單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

嚴(yán)棟梁

（常州劉國(guó)鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 常州 213000）

1 引言

單片機(jī)技術(shù)是一種自動(dòng)控制技術(shù)形式，主要是通過微處理芯片與外圍電路的結(jié)合控制擴(kuò)展模塊。同時(shí)這些功能的發(fā)揮需要軟件系統(tǒng)的搭建，促進(jìn)單片機(jī)軟硬件的配合，實(shí)現(xiàn)智能化的控制。當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)在應(yīng)用中不斷得到拓展。電氣傳動(dòng)裝置和系統(tǒng)的運(yùn)行需要通過單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況和狀態(tài)的監(jiān)控，以及自動(dòng)控制技術(shù)效率的提升。

2 單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)分析

單片機(jī)技術(shù)是一種微處理技術(shù)形式，在當(dāng)前電子技術(shù)中的應(yīng)用比較廣泛，比如生活中的電腦、手機(jī)等設(shè)備中都應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)形式。單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展為工業(yè)發(fā)展帶來了新的發(fā)展契機(jī)，也為控制領(lǐng)域發(fā)展提供了更多的機(jī)會(huì)。單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用具有如下優(yōu)勢(shì)。

2.1 操作便捷

單片機(jī)是當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的硬件技術(shù)設(shè)備，內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，容易操作，在當(dāng)前的設(shè)備制作中得到廣泛應(yīng)用。在技術(shù)應(yīng)用方面，單片機(jī)的技術(shù)操作更便捷，容易掌握，在軟件編程以及硬件擴(kuò)展方面都具有重要的作用。

2.2 成本低，體積小

工業(yè)發(fā)展中各項(xiàng)設(shè)備的控制大部分都采用可編程的邏輯控制器，雖然能夠完成相應(yīng)的操作，但是體積大，占用大量的空間，同時(shí)在應(yīng)用中的成本高。單片機(jī)的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)控制問題，單片機(jī)的體積更小，能夠被廣泛應(yīng)用到外圍的擴(kuò)展[1]，同時(shí)在使用中由于單片機(jī)屬于微處理器，需要的功耗低，有利于提升計(jì)算效率和節(jié)能。

2.3 發(fā)展速度快

單片機(jī)是20世紀(jì)90年代研制而成的，可以利用簡(jiǎn)單的產(chǎn)品提升工業(yè)的控制能力，但是處理的速度低。經(jīng)過多年的發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)從最初的4位機(jī)逐漸發(fā)展為32位機(jī)，在運(yùn)算效率以及準(zhǔn)確率等方面都比較高，能夠有效處理各種復(fù)雜的邏輯關(guān)系，同時(shí)在兼容性方面的能力更強(qiáng)。

3 單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用問題

3.1 單片機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)不合理

單片機(jī)具有體量小、操作靈活等方面的特點(diǎn)，而且能夠有效適應(yīng)外界不同的環(huán)境，可以有效應(yīng)用到導(dǎo)航系統(tǒng)以及智能儀表的輔助中，但是一旦被外界干擾或者侵襲則會(huì)導(dǎo)致電路混亂，難以控制操作程序，或者造成內(nèi)部數(shù)據(jù)丟失等問題。此外，如果編寫的程序不完整，參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，也會(huì)造成參數(shù)紊亂。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)前比較先進(jìn)的傳動(dòng)模式，性能豐富，容易造成系統(tǒng)損壞，如果要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維修，必須要采取先進(jìn)的操作手段[2]。但是實(shí)際上大部分維修人員的專業(yè)性都比較弱，對(duì)單片機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)不了解，在工作中習(xí)慣于結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，不注重設(shè)備的運(yùn)行情況，這種行為本身就是不合理的。一旦單片機(jī)被干擾，很容易在操作中造成失誤，進(jìn)而引發(fā)各種問題。單片機(jī)如果無法按照預(yù)期情況進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，大部分原因是由于電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)感性負(fù)載，導(dǎo)致通電運(yùn)行混亂，造成程序問題。此外，其他設(shè)備的干擾以及電源的不穩(wěn)定等也會(huì)造成一定的問題，在單片機(jī)高速運(yùn)行中，非常容易受到電磁波的干擾，電磁的影響使信號(hào)傳導(dǎo)受限。

