单片机在自动化控制系统中的应用与研究

【摘  要】随着当前技术的不断发展，在对自动化控制系统进行研究的过程中，要了解单片机在系统中所应用的具体现状，对单片机技术进行深入的分析。因此，本文阐述自动化控制系统应用的具体现状，从不同的层面和领域来进行应用，对单片机技术进行深入分析，了解单片机在自动控制系统及其设计过程中的具体应用策略，探讨单片机在自动控制系统中的具体发展趋势，从而使得单片机在系统中能够充分发挥作用，加强对软件的合理开发，使得自动化控制系统能够扩大应用的范围，提高自动系统处理的效率与效果。

【关键词】单片机;自动化;控制系统;应用策略

引言

众所周知，单片机属于集成化的电路芯片，是自动化控制系统中非常关键的部分，其应用在多方面。要对单片机技术进行深入分析，加强对其优点的探讨。同时，在进行应用的过程中，要了解其设计阶段的不同层面，如结构、控制、程序等方面，要明确当前单片机在自动化控制系统中的发展趋势。充分发挥单片机在不同系统应用过程中的优势，对于自动化水平进行提升，同时，单片机作为微型的计算机，在进行通信的过程中，要对设备的灵活性进行展示。特别针对于设计阶段，要利用关键的接口设备，促进单片机芯片的应用核心作用发挥，对系统进行及时的控制，方便对电气设备空气系统进行改造和升级维护。

一、自动化控制系统应用的具体现状

（一）应用于电力自动控制系统

在电力自动控制系统中，对单片机进行运用，使得仪器运行的信息能够得到显示，传送到电网的监控系统，对于提示设备的运行进行有效的监督。同时，电力自动系统是当前生产过程中必不可少的部分，要加强对信息的采集计算。通过设定程序完成不同的操作，要逐渐提高电力自动控制系统的适应能力，对设备运行状态的有效监控，从而完成控制指令所传达的任务。

（二）应用于电梯控制系统

在当前的城市发展过程中，电梯作为主要的运载工具，其组成的设备较多，要形成完善的电梯自动化控制系统，利用先进的单片机集成电路开展设计，实现电梯多种功能的发挥，使电梯自动化有效运行。比如，在应用时，利用单片机进行快速编程，实现重复性的编程，构建强大的处理功能，要进行信息的储存加工和处理，对于电梯电路的操作、呼叫处理、主控模式操作等方面进行优化，使得各功能模块能够有效的连接，加强电梯控制硬件与底层的结合。

二、分析单片机技术的优点

在自动化控制系统应用的过程中，要深入的对单片机技术进行分析，在下文中，从自动化控制系统设计与自动化系统应用等两个层面来进行优势探讨。

（一）单片机在自动化控制系统设计中的优势

首先，对自动化控制系统进行设计的过程中，加强单片机的应用有利于降低外界客观因素对系统的干扰，使得系统内部的设备更加灵活。同时，单片机中所蕴含的功能部件较多，将各功能不仅进行有效的衔接，可以使单片机的结构更加优化，自动控制系统插入单片机部件后，对整个运行的系统进行有效的控制，有利于提高其运行监控的可靠性，充分发挥单片机作用。严格按照自动化控制系统的要求来进行运作指令的执行。其次，单片机的改进和技术的应用对于自动化控制系统的设计状态进行转变，使得整体的系统更加简便操作，得到了有效的简化，形成完善的运行方式。最后，通过对单片机在控制系统中的应用进行合理设计，使得单片机的优势得到有效的发挥，摆放在自动控制系统的正确位置，使其作用价值得到提升。

（二）单片机在自动化控制系统应用中的优势

在自动化控制系统中对单片机进行应用，有利于对开发的时间进行节约，便于利用更加简便的方式进行操作，提高整个系统的自动化水平。首先，单片机作为微型的计算机，对各设备进行灵活的连接，对开发系统进行对资源的共享。其次，单片机界面能够进行有效的交互，对资源进行节约，有利于推动资源利用效率的提升;最后，单片机体积较小，对模块设计结构进行优化，使得电气化设备能够始终保持优良的自动化运行状态，加强对设备的有效控制，进行有效改装和维护具备较高的运行效果。

三、单片机在自动化控制系统及其设计中的具体应用

在自动化控制系统运行和设计的不同阶段，要对单片机进行运用，加强对不同领域的融合，促进自动化控制系统的有效运行。

（一）单片机在自动控制系统设计中的应用

1.加强对单片机的控制设计

在自动化控制系统过程中，对单片机的控制模块进行有效的设计要实现设备的有效交互。通过对系统中各设备进行有效的控制，使得系统能够朝向自动化、智能化、数字化的方向发展。因此，对于自动化控制系统中的单片机进行研究，要探讨其不同的控制模块，主要涉及到LED和键盘部分，要对数据进行输入，加强对数据的扫描深入到系统的核心部分，确保电机能够保持平稳的运行状态，避免出现意外事故。除此之外，单片机通过接口设备，将部件连接到键盘部分来显示系统中各模块的运行状态，对数据进行显示，有利于使得电机结构的控制性能得到有效的发挥。

