淺析單片機(jī)自動(dòng)控制應(yīng)用方案

谷宇

摘 要：為了滿(mǎn)足現(xiàn)階段單片機(jī)自動(dòng)控制工作的要求，進(jìn)行單片機(jī)自動(dòng)控制體系的健全是必要的，這需要解決硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的相關(guān)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路原理圖的深入分析，解決流程程序圖工作過(guò)程中的問(wèn)題，充分發(fā)揮單片機(jī)的應(yīng)用效能，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的有效性控制。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)螜C(jī)片；自動(dòng)控制模式；設(shè)計(jì)程序；微控制器

1 單片機(jī)應(yīng)用原理及發(fā)展

（1）單片機(jī)屬于微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)部分，它是一種有效的微控制器，具備良好的硬件性能，單片機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了不同功能部件的統(tǒng)一性結(jié)合，在自動(dòng)控制領(lǐng)域中單片機(jī)扮演著重要的角色地位，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系的不斷健全，單片機(jī)自動(dòng)控制體系不斷健全，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、生活領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等各個(gè)環(huán)節(jié)的普及，無(wú)論是社會(huì)民生、軍用航天等都可以看到單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的縮影，通過(guò)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的使用，可以有效增強(qiáng)產(chǎn)品的性能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的性能更新。

（2）單片機(jī)系統(tǒng)誕生于上世紀(jì)70年代，在其發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷了三個(gè)重要階段，最早期的單片機(jī)具備較低的工作性能，這種單片機(jī)普遍是4位或者8位的，最高的單片機(jī)是8051型號(hào)的，在此基礎(chǔ)上，發(fā)展出了MCU型號(hào)，該型號(hào)的單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在今天依舊比較常見(jiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)體系的不斷進(jìn)步，16位的單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)，這種單片機(jī)并不具備良好的工作性能，因此并未得到大規(guī)模的使用。21世紀(jì)是信息化的時(shí)代，各種信息化電子產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，這極大健全了單片機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，隨著ARM系統(tǒng)的不斷普及，32位單片機(jī)不斷得到應(yīng)用，迅速占據(jù)了主流市場(chǎng)。

（3）單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，標(biāo)志著單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了芯片方面的改革，實(shí)現(xiàn)其向MCU階段的發(fā)展，嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，標(biāo)志著現(xiàn)代化單片機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的優(yōu)化，隨著信息電子技術(shù)方案的不斷更新，EDA工具的不斷發(fā)展，單片機(jī)SOC控制系統(tǒng)不斷健全，單片微型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)不斷得到優(yōu)化，單片自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同領(lǐng)域的普及，滿(mǎn)足了社會(huì)發(fā)展及人民生活的要求。

2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

（1）下文將以感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)為分析范例，進(jìn)行單片機(jī)自動(dòng)控制體系的深入性分析，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，可以有效解決感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)工作的諸多要求。為了達(dá)到這個(gè)目的，需要優(yōu)化自動(dòng)平開(kāi)門(mén)芯片機(jī)控制系統(tǒng)，做好平開(kāi)門(mén)輸出信號(hào)、輸入信號(hào)的分析工作，這個(gè)環(huán)節(jié)需要進(jìn)行平開(kāi)門(mén)紅外探測(cè)器的應(yīng)用，進(jìn)行人員進(jìn)出的感應(yīng)，將所得到的信息進(jìn)行控制系統(tǒng)的傳輸，再由控制系統(tǒng)做好門(mén)的開(kāi)關(guān)控制，從而滿(mǎn)足實(shí)際工作的要求。

為了解決工程的實(shí)際要求，需要做好設(shè)計(jì)階段門(mén)安全性控制工作，在人通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)需要做好及時(shí)的探測(cè)，從而避免相關(guān)人員出現(xiàn)夾傷狀況。要保證門(mén)具備良好的運(yùn)動(dòng)速度，要方面人們的通行，要確保室內(nèi)空調(diào)作用的維持。

