單片機技術在電氣傳動控制系統中的應用與研究

馬建挺

湄洲灣職業技術學校，福建 莆田 351254

單片機技術在電氣傳動控制系統中的應用與研究

馬建挺

湄洲灣職業技術學校，福建 莆田 351254

隨著科技的進步，自動化技術飛速發展，電氣傳動控制系統也有了質的飛躍，電氣傳動系統中單片機技術得到很廣泛的應用，本文通過研究單片機技術的發展歷程和電氣傳動控制系統，探索單片機技術在電器傳動系統中的應用，并順應時代發展，討論信息化時代下的電器傳動系統的控制。同時，從控制系統、軟件程序開發、算法改進、系統頭文件等方面研究單片機幾乎在電氣傳動系統中的應用。

單片機技術、電器傳動控制、信息化、系統

順應時代發展的發展，自電氣傳動控制系統的概念出現，我國電氣傳動控制系統得到很大的提升，它的研究應用領域非常廣泛，但其傳統的電氣設備在使用過程中可靠性差，壽命低，自單片機問世以來，以強大的價格優勢和功能得到廣泛的應用，單片機在辦公自動化、電子領域、電氣設備等各個領域都有廣泛的涉及，其中單片機技術在電氣傳動系統中的應用使得電器傳動系統操作更加簡便，保證系統的穩定安全運行。

1 單片機技術在電氣傳動控制系統中的應用于研究

1.1 單片機技術概述

單片機是一種集成電路芯片 ，它采用超大規模的集成電路技術把中央處理器、讀寫內存、只讀內存、計時器、計算機器等計算機系統的主要部件集成到一塊硅片構成的微型計算機系統，具備微型計算機的組成結構和主要功能，滿足多個控制領域的應用需求。

單片機主要由運算器、控制器、主要寄存器組成，運算器可執行各種算術運算和邏輯運算，并進行邏輯測試，運算器執行的全部操作都是由控制器發出的控制信號指揮的，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個判決；

控制器主要是從內存中取出一條指令并對指令進行譯碼和測試，產生相應操作控制信號，指揮并控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向；CPU向存儲器存數據或從內存讀出指令時，同樣使用到地址寄存器和數據寄存器。而根據單片機的功能分為兩種基本結構：peinceton 結構和harvard結構，前者的數據儲存和程序儲存共用一個存儲空間，后者的數據存儲和程序存儲的存儲空間是分開的，由于單片機的控制功能為主要功能，目前單片機一般采用harvard結構形式。

單片機功能強大，運行方便，有很強的價格優勢，應用領域范圍廣，在通訊、交通、智能控制、辦公自動化、電氣設備等領域都使用單片機技術，且單片機技術在抗干擾、環境適應等方面具有很大優勢，單片機技術還可用于對供暖電氣控制、煤礦電氣化的溫度、化學成分等各種指標進行 測量和實時控制。

1.2 單片機技術發展

單片機技術的發展已經走過了20年，20年內單片機技術的發展以微處理器技術和集成電路為主，隨著半導體技術的發展，微處理器的更新速度逐漸加快。長期以來，單片機技術的發展主要以8位機為主，隨著網絡技術的發展，32位機也受到很大的重視，同時，單片機的壽命也越來越長，單片機的速度也越來越快，為提高單片機的抗干擾能力，8051單片機兼容改善的內部時序，提高時鐘頻率，加快單片機的運算速度，其中68HC08單片機使用4.9M外部振蕩器，內部時速達到32M；超大規模集成電路技術由3發展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35，全靜態設計使時鐘頻率改變，降低功率耗能。

單片機的選擇范圍很廣，其中進入中國市場的單片機像Motorola單片機是世界上最大的單片機廠商制造，其新產品多、選擇余地大；Microchip單片機是市場份額增長最快的單片機主要是16C系列8位單片機；Scenix單片機的I/O模塊具有新意；NEC單片機自成體系，以8位單片機78K系列產量最高；Epson單片機LCD驅動部分比較強，低電壓、低耗能；8051類單片機是由Intel公司推出的世界上用量最大的單片之一；Zilog采用多累加器結構，有較強的中斷處理能力。

1.3 信息化時代下的電氣控制系統

電氣傳動是指利用電動機將電能轉化為機械能，帶動各種生產機械及生活需要的物品，旨在以機械能代替勞動力，由于電動機的電機效率高，運轉經濟，且電能的傳輸和分配比較方便，容易控制，電氣傳動的發展迅速，現已成為絕大多數機器的傳動方式 ，成為工業化的重要基礎。

在信息化浪潮中，信息化技術帶動先進生產力的發展，目前，許多先進工業國家都在進行由工業化向信息化時代邁進，其

▲▲信息產業具有雄厚的基礎，電氣傳動是工業化的重要基礎，信息化浪潮下，數字控制和數據通信成為電氣傳動控制的主要手段，可控交流 電氣傳動逐步取代直流傳動，電氣傳動技術必須在信息技術的推動下向前發展，才能真正成為以信息化帶動工業化的關鍵環節。

1.4 單片機技術在電器傳動系統中的應用

（1）軟件系統的應用

匯編語言中的數據處理是單精度的浮點運算直接支持的，是匯編語言的難點和重點，隨著單片機開發的難度增加，對算法的精確度有了更高的要求，目前大量的C語言程序作為單片機算法的依據，不太需要開發研究，在實時響應的場合，開發人員首先考慮執行速度，并用匯編代碼實現單片技術，會變模板與C語言模塊模版經常發生相互調度，在未涉及參數傳遞的情況下，在程序中嵌入ASM（....）偽指令，實現 兩者之間的相互轉換；在設計參數傳遞的情況下，在源代碼中加入目的匯編程序，在所有程序編譯鏈接完成后，核對M96和M51文件進行修改。

（2）算法的改進

在轉速和電流環的計算中，一般僅考慮轉速調節器的情況，轉速的跟蹤精度取決于轉速編碼器的精度，在可獲得時間T內取一個較小的時間間隔時，可用時間T內獲得的PL作為轉速值，以時間T作為速度環控制回路采樣周期，在調試過程程中，先用浮點數定下P和I的參數值，再用C96給予整形變量，提高了運算的速度，同時也使得運算代碼更精確，在實際編程中得到驗證。

（3）系統頭文件的應用

系統文件是個端口、各功能寄存器對應的物理地址，只有精通定制所有單片機的系統頭文件才能準確發揮各單片機的功能，在單片機型號改變時，通過轉換頭文件實現程序移植，達到快速開發和移植的目的。

2 總結

單片機技術在電氣傳動控制系統中的應用實現了不同的電路控制要求，使控制線路更加精確可靠，未來技術發展中，單片機趨向更高的應用水平、更多的集成部件、更強大的功能發展，其發展領域更多的應用于工業、電子等多方面領域。

；

[1]黃定華,孫炳達. 單片機技術在電氣傳動控制系統中的應用與研究[J]. 自動化與儀器儀表,2002,01：41-44+40.

[2]賴遠能. 淺談單片機技術在電氣傳動系統的應用[J]. 中國新技術新產品,2012,20：141.

[3]黃定華,孫炳達. 單片機技術在電氣傳動控制系統中的應用與研究[J]. 自動化博覽,2001,02：10-12.

[4]王文軍. 單片機技術在電氣傳動系統的應用[J]. 數字技術與應用,2013,12：6.