單片機技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用策略研究

黎佩偉

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣傳動系統(tǒng)得到了極大的完善。單片機是電氣傳動系統(tǒng)的重要組成部分，對電氣傳動系統(tǒng)的運行質(zhì)量有直接的影響。由于單片機具有短小、輕薄等特點，其在大型機械和內(nèi)燃機設(shè)備等有廣泛的應(yīng)用。本文主要分析了單片機技術(shù)的有關(guān)概念，分析了其在電氣傳動系統(tǒng)中控制模塊、運算模塊等方面的應(yīng)用，提出了提高運算速度、保持系統(tǒng)穩(wěn)定的策略，期望能夠為電氣傳動系統(tǒng)的未來發(fā)展提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：單片機技術(shù);電氣傳動系統(tǒng);應(yīng)用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）31-0290-02

隨著自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電氣傳動系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)也不斷完善，控制質(zhì)量也不斷提升。單片技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用不僅能夠提高系統(tǒng)的運行效率，同時也能夠提高系統(tǒng)的運算速度，對電氣系統(tǒng)的完善發(fā)展有重要的意義。從單片機的原理角度看，其是一種繼承性元件，能夠根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)容對電氣傳動系統(tǒng)的邏輯性操作具有重要的完善意義，控制質(zhì)量和運算速度等都得到了有效的保障。因此，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，應(yīng)積極將單片機技術(shù)應(yīng)用到電氣傳動系統(tǒng)中，推動電氣傳動系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。

1單片機技術(shù)概述

1.1原理

單片機是一種將電阻元器件、電容元器件和電感元器件等集成起來的電路芯片，其具有較強的數(shù)據(jù)處理能力。具體來看，單片機的集成電路中有CPU、ROM、RAM等，能夠讀取和分析數(shù)據(jù)，并能夠通過轉(zhuǎn)換器將信息數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化，進而能夠得到可識別、可使用的信息。從目前的情況看，目前使用較多的單片機的配置包括CPU、RAM（4kb），ROM（128kb），ADC、DAC等，多用于各類大型機械中。

單片機技術(shù)的原理如下：通過電路的集成，使用接口獲取和傳輸信息，以保障信息的穩(wěn)定性。同時，單片機技術(shù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，為模塊化管理和運算基礎(chǔ)提供了有利的條件。另外，單片機的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、堅韌，體積小、適用性強，具有廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢。

1.2種類

單片機是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的，技術(shù)人員能夠?qū)?nèi)部參數(shù)進行調(diào)整，以適應(yīng)多樣化的應(yīng)用環(huán)境，使系統(tǒng)的適用性更強。一般來說，單片機技術(shù)可分為控制型、通用型、專用型等。以家電系統(tǒng)為例，控制型單片技術(shù)多使用外接口集成，通過對指令信號的接受能夠?qū)υO(shè)備進行控制。在通用型類型中，單片機技術(shù)能夠?qū)⒂嘘P(guān)功能進行集成優(yōu)化，結(jié)合控制實際能夠提高操作的精度。如果單片機以滿足產(chǎn)品的特性為設(shè)計目的，這類單片機就被稱為專用型單片機。此外，還有總線型單片機，其以內(nèi)部系統(tǒng)提供并行總線，使用串口連接的方式運行，有利于提高內(nèi)部信息的傳輸效率，使數(shù)據(jù)處理質(zhì)量更高。

1.3結(jié)構(gòu)

單片機的結(jié)構(gòu)主要包括控制模塊和寄存模塊和運算模塊。①控制模塊?？刂颇K是單片機技術(shù)的“心臟”，對系統(tǒng)的運行有直接影響。控制模塊的運行能夠調(diào)動存儲器中的指令，能夠?qū)⑦@些指令分配到合理的位置，然后通過編碼設(shè)備將指令翻譯出來，進而實現(xiàn)相應(yīng)模塊的控制。另外，還能夠根據(jù)需要設(shè)置指令發(fā)出的條件，當(dāng)數(shù)據(jù)滿足條件后，指令就會將控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ㄎ恢茫钩绦蜻M入邏輯工作狀態(tài)。②寄存模塊。寄存模塊包括地址計數(shù)器、累加器和指令存儲器等。地址計數(shù)器能夠儲存下一條指令，當(dāng)一條指令進入地址計時器后，計數(shù)器就會轉(zhuǎn)向下一條指令，同時定位指令。數(shù)據(jù)儲存器能夠接收、保存和輸出數(shù)據(jù)，是重要的儲存單元。累加器是一種常開結(jié)構(gòu)，能夠計算數(shù)據(jù)，下達指令。地址存儲器能夠?qū)⒅醒胩幚砥鞯脑L問地址，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因為在實際運行過程中，內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)和中央處理器的數(shù)據(jù)存在一定的差異，地址存儲器能夠提高數(shù)據(jù)流的完整和安全。③運算模塊。運算模塊是一種具有邏輯性的模塊，對其精確度要求較高。在運算模塊中，并行口能夠?qū)?shù)據(jù)的大小、種類進行分析，能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)街付▎卧?，還能夠存儲計算結(jié)果，為系統(tǒng)的運行提供了基礎(chǔ)。

