單片機技術電氣設備電源頻率控制方法

林麗

（沈陽開放大學 遼寧省沈陽市 110003）

電氣設備在外部或內部影響因素的作用下，容易出現各類異常情況，使電氣設備陷入“癱瘓”。而通過調整電源頻率的方式，能夠使電氣設備維持在穩定的狀態下，提高電氣設備的安全性與穩定性，保障設備的運作質量與效率。然而在時代發展與科技進步的背景下，傳統電源頻率控制手段已經難以適應電氣設備的運作需求，需要將單片機技術有效地融入到電源頻率控制的全過程中，提高電源頻率控制的精準性與實效性。使其通過分析不同狀況下電氣設備的功能狀態與內部結構，控制電源電流及電壓的走向，提升電氣設備的信息化、智能化水平。

1 電源頻率對電氣設備的影響

電源頻率的改變會對電氣設備造成深遠的影響，譬如電源頻率過高，會導致變壓器、工頻電機、接觸器線圈發熱，嚴重影響到電氣設備的運作質量，甚至會誘發相應的設備故障或安全事故。而在實踐研究的過程中，我們能夠發現電源頻率主要是對電氣設備的載流裝置的負載能力、斷路器的通判能力造成影響，首先是載流裝置的負載能力。由于交流電與直流電存在明顯的不同，導致電流難以在導線中均勻的流動和分布，當電流月靠近表面時，密度便會越大，進而伴隨電源頻率增加，電流密度的增加幅度便會明顯提升，導致其負債能力受到影響和制約。譬如在1KHZ 情況下，導體的利用率只有15%，而在10KHZ 下，利用率卻下降到7%。因此頻率越高，載流裝置或部件的負載能力便會逐漸下降，耗損率會逐漸提高。其次是斷路器的通判能力。通常來講中頻發電機只能形成短路電流，所以在電源頻率較高的背景下，其通判能力相對穩定，并不會對電氣設備造成嚴重的影響。然而在單相電源的情況下，假如斷路器出現二極串聯的狀況，便會受到電源頻率的影響，即在280v-500v 的情況下，斷路器的基本功能和通判能力會下降。此外，電氣設備的壽命后受到高頻電源的影響，發生變化，并嚴重影響到電氣設備的運轉質量與效率。因此在可以說，科學有效地控制電源頻率，能夠提高電氣設備的實用性與有效性。但傳統的電源頻率控制方法，如頻率跟蹤超聲波、數據感應電源、脈沖電源控制方法已經難以適應現代電氣設備電源頻率控制的基本需求，需要引入全新的控制方法。唯有如此，才能從根本上，提高電源頻率控制的實效性和有效性，提高電氣設備的應用質量與效率[1]。

2 單片機的基本結構及功能

單片機主要指單片微控制器，是通過計算機應用技術，把信息系統壓縮或集成到完整的芯片中。相較于傳統的計算機系統，單片機除了I/O 設備外，擁有計算機的所用功能及架構，相當于體積較小的計算機設備，能夠為用戶開發、應用及學習等工作提供便利。在技術應用的過程中，單片機已經被廣泛應用在家用設備、導航系統、通訊設備、實時工控、智能儀表等電子信息系統中，可以更好地推動科技的發展與時代的進步，并成為智能化、信息化及數字化建設的基本手段與重要橋梁。在內部架構上，單片機主要包括運算器、控制器、寄存器等部件。其中運算器擁有執行邏輯運算、算數運算、脫機測試、數值比較的功能。控制器通常由操作控制裝置、時序發生裝置、指令譯碼裝置及質量寄存裝置構成，能夠從內存中獲取指令，明確下條命令的存儲位置，測試并譯碼操作指令，形成控制信號，并控制內存、CPU 的數據傳輸方向。而寄存器主要由累加器、指令譯碼器與寄存器構成，擁有保存操作指令，存儲運算結果及獲取寄存的“指令”等功能。在實際應用的過程中，單片機擁有控制能力強，擴展功能高、儲存容量大及集成度高的特征，可以提升各類電氣設備的智能化水平，使其更好地提高自身的運作質量和效率。因此將單片機融入到電氣設備電源頻率控制過程中，能夠探索出全新的控制策略和方法，提高電氣設備的運作效率。而單片機技術在實際的應用過程中，能夠為電源頻率控制提出新的發展方向，譬如將各類數據分析、數據挖掘及神經網絡技術融入到單片機控制方法中，能夠創新電源頻率控制的形態及模式，使其更具信息化、現代化及智能化的發展特征和特點。

3 單片機電氣設備電源頻率控制的方法

通過明確電源頻率對電氣設備的影響及單片機的基本結構，能夠為人們探索出全新的電源頻率控制方法提供依據和抓手，可以更好地幫助人們將兩者有機地融合起來，提高電源頻率控制的效率。然而在實際的控制過程中，需要對單片機電氣設備的信息數據進行分析和研究，確定電氣設備的數據狀態，并通過對比儲存數據的方式，為后續的電源頻率控制工作提供基礎和條件[2]。

3.1 數據分析

為切實提高對電源頻率的控制能力，需要對電氣設備的基本數據進行分析和探究，提高單片機各部件在信息處理、指令傳達過程中的針對性與實效性。通常來講，電氣設備在不同狀況下會形成不同的用電需求，因此電氣設備的供電方式及形式也存在明顯的不同。對此，為提高數據分析的精準性與真實性，本文需要對中心電源的內部數據進行分析與研究。尤其在單片機電源負荷達到79%時，應提高對數據的分析力度，明確數據信息的來源，進而設置出相應的數據查詢方程：

