摘要：单片机掌控技术被列为自动化掌控范围之中，其可靠性和安全性获得社会人们的一致认同和青睐，在强电的掌控运用中也愈来愈普遍。因此，相关人员一定要积极体现单片机掌控技术的优势和特征，充分结合现实状况，探究出更加切之可行的优化措施，在实际操作中不断反思总结，全面促进行业发展。
关键词：单片机；控制技术；强电控制；应用
使用强电的设备一般都具有工作电压较高，电流较大以及频率较低的特性，强电设备的使用要严格遵循使用规范，否则可能导致严重的事故。弱电的电压一般不超过36V，其电流较小，功率也较低，对人体不能直接产生伤害，弱电通常应用在智能控制器、电子通信设备、网络线路、视频线路等家用线路内部。在我国单纯依靠强电的自动控制已经不能满足现代控制要求以及操作过程中的性能要求。自动化技术通过弱电控制强电得到了非常好的发展，我国的弱电控制已经实现了弱电化控制和自动化控制。单片机控制技术属于电气自动化控制领域，常应用在智能系统设计与控制中，随着单片机技术的不断发展，其稳定性与抗干扰性能都有了很大的提高，能够适应工业现场的复杂环境与干扰，并在强电控制的应用方面越来越多。
1单片技术的性能特征
单片机即是单片微型计算机，是计算机的一个分支领域，采用超大规模集成电路技术把中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、多种输入输出接口（I/O）以及中断系统、定时计数器、A/D转换器、PWM等功能集成到一块硅片上构成的微型计算机系统，并在工业控制领域得到了广泛的应用。
1.1自动完成运算和储存
要实现自动运算的过程，单片机率先要展开数据运算的要件，此要件便是计算器，可以迅速针对逻辑和算数展开计算。计算结束之后单片机还要具备记忆要件，这一记忆要件是指储存器。另外，其还要具备掌控器，让单片机能依据规定的命令逐步执行运算的总体进程。
1.2中断系统
所谓中断，具体是说中央处理器（CPU）暂停现阶段正实施的程序，接着去落实中断服务逻辑的进程。在这一系统的运作过程中，有几率发生一些其余意外的状况，单片机要拥有解决临时问题的性能，通常状况下停止服务流程，基本任一规格的单片机均拥有终端体系，均可以落实相应数量的暂停服务程序。
1.3数据通讯和集成总线技术
数据通讯是指把数据经过通讯电路在发送机与接收机间展开传递的流程，通讯技术能有效进行数据信息的传递、互换、贮存还有处置。现阶段，一般单片机都集成具备USART总线，以此来完成数据信息的上载和下载。大量先进的单片机均在其内部加入了数据总线，比如USART、SPI、I2C总线等等。
1.4前端的外围设施与外围总线
通常情况下，单单依赖单片机自身是无法实现理想目标的。例如：8051单片机便不能通过自己能力实现数模转化，这时便要增加外部设施，比如PCF8591数模转化芯片，展开A/D转变。STM单片机通过衔接APB外围设施总线，能设置外部设施的作业时间频次和开启、闭合外部设施等等。
2单片机基础上的工控PLC
PLC即是可编程逻辑控制器，采用可编程的存储器，执行算数与逻辑运算、继电器控制、定时计数等面向用户的指令，部分类型的PLC还具有数字或模拟式输入/输出，PLC常用于控制各种类型的机械生产过程、电力系统智能控制、电机调速控制等，PLC可编程逻辑控制器的电源部分、串口部分等如图1所示。PLC的基本结构包括：电源（POWER）模块、中央处理器（CPU）、存储器、输入输出模块、功能模块和通信模块。PLC的工作过程主要包括：输入采样、用户程序执行、输出刷新三个阶段。PLC的编程简单，使用方便，功能强大，具有很高的抗干扰能力，并且后期的维护也较方便，系统的设计、安装调试等工作的工作量较少。
图1PLC可编程逻辑控制器
3单片机强电控制
单片机强电控制技术属于自动化控制技术领域，由于单片机的体积小、质量轻，工作频率高、数据传输稳定性高以及抗干扰能力强等特点，在进行强电的控制中已经得到了广泛的应用。
