基于stm32单片机的机电控制系统研究

罗彩玉

(新疆阿克苏职业技术学院 新疆阿克苏 843000)

最近几年，随着我国机械制造行业的不断发展，机电控制系统应运而生，并在生活、农业、军事等领域中取得了良好的应用效果，不仅有利于更好地节省能源，提高能源利用率，还能最大限度地提高产品的生产质量和效率，同时，为提高企业的生产力和市场核心竞争力发挥出重要作用。因此，在stm32单片机的应用背景下，加强对机电控制系统的设计和应用显得尤为重要。

一、机电控制系统整体结构设计

机电控制系统结构主要由以下七个部分组成，分别是并联补偿元件、放大元件、执行元件、串联补偿元件、控制对象和测量元件。其中，并联补偿元件和串联补偿元件是该系统核心元件，并联补偿元件主要用于对牵引网无功功率的补偿，以达到改善电压质量的目的；而串联补偿元件主要用于对牵引网电抗的补偿，以达到稳定电网电压的目的。机电控制系统整体结构架构图如图1所示。

图1 机电控制系统整体结构架构图

机电控制系统硬件设计主要划分为两大模块：一种是功率电路模块设计，另一种是控制电路模块设计。其中功率电路模块设计在整个机电控制系统的硬件设计中占据着举足轻重的地位，其设计水平的高低直接影响了该系统能量供应效果[1]。因此，在对功率电路模块进行设计时，相关软件开发人员要在充分考虑整流电路、功率电路、电磁感应灯因素的基础上，以保证机电控制系统功能的完善性和强大性。

二、机电控制系统软件设计

（一）系统键盘接口的设计

机电控制系统键盘原理框图如图1所示，从图中可以看出，通过采用专用插座的方式，可以将PC键盘与系统键盘接口模块进行有效连接，确保数据KB_DAT和时钟KB_CLK均能与P3.0的引脚进行准确无误地连接，当PC键盘被成功按下时，会形成时钟KB_CLK信号，导致AT89C55WD与P3.0的引脚之间的连接发生中断[2]，此时，需要采用外中断的方式使定时器能正常工作，确保PC键盘发出的信号传输到相应的缓冲区内。接着，利用相关主程序，采用扫码解码的方式，确保上位单片机能够正常接收相应的键值，同时，利用并行方式或者串行方式将编码数据发送给上位单片机，以保证指示系统始终处于正常、稳定的工作状态。

图2 机电控制系统的键盘原理框图

（二）系统液晶标牌打印的设计

对于机电控制系统而言，在进行初始化的过程中，需要事先对以下几个功能进行设计和开发，如初始化输入接口、液晶显示器运行状态、液晶显示器显示内容、打牌机的初始化处理、液晶标牌打印的设计等。系统液晶标牌打印的设计是整个机电控制系统中的重要工作[3]，系统液晶标牌打印的设计需要完成的主要任务为：首先，对RESET信号进行控制和复位，并对液晶显示器相关参数进行设置，确保字符层与5图形层能够有效衔接起来，此外，还要对光标位置、字符地址、显示器相关参数等信息进行设置和管理。

（三）系统硬件电路布局的设计

对于机电控制系统而言，为了确保电路板的设计水平，相关软件开发人员要严格按照布局的相关细则和要求，采用自动布线的方式，对布线进行合理设计。1.在对系统硬件电路进行布局时，需要将具有关联的元件放置在一起。而对于那些易燃易爆、易产生噪音污染的元件，要尽可能远离机电控制系统的相关电路[4]，以提高机电控制系统的抗干扰能力，从而保证该系统能够正常、稳定、可靠、安全地运行。2.严格按照元器件使用标准和要求，对电路信号排序流程进行不断修正、优化和完善，从而最大限度地提高系统硬件电路布局设计的科学性和合理性。3.在对接地点进行选择的过程中，相关软件开发人员要将电路板的相关信号频率控制在2MHZ以内，尽可能减小布线与元件之间得到电磁感应强度，同时，为了尽可能避免接地电路内部形成的电流对电磁感应产生比较大的干扰，相关软件开发人员需要采用接地的方式，使电路无法形成回路电流。

（四）机电控制系统的具体应用

机电控制系统功能强大，具有很强的通用性，被广泛地应用于生活、农业、军事等各个生产领域中。例如：变频空调被应用于人们的日常生活中，为人们的生活带来了方便和舒适，极大地提高了人们的生活质量，该空调很好地弥补了传统空调仅能在额定电压220V、50HZ工作的局限性，可以对工作的电压和供电频率进行随意改变[5]，以达到灵活控制压缩机转速的目的。变频空调的工作原理为通过科学调节压缩机转速实现对居民室内温度的科学控制。又如，微光机电系统主要应用于军事和航天领域中，该系统作为一种新型、先进的技术系统，主要由以下三个部分组成，分别是微光学、微电子、微机械，该系统的工作原理为通过利用微光学元件，从汇聚光束、衍射光束和反射光束等方面入手，实现对光束的控制，对促进军事和航天的快速发展有非常重要的应用价值。

三、结束语

综上所述，在stm32单片机的应用背景下，机电控制系统在开发和应用方面取得了很大的突破和创新，该系统不仅功能强大，通用性强，具有良好的用户体验，还在生活、农业、军事等各个生产领域中取得了显著的应用效果。因此，深受广大用户的青睐和喜爱。为了方便后期系统的维护和升级，需要相关软件开发人员再接再厉，用更加优雅的代码扩充更多适用的功能，从而为促进机电控制系统健康、可持续发展，提高其应用价值和应用前景提供有力的保障。