2.推动对单片机的结构设计

在进行单片机结构设计的过程中，要直接影响到自动化控制系统的实际应用。首先，從软件结构方面要深入系统的内部，对单片机的不同工作要求进行明确，加强对参数的合理配置，分配好时间任务，使得自动化系统能够保持良好的运行状态;其次，单片机软件结构中的操作系统会将单片机分成不同的部分，借助日常的运行状况来对各种数据进行收集，同时，对故障进行有效的预测和诊断;最后，自动化控制系统下人与设备要进行交互，人通过对设备中运行的参数进行了解，对于自动化控制系统进行控制，从而提高其稳定性。

3.加强对单片机的程序设计

在对单片机进行程序设计的过程中，要结合系统的具体要求，对电机进行合理控制，同时，程序设计是单片机中的核心部分。要通过各设备的运行参数、电机的运转速度等因素来进行考量，使得电机能够在控制系统的操作下进行运行。同时，在进行程序设计的过程中，要对其系统的功能进行有效的转换，使得电机能够进入自动化的运行模式，体现其技术应用的价值。

4.结合电脑端的合理设计

在对电脑端进行设计的过程中，要充分发挥其单片机在系统内的作用，将电脑端融合到具体的设计过程中。要提供人与设备对话的操作界面，根据人的指令引导设备来进行运行，同时，借助电路来对指令进行传输，使自动化系统能够对控制指令进行接收，将指令进行存储并提高其执行的效率。如果发生冲突，电脑终端专业及时的对指令进行中断，使得自动化控制系统能够加强对自我的保护，形成完善的通信模式，保证良好的运行状态。

（二）单片机在自动控制系统中的具体应用

单片机在自动控制系统中进为应用，要涉及到不同的领域，如汽车、煤矿等;首先，涉及到汽车方面，在生产和设计等不同的阶段，要对其进行有效的测量，注重各零件利用的数据，在涉及阶段要注重对各数据进行整合，保障整体的安装速度;其次，涉及到煤矿方面，单片机主要开展对电能方面的有效利用，对于漏电要采取保护措施，加强对安全的有效监控，使得自动化控制系统始终保持良好的运行状态，避免出现意外事故。

四、单片机在自动化控制系统中的应用趋势

（一）单片机自身进行优化

一方面，在自动化控制系统中对单片机进行应用，其体积会逐渐变小，朝向微型化的方向发展，有利于单片机的整体质量提升，促进对重量的减轻，实现微型化的发展，对单片机的功能结构产生一定的转变。同时，在当前的环境保护、绿色生态的理念下，要注重绿色化的设计，应用新型材料，使得符合当前的建设要求，又能够与自动化控制系统的具体指令相明确，对单片机的结构进行合理的调整。

另一方面，自动化系统在运行的过程中，要逐渐形成智能化的发展趋向，对单片机的智能化发展水平进行提升，要确保单片机应用在自动化控制系统中，有效的对运行状况进行改善。在原有的基础上对操作进行改进，使工作人员工作难度能够得到降低，使自动化控制电机能够始终保持良好的运行状态。

（二）面向市場化进行发展

在当前的单片机应用过程中，要明确其市场化的发展趋向，要引导单片机结合市场的发展需求应对市场挑战做好准备，从而推动自动化控制系统的不断发展。比如，在当前的自动化控制系统中应用单片机位数置有8位，在未来的发展过程中，要结合市场需求对多种类型的单片机进行推出，要适用于各种类型的电机，充分借助其他国家的先进技术，对自动控制系统中的单片机的类型进行丰富。

五、结束语

总而言之，在当前的经济与社会发展过程中，自动化控制系统应用的范围在逐渐扩大，要利用先进的单片机，对自动化控制系统进行有效的改造和创新，将智能设备进行集成，构建先进的控制操作系统，对数据进行自动化采集。在进行通信传输、运行监控等不同的方面，提高其可靠性，降低对其维护所投入的成本。积极的响应政策号召，减少对当前生态环境的影响，从而使得整个行业能够提高经济效益和生态效益。除此之外，要对单片机进行发展趋势明确，了解在未来的发展过程中，单片机所要获取的创新，对单片机的结构进行有效的改进，促进实践效益与理论的有效结合，推动单片机的深入应用。

参考文献：

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[4]邢玲玲.单片机在电气工程自动化控制中的应用[J].世界有色金属，2019（04）：244-245.

作者简介：

郑婉欣（出生年1997年.9月），性别女，民族：汉族，职称无，籍贯：陕西省西安市，本科学历，电气工程及其自动化专业，plc 传感器研究方向。

（作者单位：渭南师范学院）