淺談單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用

賴遠(yuǎn)能

(廣東省大寶山礦業(yè)有限公司，廣東 韶關(guān) 512127)

1 概述

隨著近些年來我國經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，再加上各項(xiàng)新技術(shù)、新工藝水平的持續(xù)進(jìn)步，單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)得到了越來越多的推廣，甚至從某種意義上來說，其已成為電氣傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵所在和主流發(fā)展趨勢。而所謂單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用，一般指的就是通過單片機(jī)技術(shù)的嵌入特點(diǎn)，從而使得電氣傳動系統(tǒng)的諸多性能都從一定程度上得到質(zhì)的提升，并以此來進(jìn)一步推進(jìn)電氣傳動系統(tǒng)的高可靠性、高應(yīng)用性和高集成性等方面的發(fā)展。尤其是這些年來，由于電氣傳動系統(tǒng)用戶的要求和需求水平越來越高，單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用在我國展開了跨越式的健康有序的發(fā)展。同時，這種綜合了可靠與集成乃至系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置于一體的電氣傳動系統(tǒng)模式，不僅給用戶帶來了舒適安全與節(jié)能高效的實(shí)用效果，而且還能夠從最大程度上滿足廣大用戶的各種不同要求及其個性化需求。本文首先簡要地分析了我國單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢與光明前景，同時對單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用也進(jìn)行了一定程度的探討。

2 我國單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢與光明前景

2.1 我國單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的發(fā)展

隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其內(nèi)部已經(jīng)可以集成的部件愈來愈多，甚至有的單片機(jī)在其內(nèi)部還設(shè)置了局部網(wǎng)絡(luò)控制模塊CAN，以此來使原來純粹的單片機(jī)升級成為控制網(wǎng)絡(luò)；而還有的單片機(jī)在其內(nèi)部包含了脈寬調(diào)制控制電路，從而使其還具備了變頻控制的功能，而這種類型的嵌入式系統(tǒng)目前看來還是具有非常良好的經(jīng)濟(jì)性能的，同時也能使得該單片機(jī)具備了更加便捷的使用功能。

2.2 我國單片機(jī)EFT技術(shù)的發(fā)展

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，在單片機(jī)技術(shù)當(dāng)中凸顯了一項(xiàng)新型的抗干擾技術(shù)，叫做EFT技術(shù)。在正當(dāng)電路的正弦信號受到外界干擾的時候，它的波形上會迭加各種毛刺信號，而產(chǎn)生干擾，如果交替使用施密特電路和RC濾波，那么，就可以把這些毛刺信號消除，從而來對系統(tǒng)的正常工作做保證。

2.3 我國單片機(jī)低噪聲布線技術(shù)的發(fā)展

單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)中的傳統(tǒng)應(yīng)用中，通常其電源和地線都是考慮在其集成電路的外殼引腳上進(jìn)行對稱布置的，一般常用的是"左上+右下"和"左下+右上"兩種布置形式，而對于單片機(jī)電源和地下的這種傳統(tǒng)布置方法而言，就等于將整個單片機(jī)的內(nèi)部電路都暴露在其電源噪聲的干擾范圍以內(nèi)，即其電源噪聲可以輕易穿透整塊芯片，從而造成惡劣的影響。現(xiàn)在，把電源和地線引腳放在兩條相鄰的引腳上，那么，不但可以使得整個芯片的電流降低，而且在印制電路板上布置去耦電容就比較容易了，從而大大降低了系統(tǒng)的噪聲。

