单片机在工业设备自动化领域中的应用-职称之路

前言

在工业生产中，自动化生产主要是指设备的自动化，而工业设备的自动化，主要是以设备中的软件以及系统设定为基础。工业设备的是否自动运转，往往需要依靠软件的正常使用。若工业设备出现了不当使用，或者长期运转，那么又可能导致设备内部软件的老化，会导致系统故障的发生，从而导致设备的使用期限有所缩减，而单片机的应用就很好的解决了这一问题，单片机能够独立对自动化设备的软件进行维护，为设备的运转提供了强力的保障。下文就单片机在工业设备自动化领域中的应用进行简要的分析与研究。

1、单片机的概述

1.1单片机的主要特点

在我们日常生活中，单片机的应用较为常见，例如以下几种产品都有单片机的应用，（1）家用电器、（2）数码设备、（3）电子产品等，那么，单片机究竟是什么呢？所谓单片机^【1】，就是类似于计算机中央处理器中的芯片，但是，与计算机的芯片不同，单片机是一个单独的存在，是不依靠其他部件而单独存在的，是将许多软件以及系统进行集中的一种设备，如，windowsXP系统，为工业设备自动化生产提供了非常便利的条件。由于其本身就属于一种多功能的芯片，其内部的存储量较大，外形较为小巧，所占有的空间也较小，非常便于安装，而这也正是单片机得到了广泛应用的一个重要原因。

1.2单片机的作用

在日常生活中，我们对单片机的应用也并不陌生，例如以下几种产品都安装了单片机，（1）智能手机、（2）电脑等，不管是智能手机，还是我们日常生活中所用的电脑，其软件以及程序的运行，都是在一个特定的操作系统中进行的。如果没有操作系统来进行支持，那么手机的作用也就难以发挥。然而，手机之所以智能化，就是因为其能够对自身的系统进行升级，并且进行自动更新，而这也正是单片机在发挥作用。在使用电脑或者手机时，我们在开机时会发现，系统会提示对某些软件进行更新，以便提供更好的智能体验^【2】。在工业设备自动化中，单片机同样发挥着这种作用，在工业设备中，软件以及程序要想正常的运行，也是需要一个特定的操作系统，若设备中的软件出现老化的现象，进而使程序的运转变得非常慢时，单片机就会发挥其作用，自动对设备中的软件进行升级，使设备中软件系统能够保持一个最好的状态，从而延长了设备的使用期限，促使工业生产效率得到进一步的提升。

2、单片机的具体应用

2.1在软件设计中的应用

在工业设备自动化领域中，单片机的应用主要体现在对软件的设计应用中，工业自动化设备要想正常的运转，是需要一个特定的操作系统的，如没有进行软件安装，那么设备也就难以正常的运转，从而为工业生产提供有效的服务。这样正如同我们在使用计算机时，通过计算机来完成各种工作的过程，实质上还是我们对各类软件进行使用的过程，在计算机中，其软件的更新是内部中央处理器中的芯片自动进行的。而工业设备的自动化也是如此，也体现在软件的自动更新上，当设备的软件老化时，为了不影响工业生产，单片机就会对设备中的软件进行自动的更新处理。

2.2在系统升级中的应用

工业生产设备要想实现自动运转，那么也需要一定的操作系统，与计算机的操作系统相比，工业生产设备的操作系统大致相同。不管是我们日常所用到的计算机的操作系统，还是工业设备的操作系统，都不是一成不变的，为了更加方面为人类服务，其操作系统会进行不断的升级，对系统中的一些漏洞进行修补，以便给用户带来最好的体验，进而提升工作效率^【3】。工业设备的自动化，在系统升级上也得到了体现，受到单片机的控制，对自动对其操作系统进行升级，以便促使设备能够正常的运转。

2.3在电路设计中的应用

除了上文中所述的两种应用，在工业设备自动化领域中，单片机的应用还体现在电路的设计上，因为工业设备的工作量非常大，在其系统结构内部，往往有着非常复杂的电路系统，以便能够更好的维持设备的自动化运转。通过单片机在其中的应用，能够实现対电路系统的转换设计，从而使得设备在运转时，能够既高效又省时，取代了通过人工来对电路系统进行设计，进一步提升生产效率。

此外，在对工业设备自动化进行改造时，其外部的输入输出信号主要有以下几种，（1）模拟量、（2）开关量、（3）数字量，在这当中，所外接的外部开关元件主要通过以下两种，一种是继电器、另一种是效应管，在对开关量接口进行处理时，通常是将单片机的输入接口与开关元件进行链接，然而，因为单片机本身的幅值有限，此外，其负载能力也较为有限，为了使单片机信号的驱动压力有所降低，一般通过对单片机的输出端进行处理，在其中添加放大驱动电路，以起到缓冲隔离的作用，起到放大驱动的作用。这个都是需要用到单片机，都是通过单片机才能够更好的完成输出输入信号接口的电路设计。

结语

综上，由于单片机的外形较小，其功能也较多，故此在工业设备自动化领域中得到了广泛的应用。在工业设备自动化领域中，通过单片机的应用，促使工业生产效率得到了进一步的提升，其软件系统的更新升级，以及对其电路的设计都进一步提升了工业设备的安全性，进一步延长了工业设备的使用期限，从而促进我国工业的更好发展。故此，在工业设备自动化领域中，要加大单片机在其中的应用。

【参考文献】