基于單片機的自動化控制系統

李 敏

（1.鶴壁能源化工職業學院，鶴壁 458030；2.鶴壁煤業技師學院，鶴壁 458030）

單片機作為集成化電路芯片，實現了對RAM隨機存儲器、CPU中央處理器、I/O數據結構等集成處理，進而大幅度增強數據信息的獲取、處理以及應用能力。隨著技術的不斷發展，單片機迭代更新的速度日益加快，從原有的4位單片機、8位單片機發展到300M單片機，為發揮單片機的技術優勢，降低開放成本，研發人員將單片機與自動化控制系統融合起來，構建了現代智能的嵌入式軟件系統。

1 自動化控制系統的現狀

根據現階段自動化控制系統基本情況，要求研發人員轉變以往觀念，更加全面系統地處理自動化控制系統在研發、使用過程中存在的問題，進而為后續單片機優化使用奠定基礎。

1.1 自動化控制系統的發展情況

自動化控制系統在運行過程中，通過頻率-有功功率控制體系、電壓-無功率控制體系以及系統操作體系，實現對不同環節的高效管控，能在較短時間內，依據獲取的參數信息，發出針對性的指令。在指令的驅動下，自動化控制系統內部的各個功能模塊得以有序運行，完成相應的控制指令[1]。以較為常見的火災報警系統為例，為保證控制效果，在系統設置過程中，采取必要的技術手段，提升系統的自動化水平，火災報警系統在自動化控制系統構建環節，將煙霧探測器、區域報警器以及集中報警器銜接起來，借助于通信裝置，形成完整的控制體系，從而實現了火災報警、滅火、疏散以及消防檔案整理一體化開展。這種自動化控制系統，大幅度提升了火災的識別、應對能力，有效減少了火災帶來的各種損失，成為現階段主流的火災處理方式。正是基于自動化控制系統的這種技術特性以及實踐價值，自動化控制系統的應用范圍擴大，應用頻率逐步增加，成為現階段主流的控制模式。但是從實際情況來看，自動化控制系統組成較為復雜，系統集成化水平較低，設計、應用成本較高，為應對這一情況，不斷推動自動化控制系統的集成化水平，越來越多的技術團隊與科技企業，通過技術研發，將單片機與自動化控制系統銜接起來，借助單片機的技術優勢，實現自動化控制系統的集成化以及智能化水平。

1.2 單片機在自動化控制系統應用的必要性

單片機在自動化控制系統中的應用能夠有效的提升自動化控制系統的整體性能。自動化控制系統為了實現自身的控制能力，充分滿足現階段經濟生產與社會生活的基本需求，在設計與設置環節，需要結合實際的使用需求，進行系統結構的細化，設置系統功能模塊，進行自動化控制系統的升級。單片機在很大程度上，滿足了自動化控制系統的設計、使用需求，針對于自動化控制系統的工作環境、運動特性、控制性能以及實際用途，進行局部的優化與升級，從而在一定程度上對自動化控制系統控制系統的整體進行補強，增強了自動化控制系統在結構上的一體性，從而大大提升自動化控制系統的實際使用性能，保障了各項管控工作的順利進行。

2 單片機框架下自動化控制系統應用方式

為確保單片機框架下自動化控制系統的科學設計與高效應用，研發人員需要著眼于自動化控制系統的基本情況，結合單片機的技術特性，采取相應的技術手段，進行單片機技術的組合優化，推動自動化控制系統的有序升級。

2.1 單片機下自動化控制系統基本框架

為保證整個自動化控制系統的運行效果，研發人員在使用單片機的過程中，有必要立足于實際，從控制需求、控制對象、運行環境等角度出發，理順單片機框架下自動化控制系統主要構成以及相關設備組件之間的相互關系，為后續自動化控制系統運行提供了框架支持，其結構如圖1所示：

圖1 基于單片機自動化控制系統結構圖

在單片機的作用下，自動化控制系統形成了一個完整的閉環機制，單片機在接收編碼器等設備組件提供數據信息的基礎上，獲取系統運行實際情況，在此基礎上，發出相應的指令，使得驅動器與電動機的運行狀態調整到相應的狀態，逐步形成完整的自動化控制系統。

2.2 自動化控制系統軟件系統的優化

為了確保自動化控制系統各個硬件的有序運轉，增強各個功能組件與使用需求之間的聯系性，在進行硬件系統設置的過程中，必須進行自動化控制軟件的優化。研發人員可以借助于各類串口通信，使得軟件系統在短時間內，快速獲取各類參數信息，并將信息數據以更為直觀的方式呈現出來，切實滿足現階段的使用需求。同時為了保證系統的穩定性，避免數據丟失，需要提升數據防護能力，進行安全防護系統的設置。

在實際應用中，以生活中常見的室內照明系統為例：隨著單片機控制的普及，其管理也在朝著自動化、智能化的方向發展。通過引入自然光強度和人體的存在作為控制器的兩個輸入參數，借助光敏電阻式傳感器和人數檢測傳感器進行信息采集，最終實現對不同時間不同環境的光照度進行管理來實現最大的節能效果。

3 結束語

單片機框架下自動化控制系統的科學高效應用，要求研發人員既要立足于自動化控制系統的基本結構與性能，還需要從多個維度出發，借助于單片機實現對對自動化控制系統進行必要的優化、提升，不斷提高自動化控制系統的控制水平，更好地為工業生產服務。