（2）在自動(dòng)平開(kāi)門(mén)感應(yīng)過(guò)程中，紅外線(xiàn)探測(cè)器需要保證實(shí)時(shí)性控制工作，做好人們的進(jìn)出情況檢測(cè)工作，這需要自動(dòng)平開(kāi)門(mén)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)具備良好的實(shí)時(shí)性、及時(shí)性。感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)需要具備良好的經(jīng)濟(jì)性、美觀(guān)性、感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)一般是玻璃制品，要盡量減緩平開(kāi)門(mén)的閉合及打開(kāi)環(huán)節(jié)，避免門(mén)體受到劇烈性的沖擊。

3 單片機(jī)自動(dòng)控制應(yīng)用方案

（1）為了提升平開(kāi)門(mén)的工作效益，需要深入分析I/0設(shè)備系統(tǒng)，在單片機(jī)應(yīng)用模塊中，平開(kāi)門(mén)設(shè)備與單片機(jī)緊密相連，在I/0設(shè)備運(yùn)作過(guò)程中，需要保證其接受、輸入信號(hào)時(shí)與單片機(jī)輸入輸出信號(hào)的一致性，這就需要進(jìn)行I/0設(shè)備的優(yōu)化選擇，在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，紅外線(xiàn)探測(cè)器是其主要輸入設(shè)備，在平開(kāi)門(mén)工作模塊中，需要確保輸出信號(hào)線(xiàn)連接方案的優(yōu)化，滿(mǎn)足迅速開(kāi)關(guān)門(mén)的要求，避免門(mén)體受到猛烈撞擊狀況。在該系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，需要做好步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速工作的控制，提升步進(jìn)電機(jī)的控制效益，滿(mǎn)足現(xiàn)階段工作的要求。

在步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中，需要做好控制信號(hào)的輸入控制工作，確保其與四位口線(xiàn)的有效性連接，在這個(gè)過(guò)程中，步進(jìn)電機(jī)保持逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，從而滿(mǎn)足平開(kāi)門(mén)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)工作的要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)開(kāi)關(guān)的有效性控制。

（2）感應(yīng)式平開(kāi)門(mén)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)其內(nèi)部硬件資源的有效性分配，這需要做好平開(kāi)門(mén)整體方案設(shè)計(jì)工作，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制方案的應(yīng)用，可以有效進(jìn)行平開(kāi)門(mén)硬件設(shè)備的有效性控制，在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)其軟件環(huán)節(jié)及硬件環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行開(kāi)門(mén)程序、關(guān)門(mén)程序、延時(shí)保持程序等的協(xié)調(diào)，有效解決平開(kāi)門(mén)設(shè)計(jì)問(wèn)題及工作問(wèn)題。

（3）單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)是平開(kāi)門(mén)體系的核心組成部分，這種單片機(jī)系統(tǒng)的硬件資源一般存在單片機(jī)系統(tǒng)核心處，必要時(shí)可以進(jìn)行硬件資源的外部擴(kuò)展，在感應(yīng)式平開(kāi)門(mén)工作系統(tǒng)控制模塊中，其內(nèi)部程序比較簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行硬件的擴(kuò)展，只需要進(jìn)行單片機(jī)內(nèi)硬件資源的利用。

在平開(kāi)門(mén)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要進(jìn)行信號(hào)輸入通道的有效性擴(kuò)展，做好不同類(lèi)型信號(hào)的接收工作，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以滿(mǎn)足多樣化的信息數(shù)據(jù)采集要求，為了增強(qiáng)工作效益，需要進(jìn)行輸入電路的添加，為了有效適應(yīng)復(fù)雜性工作環(huán)境，必須提升信號(hào)的接收效益，為了避免信號(hào)受到干擾，需要進(jìn)行信號(hào)光電隔離模式的開(kāi)展。為了滿(mǎn)足實(shí)際工作要求，在模擬信號(hào)采集過(guò)程中，需要做好信號(hào)的放大及濾波處理，然后再進(jìn)行信號(hào)的輸出。