1.4應(yīng)用領(lǐng)域

單片機的體積小、質(zhì)量輕、穩(wěn)定性強，功能強大，在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。在單片機初進人市場后就很快應(yīng)用到了控制領(lǐng)域。隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，自動化控制技術(shù)進一步完善。另外，單片機具有較強的抗干擾能力和適應(yīng)能力，能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定運行。此外，在自動監(jiān)控、暖氣供應(yīng)、煤礦電氣化溫度監(jiān)控等領(lǐng)域，單片機也發(fā)揮了重要的作用。

2單片機技術(shù)在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1單片機技術(shù)在控制模塊中的應(yīng)用

從目前的電氣傳統(tǒng)系統(tǒng)的發(fā)展來看，單片技術(shù)的引入能夠提高傳動系統(tǒng)的控制能力，控制內(nèi)容更加精確，有利于穩(wěn)定系統(tǒng)。主電路操控模式的應(yīng)用能夠用于電源系統(tǒng)，實現(xiàn)電流的有效、穩(wěn)定傳輸。但單片機的電流承載能力較小，難以承受整電路的電流傳輸，因此就需要借助濾波電路對電流進行降頻，然后再控制電流的傳輸，以此實現(xiàn)電氣傳動系統(tǒng)電流的穩(wěn)定。接口型電路在傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠在確保電流傳輸?shù)幕A(chǔ)上使信號傳輸更加精準性。接口型電路由存儲器、寄存器等組成，接口型傳輸信號的方式主要有并行和串行兩種模式，它們能夠根據(jù)自身的特點發(fā)出相應(yīng)的指令，使各功能之間更加協(xié)調(diào)。電氣傳動系統(tǒng)的輸入設(shè)備主要是鍵盤，輸出設(shè)備為顯示器，當(dāng)需要兩者進行數(shù)據(jù)傳輸時，多使用串行模式進行傳輸。以內(nèi)燃機為例，其原動機為柴油機，柴油機和及車輪的過渡應(yīng)使用電動裝置設(shè)備，單片技術(shù)的使用能夠使過渡更加平穩(wěn)，提高了內(nèi)燃機的穩(wěn)定性。另外，接口型在電氣傳動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠開啟掃頻式兩邊電壓軟啟動模式，能夠?qū)⒅绷麟妷簤嚎s的最小，降低了初始電流對系統(tǒng)的沖擊，延長了系統(tǒng)的使用壽命。

2.2單片機技術(shù)在算法模塊中的應(yīng)用

算法模塊是電氣傳動系統(tǒng)中的重要組成部分，其能夠有效開展數(shù)據(jù)計算，同時也能夠為信息反饋提供有利的條件，提高系統(tǒng)運行質(zhì)量。當(dāng)前，電氣傳動自身程序的指令很難對語言進行編程，數(shù)據(jù)信息也難以得到分類，當(dāng)傳動信息系統(tǒng)的運行環(huán)境發(fā)生變化時，匯編語言對系統(tǒng)的指令操作的作用很小。因此，可以使用符號語言進行語言匯編，有利于避免以上問題，提高了運算精度。例如，PID算法以比例、微積分等為基礎(chǔ)，使運算更加科學(xué)合理，運算速度更高。由于電氣傳動系統(tǒng)對處理的要求不是那么嚴苛，在電氣傳動系統(tǒng)中多使用32位處理器的計算機。算法模塊在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用，使數(shù)據(jù)處理的范圍更廣，占用的儲存空間更小。但不同的電氣傳動設(shè)備的運行方式也不同，它們的算法也有所差別，因此就可以使用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，以定位運算處理地址、調(diào)節(jié)計算方法。另外，在進行電氣傳動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，內(nèi)部控制系統(tǒng)和儲存系統(tǒng)可能會有所差異，特別是當(dāng)遇到小數(shù)時，會直接影響運算精度。單片機運算模塊的使用能夠優(yōu)化電氣傳動系統(tǒng)中的程序代碼的轉(zhuǎn)換，使工作模式更加多樣，提高了系統(tǒng)的運行質(zhì)量。

2.3單片機技術(shù)在文件模塊中的應(yīng)用

在電氣傳動系統(tǒng)的運行中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)化表示，同時也影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定。電氣傳動系統(tǒng)的運行會保存和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)的運行提供基礎(chǔ)。因此，在電氣傳統(tǒng)系統(tǒng)中可以使用單片機技術(shù)為其數(shù)據(jù)處理提供更多的方式，并使用單片機的讀寫功能實現(xiàn)邏輯性操作。文件模塊的使用能夠及時儲存、分類內(nèi)部數(shù)據(jù)，為后期的使用提供了參考。

3結(jié)束語

單片機具有體積小、質(zhì)量輕、適應(yīng)性等優(yōu)勢，在電氣傳動系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用，其能夠使電氣傳動系統(tǒng)的智能化、系統(tǒng)化程度更高，提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。單片技術(shù)中的控制模塊、算法模塊和文件模塊在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用使系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理的精確度更高，極大地推動了電氣傳動系統(tǒng)的健康發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機的集成度將更高、功能更加強大，將在電氣傳動系統(tǒng)中發(fā)揮更多、更大的作用，將有利地推動我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。