向芯片方面进行改革，出现了单片机嵌入式系统，这标志着现代化单片机自动控制技术的优化，并满足了单片机向更多更广阔的行业领域中发展的需求。

2 单片机在自动控制系统中的设计要求

以感应式自动平开门为例，通过介紹单片机在满足该系统控制诸多要求的同时，如何对控制系统进行设计，从而满足实际工作要求。

在感应式自动平开门开启和关闭的过程中，需要对自动平开门的芯片机控制系统做好定位，这就需要用到平开门红外探测器，对进出人员进行感应，将感应结果作为信号进行输入和输出，并实际反映到开关门的控制上面。当然，为了避免出现感应延迟的情况，让进出人员被夹伤，在系统中要做好及时的探测，对于开关速度做好测试。

除了在控制系统中严格把控平开门的运动速度，对于红外线探测器的实时性控制也要做到一丝不苟，这样一方面是由于平开门属于玻璃制品，要尽量平稳的进行开关，保证安全；一方面是平开门具备经济、美观、人性化的特点，良好的控制系统能提高感应式平开门的性价比。

3 单片机自动控制应用方案

为了提升感应式平开门的工作性能，需要设计好单片机在平开门自动控制系统中的应用方案，并按照方案执行，便可实现平开门的工作效益。

首先，优化选择I/0设备系统。由于平开门设备与单片机紧密相连，因此在单片机实际应用模块中，要优化选择I/0设备系统，确保其接收、输出信号时与单片机输入输出信号保持一致，既满足感应式平开门迅速开关门的需求，又避免平开门受到猛烈撞击。对于步进电机的控制，要始终保持逆时针运动。

其次，协调好系统中的软件和硬件。就像计算机系统的良好运作离不开计算机内部软件与外部硬件的协调配合一样，感应式平开门的整体运作也需要有效协调软件环节与硬件环节。通过对单片机自动控制方案的设计，能够有效控制硬件设备的运转，同时对开门、关门程序或延时保持程序等软件合理操作，有效解决平开门实际工作过程中的问题。

再次，有效扩展单片机信号输入通道。单片机自动控制系统是感应式平开门工作系统中的核心部分，其内部程序较为简单，只需要在信号输入通道适当添加电路，扩展输入通道，能够接收不同类型的信号并适应复杂的工作环境，提高信号的接收效益。同时，为了使单片机自动控制系统能够满足多样化信息数据的采集，可以做好信号的放大及滤波处理，这样能够有效避免信号的干扰，较为完整的输出信号。

最后，做好信号输出通道的及时性计时。为了保证平开门在正常工作状态下做到人进入时保持开门状态，离开时保持关门状态，需要做好开关门的及时性计时工作，即对探测器的信号进行跟踪检查。具体来说，从人进入到离开，探测器对关门步数进行记录，并转化为及时性的信号传递给开关门程序，加上对专业软件的应用，满足了平开门的日常工作需求。此时对专业软件的应用，是为了优化单片机系统的工作程序，减少单片机的工作量，以延长使用寿命，提升工作效益。

4 结语

总之，本文通过以感应式平开门的自动控制方案为案例进行分析，进一步了解了单片机在实际操作过程中的工作原理和有效应用，不仅有助于解决单片机系统在应用领域中的问题，还能够为单片机在其他自动化领域中的使用提供借鉴。健全单片机自动控制体系，解决在单片机设计环节和工作过程中的问题，是满足现阶段单片机自动控制工作的需求，也是充分发挥单片机应用效能的必经阶段。

参考文献

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