3.2 單片機(jī)系統(tǒng)故障問題

當(dāng)前單片機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，但是從實(shí)際運(yùn)行情況來看其中容易導(dǎo)致各種故障問題，需要結(jié)合這些故障問題及時(shí)維修管理。單片機(jī)在發(fā)展過程中不斷升級(jí)和優(yōu)化，穩(wěn)定性以及抗干擾性都更強(qiáng)。同時(shí)單片機(jī)的體積相對(duì)較小，可以適應(yīng)任何環(huán)境。而這些優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮都需要單片機(jī)具有較強(qiáng)的精密度，在如此精密的環(huán)境中一旦出現(xiàn)故障也需要花費(fèi)更多的精力去偵查，但是很多維修人員在單片機(jī)的維修中習(xí)慣于依賴自身的經(jīng)驗(yàn)查找和解決問題，通過對(duì)電流以及電壓的方向探究查找解決方法，探究難度大，一旦系統(tǒng)遭到破壞則需要花費(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行查找和辨別。單片機(jī)技術(shù)從外觀上來看類似于小芯片，但是從實(shí)際性能方面分析則是一個(gè)微型電腦，其中含有非常多的精密集成電路，在計(jì)算實(shí)力方面并不遜色于計(jì)算機(jī)，能夠應(yīng)用到更寬廣的領(lǐng)域中，比如通訊、交通等。雖然從整體的應(yīng)用來看單片機(jī)的經(jīng)濟(jì)性比較強(qiáng)，但在系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的故障也會(huì)比較多，需要專業(yè)人員對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)檢修和維修，防止造成更大的損失。

4 單片機(jī)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 控制模塊的應(yīng)用

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)技術(shù)的引入有利于提升傳動(dòng)系統(tǒng)的控制力，保證控制內(nèi)容的精確性和及時(shí)性，促進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過在主電路操控中的應(yīng)用能夠促進(jìn)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定傳輸，但是由于單片機(jī)的電流承載力有限，需要通過濾波電路對(duì)流入單片機(jī)的電流進(jìn)行降頻，再對(duì)電流的傳輸進(jìn)行控制，保證電流系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)接口型電路的應(yīng)用有利于促進(jìn)電流傳輸?shù)木珳?zhǔn)性，接口型電路的構(gòu)成中包括寄存器、存儲(chǔ)器，在信號(hào)傳輸?shù)姆绞街锌梢园ù泻筒⑿袃煞N方式[3]，有利于結(jié)合自身特點(diǎn)提出指令，促進(jìn)各功能間的協(xié)調(diào)發(fā)展。鍵盤是電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要輸入設(shè)備，顯示器則為主要的輸出設(shè)備，一旦需要二者進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，大部分都需要采用串行的方式。比如內(nèi)燃機(jī)、柴油機(jī)為主要的動(dòng)力機(jī)，在車輪以及柴油機(jī)的過渡中需要采用電動(dòng)裝備，而單片機(jī)則能夠保證過渡的平穩(wěn)性，促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，接口型電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中為了有效降低電流的沖擊，采用掃頻式連邊電壓軟啟動(dòng)模式，降低對(duì)系統(tǒng)的損害。

4.2 算法模塊的應(yīng)用

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的算法模塊是重要的控制模塊，有利于提升數(shù)據(jù)計(jì)算效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)為信息反饋提供參考，保證系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。從當(dāng)前電氣傳動(dòng)的程序應(yīng)用情況來看，難以利用語(yǔ)言進(jìn)行編程，而且數(shù)據(jù)信息分類比較難。如果傳動(dòng)信息系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境出現(xiàn)變化，匯編語(yǔ)言系統(tǒng)的指令作用降低，為了提高指令效果可以采用符號(hào)語(yǔ)言進(jìn)行匯編，提升控制效果和運(yùn)算精度。比如PID算法的應(yīng)用，有利于保證運(yùn)算的速度和科學(xué)性。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的處理能力和要求不高，當(dāng)前32位處理器的應(yīng)用比較廣泛。數(shù)據(jù)處理中算法模塊的應(yīng)用有利于擴(kuò)大數(shù)據(jù)處理范圍，減少存儲(chǔ)空間。同時(shí)電氣傳動(dòng)設(shè)備運(yùn)行方式的差異性，也會(huì)造成算法的差別，可以通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，通過定位運(yùn)算的方式對(duì)計(jì)算方法以及處理地址進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，存儲(chǔ)系統(tǒng)以及內(nèi)控系統(tǒng)都存在不同，尤其是小數(shù)的計(jì)算會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算的精度受到影響。單片機(jī)預(yù)算模塊的應(yīng)用有利于對(duì)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)代碼轉(zhuǎn)換的優(yōu)化，促進(jìn)工作模式的多元化發(fā)展，保證系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4.3 文件模塊的應(yīng)用