3單 片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用

由于單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展愈演愈烈，電氣傳動系統(tǒng)得到了質(zhì)的飛躍，不僅其功能多種多樣，而且其性能指標(biāo)也日益增長，甚至整個系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成也變得越來越紛繁復(fù)雜。從一方面來看，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用不僅有效地促進(jìn)了勞動生產(chǎn)效率的加強(qiáng)與勞動條件的提升，而且還有利于鞏固產(chǎn)品的質(zhì)量、降低能源的消耗并相應(yīng)減少生產(chǎn)的投資成本；然而反過來看，這也導(dǎo)致了電氣傳動系統(tǒng)萬一出現(xiàn)了故障，就更需要得到迅速有效的診斷與監(jiān)控，否則就很有可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會危害。特別是由于在傳統(tǒng)的電氣傳動系統(tǒng)當(dāng)中，對于那些相對較簡易的裝置或設(shè)備，往往是通過經(jīng)驗(yàn)來對一些特定點(diǎn)上面的電壓與電流進(jìn)行測定，以此來對該部件運(yùn)行的正常與否進(jìn)行判斷；而對于那些相對較復(fù)雜的電氣傳動系統(tǒng)裝置或設(shè)備，則需要通過建立一系列科學(xué)合理的數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合在線辨識等措施和方法，以此來對該部件的運(yùn)行進(jìn)行有效的在線診斷。如今隨著單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，那些諸如調(diào)節(jié)器之類的控制型部件，很可能以及搖身一變成為了一段一段的計(jì)算機(jī)程序，這就對故障源的尋找以及故障的診斷帶來了極大的挑戰(zhàn)。同時，要想建立一系列科學(xué)合理的數(shù)學(xué)模型，就必須對被診斷的電氣傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)存在較大的依賴性，然而很大一部分故障源卻又會給該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶來一定的變化，這也對數(shù)學(xué)模型的建立帶來了極大的、甚至難以突破的困難。由此可見，單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用與推廣，同時也對電氣傳動系統(tǒng)的診斷與監(jiān)控提出了更高的要求，從而使得微型計(jì)算機(jī)的作用更加凸顯，已經(jīng)成為了電氣傳動系統(tǒng)當(dāng)中對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效監(jiān)控與科學(xué)處理的一項(xiàng)無可取代的措施。

以80C196單片機(jī)構(gòu)成的直流伺服控制系統(tǒng)為例：這一系統(tǒng)主要有控制電路、主電路以及接口電路組成，其中控制電路包括了單片機(jī)系統(tǒng)電路、鍵盤以及顯示器；主電路包括了整流器、濾波器、IPM Intelligent Power Module、模塊組成的H橋；接口電路負(fù)責(zé)的是控制電路的信號傳遞。鍵盤和80C51顯示器組成了上位機(jī)，單獨(dú)對顯示部分進(jìn)行控制，兩者之間的數(shù)據(jù)交換是通過串行總線來進(jìn)行的；80C196MC子系統(tǒng)對控制部分的內(nèi)容進(jìn)行單獨(dú)控制，這一系統(tǒng)采用的是16位系統(tǒng)總線，目的是使系統(tǒng)的吞吐能力提高；由于采用的是16位地址數(shù)據(jù)總線，兩片存儲器共同使用一個地址。

由此可見，單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用，對于電氣傳動系統(tǒng)而言，具有非常重要的意義。同時，由于電氣傳動系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)特殊性質(zhì)所帶來的影響，從而導(dǎo)致單片機(jī)技術(shù)在其中的應(yīng)用也具備了一系列別具一格的特點(diǎn)。而對于單片機(jī)在電氣傳動系統(tǒng)的這些應(yīng)用特點(diǎn)是否能夠理解透徹、把握充分，是對單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理化應(yīng)用的重要前提。其中尤其是如何進(jìn)一步發(fā)展單片機(jī)技術(shù)，對于電氣傳動系統(tǒng)而言極為關(guān)鍵，這也進(jìn)一步凸顯了單片機(jī)技術(shù)對于電氣傳動系統(tǒng)的重要作用。因此，當(dāng)前我國要持續(xù)發(fā)展單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用，還應(yīng)當(dāng)著力開展與之相關(guān)的技術(shù)研發(fā)工作。首先，就應(yīng)當(dāng)集中力量來進(jìn)行單片機(jī)核心技術(shù)的研發(fā)工作；其次，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高相關(guān)新型材料與設(shè)備的研發(fā)力度，并對社會資源進(jìn)行整合規(guī)劃與優(yōu)化配置。

結(jié)語

綜上所述，在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，對于單片機(jī)技術(shù)的合理化應(yīng)用是極為關(guān)鍵且非常必要的。尤其是隨著廣大人民群眾對電氣傳動系統(tǒng)需求的不斷提高，單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用，已經(jīng)一躍成為了現(xiàn)代電氣傳動系統(tǒng)品質(zhì)級別的關(guān)鍵衡量標(biāo)準(zhǔn)，同時，單片機(jī)技術(shù)也成為了現(xiàn)代電氣傳動系統(tǒng)的重要核心技術(shù)之一，并獲得了空前的發(fā)展和推廣。因此，工程師就必須綜合把握電氣、信息、智能、控制以及自動化等各個方面的科學(xué)技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)電氣傳動系統(tǒng)的安全節(jié)能以及功能的豐富與個性化的宏偉目標(biāo)，對單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行持續(xù)不懈的探索與研究，從而使我國電氣傳動系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向國際先進(jìn)水平方向大步邁進(jìn)。

[1]柯堅(jiān).單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[J]．東方企業(yè)文化，2012．

[2]顧晟昀.單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2012.