3.1基本控制原理
单片机是进行弱电控制强电的最核心的控制系统。单片机通过一定的外围设备，如强电控制应用的各种类型与功能的继电器、晶闸管、二极管以及三极管等，经过一定的通信与数据处理之后就可以对强电设备进行控制了。以容器恒温控制系统为例，单片机必须要使用温度传感器进行温度的测量，并对测量得到的温度数据进行相应的处理（算数与逻辑运行），可得到实时性的温度数据，也可有规律地按照一定周期进行温度数据采集与处理。单片机对处理后的数据可进行判断，与预先设定好的温度值进行比较，若此时的容器温度没有达到设定值，单片机可以负责控制容器加热驱动电路，使容器内的温度升高，若容器内的温度高于设定值，则单片机可控制加热驱动电路关闭，冷却容器。
3.2继电器技术
继电器由控制系统和被控制系统组成，通常应用于自动控制领域中，其工作原理是利用较小的电流控制内部线圈的通断，进而去控制较大电流的开关。继电器在电路中能够起到安全保护、自动开关与转换电路等功能，所以继电器是单片机实现弱电控制强电的常用元器件。继电器的种类很多，在强电控制中常用的有电磁继电器、固态继电器、弹簧继电器、时间继电器、中间继电器等。其中电磁继电器只要在线圈两端加上一定的电压，产生电磁效应，衔铁就会在电磁力作用下吸向铁芯，带动衔铁的动触点与静触点吸合。当断电时，衔铁则在弹簧力的作用下复位，使动触点与原来的静触点释放，达到导通与断路的作用。固态继电器的输入端与输出端分别有两个接线端，中间采用隔离器件将输入与输出隔离开来。固态继电器在强电控制中的性能良好，其本身是一种无触点的开关。对于小的信号输入，固态继电器能够直接对小信号进行放大。固态继电器通过光电隔离装置，保证了电路的可靠性与安全，且其工作时的开关速度快，噪声低，能耗低，抗干扰能力强。
3.3单片机与继电器控制
单片机的通用输入与输出口本身也可作为开关控制，但其输出电压较低、功率小，很难满足工业的强电控制要求，所以通常将单片机的弱电输出与继电器的强电输入相结合来对使用强电设备进行控制。如PLC与电磁继电器结合控制三相异步电机的启停动作，8051单片机与电磁继电器结合控制小功率的步进电机运转等。单片机控制强电的发展依然要完成两个方面的任务：程序接口标准化和网络结构一致化。程序接口标准化有助于控制程序的编制、上下载、兼容性等。构建一致的网络平台，有助于信息的有效与快速传递，构建柔性的强电控制系统。
结论
单片机控制技术属于电气自动化控制领域，其稳定性与抗干扰性得到广泛的认可，在强电的控制应用方面越来越多。本文讲述了单片机的主要功能特点，包括中断系统、算数与逻辑运算功能以及建立在单片机基础上的工控PLC等。单片机是强电控制的核心，通过与继电器控制技术相结合来完成弱电到强电的控制，虽然单片机控制技术为强电的控制带来了很大的方便，但其程序接口没有标准化，网络结构不够一致，所这两个是目前单片机控制强电技术要亟待解决的问题。
参考文献：
[1]李聪.自动化控制中弱电控制强电的方法探讨[J].智能城市,2017（05）:201.
[2]金志彬.自动化控制弱电控制强电探讨[J].住宅与房地产,2017(32）:228.
作者简介：
1.姓名：陈青坡 性别：男 民族（汉族默认不写）：汉 出生年月：1991年08月 籍贯(精确到市)：河南省许昌禹州市 学历：本科 毕业院校：河南工程学院 身份证号码： 41108119910804XXXX
2.姓名：杜瑞红 性别：女 民族（汉族默认不写）：汉 出生年月：1988年03月 籍贯(精确到市)：河南省开封市 学历：专科 毕业院校：郑州电力高等专科学校 身份证号码：41022419880312XXXX
论文作者:陈青坡1,杜瑞红2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：单片机论文; 继电器论文; 强电论文; 技术论文; 弱电论文; 可编程论文; 逻辑论文; 《电力设备》2018年第24期论文;