基于嵌入式單片機在電機控制系統中的應用分析

德州職業技術學院 劉瑞龍

將嵌入式單片機合理應用到電機控制系統中，可實現電機系統體系消耗大幅度下降目的，并且嵌入式單片機無論是在智能設備還是電子商務平臺上均發揮著至關重要作用，需相關工作人員能夠不斷提高電機控制系統使用功能，以下分別從軟件和硬件兩方面應用展開全面化探討交流。

1 嵌入式單片機的應用前提

一般來說，嵌入式單片機的應用前提便是充分滿足電機控制系統的實際要求，確保電機控制系統使用性能能夠達到最佳狀態，詳細闡述如下：第一，有效控制換相順序。為確保電機設備能夠始終處于正常安全運行狀態下，相關工作人員首先就應對換相順序展開嚴格控制，換相順序又被稱之為脈沖分配，具體包括硬件和軟件兩種手段，其中硬件主要是指借助脈沖分配器設備對換相順序進行控制，徹底解決以往軟件應用存在的不足之處，達到提高利用率。而軟件則是指利用單片機所發出的信號指令實現脈沖分配目的，但往往該種方法應用前需先對換相順序進行明確，并且浪費時間相對較長。第二，對電機轉動速度進行控制。電機運行的主要原理便是對嵌入式單片機發出信號頻率嚴格約束，如可通過時間的適當延長來對脈沖信號輸出頻率進行調整，但往往該種方法耗費時間較長且最終成效較差，還有一種方法便是通過定時器數值的有效控制達到對脈沖信號控制目標。第三，對電機運行方向進行控制。往往電機運行方向的控制原理即為有效改變電機通電順序，借此達到對電機運行方向控制目的，促使電機控制系統應用能夠達到最佳狀態。

2 嵌入式單片機在電機控制系統中的硬件應用

2.1 硬件結構

通常來說，工作人員若想獲取到準確電機轉子位置信息，最佳渠道就是借助電子轉子傳感器設備來展開檢測工作，借助CPU控制芯片將通過電子轉子計算得到的數據信息轉變成電信號，可對驅動模塊起到一定促進作用促使電機能夠自動旋轉。并且在電機正式轉動起來后，工作人員還應根據實際轉動情況將轉動速度控制在合理范圍內，進而借助電子轉子傳感器位置及信號強度便可直接計算得出當時電機轉動速度，為電機控制系統的有效實施創造良好條件。

2.2 利用電機轉子位置準確檢查電路情況

通常來說，電機轉子位置的檢查工作主要是以霍爾傳感器為主體，將其分別固定在電機運行過程中的靜止部分和電機轉動過程中的運動部分，通過對轉動、靜止及固定在電機遮光片等部分的綜合對比分析進一步明確電機信號。由此可知，霍爾傳感器的有效使用不但能大大提高電機轉子定位準確性，還能充分發揮電機控制系統的控制作用。

2.3 硬件設計和電路驅動

從某種角度上來說，嵌入式單片機中包含的硬件電路主要可分為系統配置和系統拓展，其中控制系統拓展主要是指嵌入式單片機的內部功能，如定時器、輸入輸出端口、儲存器及終端等，往往在上述組成部分無法滿足系統標準要求時，就需設計人員能對單片機積極向外拓展，選擇恰當合理芯片，確保設計電路的規范科學性。同時設計電路中涉及到的驅動模塊在控制系統中主要扮演著主導性角色，適用于對被測試模塊結構的上一模塊進行模擬，構成要素包括公路轉換器、電動機及控制器等，而往往驅動性能則是由數字驅動芯片來凸顯，可大大提高電機運行速度，為實現電機控制最佳效果奠定良好基礎保障。

2.4 嵌入式單片機系統設計

據實踐調查分析了解到，嵌入式單片機系統應用的主要研發步驟可分為以下幾點：第一，明確策劃方向。往往在電機控制系統具體應用前，相關人員首先需對該項目實際需求展開詳細討論交流，充分明確究竟應該做什么、怎么做，將硬件和軟件不同內容分離開來，并且還應保證具體使用技術手段符合標準要求。第二，具體實施過程。往往該階段工作主要目的就是將上述策劃內容轉變成實際，借助單片機設計形成較為系統電路運行結構。第三，準確驗證。通常該階段工作主要包括設計驗證、文檔記錄及硬軟件聯調等方面內容，可為電機控制系統的順利開展提供極大便利性幫助。

3 嵌入式單片機在電機控制系統中的軟件應用

據調查顯示，電機控制系統管理及調度工作的有序展開主要是借助嵌入式操作系統完成的，可以說是控制軟件應用平臺的核心要素之一，基于對電機控制情況提出的明確規范標準了解到，使用者可采用任務調度函數做好相關處理工作，進而通過任務隨意更換功能來保證優先處理重要任務，達到電機控制目標。具體實施步驟如下：工作人員需先將測量工作明確劃分等級層次，在此基礎上順利開展數據預處理工作，隨后是驅動數據輸出，充分保證測量工作的安全性和可靠性，并且還要做好數據過濾工作，保證將樣本數據預處理完成后方可進行驅動輸出。除此之外，電機控制系統還應具備較強故障保護功能，避免單片機應用過程中出現任何問題，并且在嵌入式實時操作運行時，工作人員需先展開一定初始化操作，如控制模塊初始化及操作系統初始化等，在上述工作都完成后方可進行任務創建，做好任務合理分工安排，促使電機控制系統得以高效實行。

4 結束語

總而言之，將嵌入式單片機合理應用到電機控制系統中，不但能大大提高電機使用抗干擾和使用性能，還能加快電機運行速度，實現節能減少消耗目的。因此這就需要相關工作人員能切實提高自身對單片機應用重視程度，做好嚴格控制管理，充分發揮嵌入式單片機在電機控制系統中作用，出于對各方面內容的綜合考慮分析提出合理性標準要求，推動電機控制系統運行能夠朝向更好方向前進。

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