試析單片機應用原理及其自動控制應用方案

許波

摘要：單片機是計算機控制系統中重要的組成部分，中央處理器、儲存器等各部分零件均是依靠單片機進行連結和功能的集中處理，進而來維持計算機的正常運行。健全單片機自動控制體系，解決在單片機設計環節和工作過程中的問題，是滿足現階段單片機自動控制工作的需求，也是充分發揮單片機應用效能的必經階段。本文以感應式自動平開門為例，在簡單介紹單片機應用原理的基礎上，進行了單片機自動控制體系的深入性分析。

關鍵詞：單片機；應用原理；自動控制；應用方案

中圖分類號：TP368.11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）05-0004-01

1 單片機的應用原理

單片機系統誕生于20世紀70年代，是目前我國自動控制領域中應用較為普遍、控制體系較為健全的一種產品。單片機是一種微型控制器，在計算機中擔任重要的角色，負責統一和結合其他不同功能部件，并掌握操控指令。單片機以其結構簡便、工作性能良好的特性迅速占據了主流市場。

最早時期的單片機一般為4位或者8位的，最高的單片機是8051型號的，并在此基礎上設計出了迄今為止依然較為常用的MCU型號；隨著16位單片機系統的出現，該技術得到了不斷的發展；當ARM系統在21世紀進行普及的同時，32位單片機得到了廣泛的應用。但單片機技術的發展并未到此停止，而是向芯片方面進行改革，出現了單片機嵌入式系統，這標志著現代化單片機自動控制技術的優化，并滿足了單片機向更多更廣闊的行業領域中發展的需求。

2 單片機在自動控制系統中的設計要求

以感應式自動平開門為例，通過介紹單片機在滿足該系統控制諸多要求的同時，如何對控制系統進行設計，從而滿足實際工作要求。

在感應式自動平開門開啟和關閉的過程中，需要對自動平開門的芯片機控制系統做好定位，這就需要用到平開門紅外探測器，對進出人員進行感應，將感應結果作為信號進行輸入和輸出，并實際反映到開關門的控制上面。當然，為了避免出現感應延遲的情況，讓進出人員被夾傷，在系統中要做好及時的探測，對于開關速度做好測試。

除了在控制系統中嚴格把控平開門的運動速度，對于紅外線探測器的實時性控制也要做到一絲不茍，這樣一方面是由于平開門屬于玻璃制品，要盡量平穩的進行開關，保證安全；一方面是平開門具備經濟、美觀、人性化的特點，良好的控制系統能提高感應式平開門的性價比。

3 單片機自動控制應用方案

為了提升感應式平開門的工作性能，需要設計好單片機在平開門自動控制系統中的應用方案，并按照方案執行，便可實現平開門的工作效益。

首先，優化選擇I/0設備系統。由于平開門設備與單片機緊密相連，因此在單片機實際應用模塊中，要優化選擇I/0設備系統，確保其接收、輸出信號時與單片機輸入輸出信號保持一致，既滿足感應式平開門迅速開關門的需求，又避免平開門受到猛烈撞擊。對于步進電機的控制，要始終保持逆時針運動。

其次，協調好系統中的軟件和硬件。就像計算機系統的良好運作離不開計算機內部軟件與外部硬件的協調配合一樣，感應式平開門的整體運作也需要有效協調軟件環節與硬件環節。通過對單片機自動控制方案的設計，能夠有效控制硬件設備的運轉，同時對開門、關門程序或延時保持程序等軟件合理操作，有效解決平開門實際工作過程中的問題。

再次，有效擴展單片機信號輸入通道。單片機自動控制系統是感應式平開門工作系統中的核心部分，其內部程序較為簡單，只需要在信號輸入通道適當添加電路，擴展輸入通道，能夠接收不同類型的信號并適應復雜的工作環境，提高信號的接收效益。同時，為了使單片機自動控制系統能夠滿足多樣化信息數據的采集，可以做好信號的放大及濾波處理，這樣能夠有效避免信號的干擾，較為完整的輸出信號。

最后，做好信號輸出通道的及時性計時。為了保證平開門在正常工作狀態下做到人進入時保持開門狀態，離開時保持關門狀態，需要做好開關門的及時性計時工作，即對探測器的信號進行跟蹤檢查。具體來說，從人進入到離開，探測器對關門步數進行記錄，并轉化為及時性的信號傳遞給開關門程序，加上對專業軟件的應用，滿足了平開門的日常工作需求。此時對專業軟件的應用，是為了優化單片機系統的工作程序，減少單片機的工作量，以延長使用壽命，提升工作效益。

4 結語

總之，本文通過以感應式平開門的自動控制方案為案例進行分析，進一步了解了單片機在實際操作過程中的工作原理和有效應用，不僅有助于解決單片機系統在應用領域中的問題，還能夠為單片機在其他自動化領域中的使用提供借鑒。健全單片機自動控制體系，解決在單片機設計環節和工作過程中的問題，是滿足現階段單片機自動控制工作的需求，也是充分發揮單片機應用效能的必經階段。

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