摘要：随着社会的进步，科技水平的提高，自动化技术取得了飞速发展。在自动化技术的发展过程中，单片机的使用对电气工程自动化起到了极大的推动作用。凭借其体积小、成本低等特点，可以被广泛地应用在很多的产品中，提高产品的性能，受到越来越多生产公司的喜爱。本文从单片机在电气工程自动化控制中的应用角度进行分析，为相关的工作人员提供借鉴，进一步促进电气工程自动化的发展。

关键词：单片机；电气工程；自动化；控制；应用

1 单片机的概述

单片机（MCU）又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是作为一种集成电路芯片，将中央处理器、只读储存器等等集成到一块小小的硅片上，进而形成一个完整的计算机系统。

单片机分为通用型单片机、专用型单片机、总线型单片机、非总线型单片机、控制型单片机以及家用型单片机。其主要优点有：一是体积小，性能高，一块小小的芯片可以包含各功能部件。二是价格低，几十块钱到几百块钱不等，可根据需要进行选择。三是控制能力强，随着科技的发展与更新，单片机的逻辑控制功能以及运行速度要高于统一档次的微机。四是抗干扰能力强，对于强磁场的环境易于采取抗干扰措施，有很强的稳定性，可以广泛应用于各种实时控制系统中，促进产品的智能化以及机电整体发展。

2 自动化介绍

2.1 该技术具体内容

自动化主要是指利用计算机技术实现对机器的控制，即通过软件进行操控，实现机器的自动运行，而且在此过程中还能对机器设备进行监控，并作出预警，以此实现机器的安全操作。自动化控制的最大优点就是设备运行减少了人力，保障了生产的安全以及效率。

2.2 该技术的发展现状

我国的自动化技术起步较晚，发展历程短，在技术的运用上还存在很多问题。但是，社会对该技术的需求日益提升，自动化将会是设备完善的重要技术。这就需要相关人员不断探索，使该技术与行业的融合加快，满足生产速度以及质量的要求。再加上该技术的推广还不是很到位，只是用于大型生产中，像小企业还是使用传统的生产模式，人力还是生产的主力，这对小企业的生产速率以及质量的提高有很大的阻力。

3 单片机在该技术控制中的应用

3.1 单片机在煤矿机电设备自动化控制中的应用

煤炭资源是我国工农业生产中需求量很大的资源，对经济社会发展有很重要的资源。目前能找到的替代资源少之又少。所以为了促进工农业的发展，还需要对煤炭资源进行持久的开发。但是煤矿开采过程中会出现很多的安全问题，其中环境是影响安全生产的重要因素，煤炭开采过程中，因为地下环境非常复杂，瓦斯等物质的浓度高，如果处理不合理引发安全事故。设备问题也是影响开采的重要因素，很多的工厂为了加快开采速度，忽略了对设备的维护导致故障出现，设备故障不仅影响开采进度也会给开采人员带来人身威胁。

为了提高煤炭开采的安全性，促进煤炭的稳定开发，必须提高煤炭开采的水平。在机械设备上就是广泛的应用单片机，一是挖掘机自动化，能够减少人力，提高挖掘的安全性以及挖掘的速度。二是提升机自动化。包括煤炭以及工作人员和设备的提升，如果提升机出现问题也会影响到开采人员的安全，提升自动化极大的保障开采安全。利用单片机对提升机的速度以及电流进行调控和测量，根据实际的运输重量对提升机进行恒定加速，使提升的过程更加安全平稳。还可以利用单片机对电阻的数据进行控制，能减少电阻因电流过大被烧坏的情况。三是监控自动化，通过单片机对地下的开采环境进行实时监控，以便于及时发现开采的异常，采取合理的方法排除问题。四是运输自动化，从矿洞运输大量的煤炭是一个艰辛的过程，应用传输机不仅量小而且还容易造成洒落。该技术的应用提升了运输量以及速度。

3.2 单片机在电梯控制中的应用

近年来电梯事故频发，对使用者的生命安全造成了很大威胁。主要的电梯事故有：一是电梯门系统的故障。电梯的每次运行过程都要经过开关门动作两次（门锁工作频繁），因配件损坏、线路老化或门机主板损坏等原因易造成厅门门锁机械或电气连锁装置动作不可靠，引发电梯故障的发生。二是安全回路故障。主要由限速器、安全钳开关误操作、安全窗开关误动作、电源缺相、电机过流保护、轿顶及底坑安全回路故障等，从而导致电梯不能正常运行或者在运行过程中出现问题。三是一般由于机械磨损或锈蚀而造成电梯异响或运行抖动，常见的问题有：厅轿门滑块磨损、轿顶或轿底导靴磨损、曳引机抱闸故障和其它机械零配件损坏等。四是人为和其他故障。人为用异物挡门，电坎卡异物、光幕故障、按键损坏，或者停电、电梯进水等，而造成电梯故障。电梯故障不仅影响了人们的正常出入，还对人们的生命安全造成威胁。