（4）信號(hào)輸出通道是單片機(jī)系統(tǒng)的重要輸出電路，通過(guò)對(duì)單片機(jī)相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用，做好信號(hào)的放大、濾波、變換等工作，有效處理信號(hào)復(fù)雜問(wèn)題。為了提升開(kāi)門(mén)狀態(tài)程序的設(shè)計(jì)效益，需要做好開(kāi)門(mén)狀態(tài)的及時(shí)性、實(shí)時(shí)性計(jì)時(shí)，做好探測(cè)器信號(hào)的跟蹤檢查工作。當(dāng)人進(jìn)入時(shí)要保持開(kāi)門(mén)狀態(tài)，當(dāng)人離開(kāi)時(shí)，要轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)門(mén)狀態(tài)。在開(kāi)門(mén)狀態(tài)程序模塊中，通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)軟件計(jì)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)狀態(tài)的及時(shí)性計(jì)時(shí)。

在關(guān)門(mén)程序模塊中，需要遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行已經(jīng)關(guān)門(mén)步數(shù)的及時(shí)性記錄，實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)程序及開(kāi)門(mén)程序的及時(shí)性轉(zhuǎn)換，在關(guān)門(mén)程序中，需要進(jìn)行探測(cè)器信號(hào)的及時(shí)性接收，為了提升系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性，需要進(jìn)行探測(cè)器信號(hào)循環(huán)查詢(xún)方法的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)軟件的應(yīng)用，滿(mǎn)足開(kāi)門(mén)、閉門(mén)程序步數(shù)參數(shù)的計(jì)時(shí)工作，從而滿(mǎn)足關(guān)門(mén)程序設(shè)計(jì)工作的要求，在該環(huán)節(jié)中，并非進(jìn)行單片機(jī)定時(shí)器及中斷系統(tǒng)的使用，這樣可以降低單片機(jī)的工作量，優(yōu)化單片機(jī)系統(tǒng)的工作程序，滿(mǎn)足實(shí)際工作的要求。

平開(kāi)門(mén)程序的延時(shí)時(shí)間受到諸多因素的影響，通過(guò)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比分析，進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的延時(shí)確定狀況，開(kāi)門(mén)等待延時(shí)時(shí)間的設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足人們的實(shí)際生活需求，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)最大工作效益的提升。

上文主要就單片機(jī)控制系統(tǒng)展開(kāi)分析，旨在解決單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作開(kāi)發(fā)過(guò)程中的問(wèn)題，在實(shí)際工作模塊，單片機(jī)具備廣泛的使用領(lǐng)域，單片機(jī)系統(tǒng)具備不同的種類(lèi)，不同種類(lèi)的單片機(jī)其開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)程序也是不同的。該文單片機(jī)自動(dòng)控制的軟件、硬件配置，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)儀的有效性調(diào)試，并且取得了不過(guò)的調(diào)試效益，在調(diào)試模塊中，通過(guò)對(duì)邏輯電平開(kāi)關(guān)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)器信號(hào)的有效性模擬，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)盒的應(yīng)用，有效提升步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程。

4 結(jié)束語(yǔ)

該文實(shí)現(xiàn)了對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制應(yīng)用方案的有效性分析，以感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)為案例，進(jìn)行了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工作模塊的深入闡述，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效提升平開(kāi)門(mén)系統(tǒng)的工作效益，這需要不斷進(jìn)行單片機(jī)功能的優(yōu)化，發(fā)揮該系統(tǒng)的內(nèi)在潛力，實(shí)現(xiàn)平開(kāi)門(mén)工作步驟的簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)軟件環(huán)節(jié)及硬件環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，滿(mǎn)足實(shí)際工作的要求。

參考文獻(xiàn)

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