其中M 表示查詢參數；N 表示力度參數；A 代表中心電源參數；B 代表電源負荷量。Q 代表位置指數。通過上述方程式，能夠確定電氣設備的數據狀態，隨后通過排列設備的發電條件，使其集中在單片機的存儲空間中，能夠為人們更好地明確數據存儲的全過程，提供幫助。即數據收集環節-條件排列-狀態查詢-數據儲存。最后在數據存儲后，需要對集中儲存的數據進行比對，以此完善單片機的空間結構，實現對電氣設備內部數據的分析與研究的目的。然而在這個過程中，還需要根據數據收集與數據儲存的狀態，進行條件組合操作，確保內部數據分析的準確性與實效性，使數據分析過程更加規范化、有效化，實效化[3]。

3.2 頻率控制

將上述的數據分析結果作為電源頻率控制的基礎，依托傳統的控制算法，對電源傳播量及規模進行整體分析。但在這個過程中，還需要整合相應的操作技術，確定操作結構的內在聯系，設置相應的控制過程。其方程式（2）：

其中W 代表控制函數，E 代表設備結構關系。K 代表數據指數，L 代表電源頻率的流傳容量，D 代表操作數據，F 代表控制量。通過整合方程式（2）所獲得的信息數據，實現單片機對設備進行管理，能夠使電源發生裝置更好地調整電氣設備的整體狀態，提高內容緩存的能力，提高感應中心的數據標準化水平，擴展電源頻率的操控渠道。使人們能夠在單片機中更好地獲取電源頻率的實時緩存，進而根據緩存內容，確定相應的控制內容。即信息感應與空間控制受控于電源頻率控制，而電源頻率控制影響于電源數據處理的質量和效率。在這個過程中，我們還需要整合控制信息的來源，降低不必要的控制環節，提升電源頻率控制的實效性和有效性。唯有如此，才能切實發揮單片機在電源頻率控制中的功能和作用，提高電氣設備的運轉質量和效率。此外，在神經網絡與人工智能技術快速發展的背景下，還需要將電源信息處理環節與神經網絡技術有機地結合起來，通過自動化、智能化等手段，確定電氣設備電源頻率控制的“幅度”與“大小”，提高頻率控制的質量和效用。譬如美國加利福尼亞大學所提出的基于單片機與神經網絡的電源頻率控制方法，使數據收集與控制過程有機地銜接起來，可以更好地結合電氣設備的運轉狀況、外部環境及作業條件，進行電源頻率控制[4]。

4 單片機電氣設備電源頻率控制的實驗

為驗證單片機電源頻率控制方法的應用性能與控制能力，本文通過對比實驗的方式，分析傳統控制方法與單片機控制方法的結果，證明該方法的可靠性與可行性。然而由于單片機擁有較為復雜的技術結構與操作難度，在實驗過程中，需要對實驗數據進行篩選和分析，以此優化操作環境，提高實驗分析的準確性與針對性。而在具體的實驗過程中，本文以基于數據感應和超聲波的控制方法為對照組，通過分析樣本數量、控制時間、控制效率之間的關系，驗證單片機電氣設備電源頻率控制的實效性和有效性。

4.1 實驗過程

首先獲取電氣設備的內部數據，并標記設備中的中心電源，隨后根據標記位置，設置與之相對應的監測裝置，確定電源數據的變化情況，以此規避特殊情況的發生。其次，劃分監控空間，把不切合要求的信息或數據清除掉，及時分析內部數據或信息的存在位置，記錄相應的位置信息，保障數據流通的科學性。在這個過程中，需要加強信號管理的質量，提高控制空間的標準化水平。最后對“內部數據”進行篩選和分類，根據不同的標準將數據信息存儲到相應的區域中，確定區域數值。如果所收集的信息不符合區域數值的要求，應對其進行及時地清理。并將其余符合區域數值的數據儲存到特定的位置中，以為后續的系統驗證提供支持。總體來說就是將單片機控制法與傳統控制法劃分為實驗組和對照組兩組，分別通過上述實驗過程，獲取相應的實驗數據。其中實驗參數是：晶振數值為8MHZ、微調電容為30pf、電路芯片為CD4046 芯片等。

4.2 實驗結果

根據實驗結果能夠發現，傳統基于超聲波、數據感應的電源頻率控制方法所耗費的時間會隨樣本數量的增加而增加。而單片機電源頻率控制法所耗費的時間，要遠遠低于傳統的電源頻率控制方法，控制效率能夠得到明顯的提升。當樣本數量為“40”時，控制效率較高，且遠高于傳統的“電源控制方法”。究其原因在于“單片機電源頻率控制方法”，能夠在實際的操作中分析電氣設備的內部數據，協調其內部關系，使電源頻率的耗費時間得到有效縮減，極大地提升了控制效率。而我國較為傳統的電源控制策略雖然是以數據來源分析為抓手的，然而卻忽視了空間數據的價值和有效性，導致內部數據在流通的過程中發生堵塞和不暢的問題，嚴重影響到實際的控制效率。因此在整體層面上，單片機電源頻率控制方法，擁有較強的可靠性與實效性，能夠更好地幫助人們提高電氣設備電源頻率控制的質量[5]。

5 結語

電源頻率對電氣設備的影響較為明顯，能夠削弱電氣設備的通判能力、負載能力及用電壽命。而探究并使用電源頻率控制方法，能夠切實降低電源頻率對電氣設備的影響，提高電氣設備的可靠性與穩定性。然而傳統基于數據感應和超聲波的控制方法已經難以適應新時代的發展需求，需要人們將單片機技術融入到電源頻率控制的過程中，形成全新的控制方法，以此解決傳統控制方法所存在的耗時長、效率低的問題。本文結合單片機的內部架構及功能特點，提出一種基于單片機的控制方法，通過數據分析與頻率控制的方式，能夠提高電源頻率控制的實效性，推動我國電氣領域的健康發展。