为了提高电梯的安全性能，有必要将单片机应用于电梯的控制当中。利用单片机的控制对速度进行调控。根据电梯的具体性能，将电梯的运行速度等写入单片机中，让电梯可以根据指令进行自动调速；在电梯的操控上，利用单片机强大的处理功能，对轿厢的移动进行控制，使电梯顺利到达相应的楼层；通过对系统的初始化设置保证命令的输出与输入，已保证电梯各部分正确识别指令，进行正常运行；还能通过单片机的控制处理功能，加强对电梯运行安全监督，在电梯出现问题时实现自动报警。或者在发生电梯事故时维修救援人员可以第一时间监控获取情况并及时进行救援。

3.3 单片机在家用电器设备自动化控制中的应用

①在微波炉中的使用。最新的变频式微波炉就是将单片机中写入控制指令。在运行的过程中对电磁的辐射强弱进行控制。而且利用变频微波炉通过单片机的控制在解冻上更加接近自然解冻时的状态，提高了电器的性能。

②在空调中的使用。单片机在对系统的控制上有很好的功能，可以在对外部环境以及指令的分析后对空调进行制冷、加热等控制，使其制冷、制热的性能更好。

③在洗衣机中的应用。洗衣机的出现解决了人们在清洗大件衣物时的烦恼，极大地方便了人们的生活。但是最初的洗衣机操作十分的烦琐，一件衣服从洗到晒要经过多次加水，放水最后还要放到另一个桶里甩干水分。如此复杂的清洗过程使得人们对逐渐失去信心。然而单片机的利用，为洗衣机的发展注入了新的活力。洗衣机通过光电传感器将模糊的指令传入单片机中，使洗衣机完成对衣物重量的估计，然后通过对衣物材料等信息的感应，确定需要的水量以及洗涤的时间。

④在智能吸尘器中的应用。智能吸尘器的出现改变了人们的打扫方式，智能吸尘器可以进入建筑的各个方面，解决了以前人工打扫不到的地方长时间积灰的情况。而且利用单片机对阻碍物的感应可以自动躲避阻碍物以及通过对地面干净度的自动检测停止工作。这极大地将人们从日常的家务劳动中解放出来。

⑤油烟机中的应用。人们对健康的重视体现在方方面面，人们不仅要吃的健康，还需要美食烹饪的过程对人体无害。为此，现在的抽油烟机也加强了单片机的应用，油烟机会感应油烟的浓度，自动进行排烟工作。

⑥果蔬清洗机中的应用。食品质量是人们关注的重点，与自身的健康息息相关，果蔬清洗机中加入了单片机，能够自动检测果蔬中的农药残留度，利用臭氧进行消毒工作，提高食品的质量。人们的生活速度加快，对时间的规划不断精确，繁忙的家务会占用人们大量的时间，为此提供便捷生活一直是家庭电器更新的目标，单片机的出现促进了电器的智能化。

3.4 单片机在计算机网络以及通讯领域中的应用

在信息时代，互联网的出现为人们传递着各种各样的信息，满足人们对信息的需求。为了更好地满足工业自动化的需要，将单片机运用到网络通信当中。主要是利用单片机构成通信系统。一是实现工业自动化控制，通过单片机的控制可以提高生产效率以及确保生产过程中的安全等。自动化还有很重要的一个作用是可以将生产数据写入软件，提高生产的精确性。二是进行远程监控，对生产环境以及生产过程进行监督，例如：化学物品的使用以及易燃易爆品的存放的监督，及时排除生产中的设备故障以及生产环境的问题，以确保生产的安全性；对交通进行监督，及时对拥挤道路进行疏散或者对道路交通事故进行处理，保障人们的出行安全；对治安等进行监督，进行大面积的网络监控覆盖，对不法分子进行监控，减少犯罪率，以此提高社会的安全。利用网络协议和串口通信等措施，促进单片机在网络通信中的应用，提高网络通信的发展。总的来说，单片机的发明以及使用对生产生活起到了很大的推动作用。

4 结语

单片机因为其智能性、便于操作性被广泛应用于生活的方方面面。单片机的使用极大地方便了我们的日常生活，但是因为单片机的应用费用较高等问题，其并没有得到深入推广。随着社会的进步，单片机将会得到更大的发展空间。所以相关的工作人员要加强对单片机的研究、创新，不断提高单片机的性能，将单片机应用到更多的产品的自动化控制当中，推动产品的智能化。

参考文献：

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