基于单片机的自动化控制系统

李 敏

（1.鹤壁能源化工职业学院，鹤壁 458030；2.鹤壁煤业技师学院，鹤壁 458030）

单片机作为集成化电路芯片，实现了对RAM随机存储器、CPU中央处理器、I/O数据结构等集成处理，进而大幅度增强数据信息的获取、处理以及应用能力。随着技术的不断发展，单片机迭代更新的速度日益加快，从原有的4位单片机、8位单片机发展到300M单片机，为发挥单片机的技术优势，降低开放成本，研发人员将单片机与自动化控制系统融合起来，构建了现代智能的嵌入式软件系统。

1 自动化控制系统的现状

根据现阶段自动化控制系统基本情况，要求研发人员转变以往观念，更加全面系统地处理自动化控制系统在研发、使用过程中存在的问题，进而为后续单片机优化使用奠定基础。

1.1 自动化控制系统的发展情况

自动化控制系统在运行过程中，通过频率-有功功率控制体系、电压-无功率控制体系以及系统操作体系，实现对不同环节的高效管控，能在较短时间内，依据获取的参数信息，发出针对性的指令。在指令的驱动下，自动化控制系统内部的各个功能模块得以有序运行，完成相应的控制指令[1]。以较为常见的火灾报警系统为例，为保证控制效果，在系统设置过程中，采取必要的技术手段，提升系统的自动化水平，火灾报警系统在自动化控制系统构建环节，将烟雾探测器、区域报警器以及集中报警器衔接起来，借助于通信装置，形成完整的控制体系，从而实现了火灾报警、灭火、疏散以及消防档案整理一体化开展。这种自动化控制系统，大幅度提升了火灾的识别、应对能力，有效减少了火灾带来的各种损失，成为现阶段主流的火灾处理方式。正是基于自动化控制系统的这种技术特性以及实践价值，自动化控制系统的应用范围扩大，应用频率逐步增加，成为现阶段主流的控制模式。但是从实际情况来看，自动化控制系统组成较为复杂，系统集成化水平较低，设计、应用成本较高，为应对这一情况，不断推动自动化控制系统的集成化水平，越来越多的技术团队与科技企业，通过技术研发，将单片机与自动化控制系统衔接起来，借助单片机的技术优势，实现自动化控制系统的集成化以及智能化水平。

1.2 单片机在自动化控制系统应用的必要性

单片机在自动化控制系统中的应用能够有效的提升自动化控制系统的整体性能。自动化控制系统为了实现自身的控制能力，充分满足现阶段经济生产与社会生活的基本需求，在设计与设置环节，需要结合实际的使用需求，进行系统结构的细化，设置系统功能模块，进行自动化控制系统的升级。单片机在很大程度上，满足了自动化控制系统的设计、使用需求，针对于自动化控制系统的工作环境、运动特性、控制性能以及实际用途，进行局部的优化与升级，从而在一定程度上对自动化控制系统控制系统的整体进行补强，增强了自动化控制系统在结构上的一体性，从而大大提升自动化控制系统的实际使用性能，保障了各项管控工作的顺利进行。

2 单片机框架下自动化控制系统应用方式

为确保单片机框架下自动化控制系统的科学设计与高效应用，研发人员需要着眼于自动化控制系统的基本情况，结合单片机的技术特性，采取相应的技术手段，进行单片机技术的组合优化，推动自动化控制系统的有序升级。

2.1 单片机下自动化控制系统基本框架

为保证整个自动化控制系统的运行效果，研发人员在使用单片机的过程中，有必要立足于实际，从控制需求、控制对象、运行环境等角度出发，理顺单片机框架下自动化控制系统主要构成以及相关设备组件之间的相互关系，为后续自动化控制系统运行提供了框架支持，其结构如图1所示：

图1 基于单片机自动化控制系统结构图

在单片机的作用下，自动化控制系统形成了一个完整的闭环机制，单片机在接收编码器等设备组件提供数据信息的基础上，获取系统运行实际情况，在此基础上，发出相应的指令，使得驱动器与电动机的运行状态调整到相应的状态，逐步形成完整的自动化控制系统。

2.2 自动化控制系统软件系统的优化

为了确保自动化控制系统各个硬件的有序运转，增强各个功能组件与使用需求之间的联系性，在进行硬件系统设置的过程中，必须进行自动化控制软件的优化。研发人员可以借助于各类串口通信，使得软件系统在短时间内，快速获取各类参数信息，并将信息数据以更为直观的方式呈现出来，切实满足现阶段的使用需求。同时为了保证系统的稳定性，避免数据丢失，需要提升数据防护能力，进行安全防护系统的设置。

在实际应用中，以生活中常见的室内照明系统为例：随着单片机控制的普及，其管理也在朝着自动化、智能化的方向发展。通过引入自然光强度和人体的存在作为控制器的两个输入参数，借助光敏电阻式传感器和人数检测传感器进行信息采集，最终实现对不同时间不同环境的光照度进行管理来实现最大的节能效果。

3 结束语

单片机框架下自动化控制系统的科学高效应用，要求研发人员既要立足于自动化控制系统的基本结构与性能，还需要从多个维度出发，借助于单片机实现对对自动化控制系统进行必要的优化、提升，不断提高自动化控制系统的控制水平，更好地为工业生产服务。