在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用中必然會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能夠反映出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，但是也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成一定影響。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)會(huì)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和分析，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用有利于對(duì)數(shù)據(jù)的處理，通過單片機(jī)的讀寫功能提升邏輯操作能力。通過文件模塊的應(yīng)用有利于對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分類，為模塊的后期運(yùn)行提供依據(jù)。

5 單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用措施

5.1 提升工作人員的專業(yè)性

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)如果沒有及時(shí)進(jìn)行維護(hù)極容易產(chǎn)生故障和問題，需要維修人員加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的診斷和控制。但是在實(shí)際維護(hù)中部分人員習(xí)慣于通過自身的經(jīng)驗(yàn)判斷，導(dǎo)致維修不規(guī)范，對(duì)單片機(jī)造成損傷。同時(shí)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在維護(hù)過程中需要通過數(shù)學(xué)模型的方式進(jìn)行判斷和分辨，導(dǎo)致維修難度較大。單片機(jī)可以應(yīng)用到不同領(lǐng)域中，有利于控制成本，節(jié)約能源，提升利用率。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中單片機(jī)發(fā)揮的作用比較大，可以通過升級(jí)優(yōu)化的方式豐富單片機(jī)功能，為未來生活領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)單片機(jī)向更精密的方向發(fā)展。因此需要加強(qiáng)對(duì)單片機(jī)開發(fā)以及維護(hù)人員的培訓(xùn)，通過長(zhǎng)期的實(shí)踐和完善，為單片機(jī)的開發(fā)和優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

5.2 加強(qiáng)單片機(jī)系統(tǒng)的維修

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)在單片機(jī)的應(yīng)用和運(yùn)轉(zhuǎn)中，軟件編程的信息化控制需要通過系統(tǒng)自主運(yùn)行，但是從當(dāng)前的運(yùn)行情況來看其中仍然存在很多問題。比如機(jī)械設(shè)備的按鍵不靈敏，首先需要對(duì)公共線路進(jìn)行查探，確認(rèn)線路的工作狀態(tài)，測(cè)試電壓，確認(rèn)電壓儀器的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，如果電壓儀器能夠保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，說明并不是公共線路的問題，而是按鍵供應(yīng)線路出現(xiàn)故障。因此如果維修人員憑借經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單地認(rèn)為是集成電路的問題必然會(huì)影響維修效率。如果維修人員可以結(jié)合單位高度進(jìn)行判斷，并及時(shí)做好集成塊電壓的測(cè)量，則能夠合理判斷電路板的情況，有效解決金屬觸點(diǎn)位移方面的故障和問題，通過對(duì)金屬觸點(diǎn)的及時(shí)復(fù)位，有效排除故障。

5.3 強(qiáng)化單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使單片機(jī)的應(yīng)用更加廣泛，應(yīng)用性能也逐漸呈現(xiàn)多元化的形態(tài)，有利于對(duì)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的控制，提升單片機(jī)的使用價(jià)值。同時(shí)隨著單片機(jī)內(nèi)部組件的增多，還可以進(jìn)行調(diào)頻處理。單片機(jī)EET技術(shù)的應(yīng)用有利于提升單片機(jī)的抗干擾能力，同時(shí)使電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的信息處理效果得到有效提升。因此相關(guān)人員需要做好準(zhǔn)備工作，設(shè)置科學(xué)的軟件程序，結(jié)合軟件內(nèi)容編制語(yǔ)言，保證工作效率和精準(zhǔn)度。單片機(jī)在生活中的應(yīng)用范圍越來越廣泛，通過在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用有利于提升生產(chǎn)自動(dòng)化效率，保證工業(yè)生產(chǎn)能力，利用智能化操作取代人工手動(dòng)操作，提高智能化操作水平。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣化時(shí)代的發(fā)展以及設(shè)備運(yùn)行效率的提升使單片機(jī)技術(shù)在我國(guó)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了提升單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效果，必須要結(jié)合單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用情況，探究當(dāng)前單片機(jī)應(yīng)用中存在的不足和問題，并以此為基礎(chǔ)加強(qiáng)對(duì)應(yīng)用策略的完善，為我國(guó)電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也為單片機(jī)技術(shù)性能的提升提供相應(yīng)的參考，促進(jìn)工業(yè)技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行。