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[摘 要]在微控制器當中最为重要的组成部分之一就是单片机，其次，微型计算机当中最为重要的组成部分也是单片机。虽然单片机的体积十分微小，但是它所具备的功能却十分的强大。本篇论文主要对单片机的工艺流程以及自动控制原理进行了详细的分析，并且通过相关的分析对其应用系统的设计方案进行了明确，同时，有关控制参量如何合理进行确认的问题，我们也进行了深入的研究，从而充分体现出单片机自动控制的作用。
[关键词]微控制器；自动控制；系统应用；设计方案
中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0157-01
一、引言
单片机作为微型计算机中的重要组成部分，其与微控制器起到的作用是相同的，两者都具备以下特点：功能强、体积小。一般来说，单片机在自动控制领域中占据主要地位的原因之一就是，在一个芯片当中，它可以将CPU、I/O等多种部件进行集中。单片机之所以可以被广泛应用，其最主要的原因就是它具备的各项优点，从单片机出现之后，我国高科技领域就已经对其进行了广泛应用，不论是航天还是水陆，军用还是民用，单片机都受到了越来越多人的青睐，其发展前景也是十分巨大的。另外，现在我们的生活已经和单片机自动控制系统紧密的联系在了一起，其也成为了我们生活中不可分割的一部分。
二、系统的设计要求及分析
在进行相关控制系统设计工作之前，我们必须明确设计要求，不管是对那种控制系统来说，明确设计要求都是设计工作展开前必须做到的一点。对于单片机自动控制应用系统而言，设计的主要要求就是控制输入输出信号。一般感应式自动平开门的工作原理就是对出入门的人员进行感知以此来完成开关门的操作，在人员感应时，红外探测器就是最为主要的感应工具。当红外探测器进行完相关的感知工作后，它就会向控制系统传输相关的信息，以此来完成开关门的控制。
在设计过程中，通过分析系统的需求，我们主要列出了以下需要注意的问题：
（一）安全性原则
在人员通行时，为了防止自动门夹伤行人的现象出现，我们必须对探测终端的灵敏性进行检测，只有确保其拥有较强的灵敏性，那么才能避免以上问题的出现。另外，在食品生产的企业当中，工人在与机器进行接触时，为了防止发生意外使工作人员被卷入到机器中，相关人员要想增加终端的灵敏性，避免生产线发生故障或者将人卷入机器的现象，那就必须在控制系统中进行编程。
（二）实用性原则
一般来说，一些高级的酒店或者商场在出入的地方都会安置自动门，但是只有终端的门保持较快的运行速度，那么才能保障人员出入正常，空调制冷不受到影响。这样的要求不仅仅针对于高端的酒店、商场，对于食品生产企业来说也是如此，要想保证生产效率，食品生产企业必须让生产设备保持较快的运行速度，但是，相关生产设备的运行速度不能太过，也不能太慢，必须在工人可以接受的范围之内，不然食品生产企业的生产效率就无法得到很好的保障，时间一长，企业的总体经济利益就会受到影响。
（三）实时性原则
通常情况下，类似大商场这样的场所，客流量是十分巨大的，这也在一定程度上提高了自动控制系统的及时性，往往在这种场所当中，自动控制系统必须能够做出迅速的反应。当然，食品生产企业的自动控制系统也必须做到这一点。正常情况下，工人不可能像机器一样，所以在生产线上，部分工人可能会由于某种原因导致操作延误的现象出现，从而导致问题的出现。针对这一情况，我们可以在检测过程中利用终端进行检测，一旦工人在生产过程中出现某种原因无法进行下一步的操作，那就可以将没有制作完成的食品放入相应的槽内，并且生产线也不会因此继续移动。
（四）经济美观原则
现在最常见的就是玻璃制造的自动门，如果在开关过程中速度过快，那么门体就会受到十分巨大的冲击，在这种冲击下，玻璃或者门的巨变结构就会受到严重的影响，从而导致损坏。为了避免这样的现象，我们必须利用自动控制系统来减缓自动门闭合时的运行速度，这样可以避免门体发生强烈的撞击。另外，食品企业的自动控制系统需要注意的问题也是如此，在注重经济美观的同时，企业还要站在员工的角度上进行思考，要想保障食品形状是完美无缺的，那就必须对终端生产线进行控制，不能使运行速度过快。
三、单片机的控制原理以及设计方案的综合分析
不管是单片机控制设备还是自动门，它们的控制系统都是由以下几种模块进行组合的，所以在进行相关方案设计时，我们必须对每一个模块的性能进行充分的考虑。
（一）基本单片机
一般来说，基本单片机是众多系统当中最为核心的部分，同时它也是所有系统当中最为重要的组成部分。简单来说，基本单片机在系统所需的硬件资源中起着至关重要的作用。其次，基本单片机可以在有需要的情况下进行向外扩展，并且在强化功能的同时通过器件的不断添加来完成相应的强化目的。
（二）信号的输入通道和输出通道
信号输入通道与单片机有着密不可分的关系，从另一个方面来说，信号输入通道不仅可以采集信号，同时还可以将信号传输到单片机的采集电路之中。在进行工作时，单片机的工作环境并不是始终如一的，它的工作环境虽然具有优势，但同时也存在一定的劣势，要想在采集同时对信号实行光电隔离，那就必须在单片机工作环境信号干扰较强的时候进行。在进行信号模拟的过程中，单片机采集完信号之后会对其进行放大，之后转换为其他类型的信号，最终完成传输工作。而开关量信号是不必进行转换操作的，它可以在不增加输入电路的情况下进行直接传输。
（三）维持开门状态程序模块
通过对系统设计的具体需求进行结合我们可以得出一个结论，开门状态程序模块主要包含的内容有以下两种：第一，开门状态程序模块会对开门的状态进行计时。第二，开门状态程序模块会关注探测器的信号，另外，采用计时系统可以对开门状态进行很好的控制，如：有人在经过时，其必须保持开门状态，没人时则要保持关门状态。
（四）关门程序模块
根据相关的系统设计需求我们可以看出，在为开门程序提供相应的步数参数时，为了使得到的参数更为便捷，我们可以利用关门模式来记录相应的步数，其次，该模块还要及时关注探测器发出的信号。在采用循坏查询方法进行探测器信号关注时，系统整体的稳定性就可以得到加强，另外，单片机对于系统的要求也会随之降低。
在进行延时时间设计时，我们需要根据不同的情况进行不同的设计，简单来说就是，延时时间设计的基础条件就是机械传动装置的传动比，而人们的实际要求就是确定开门延时时间的主要内容。
结束语
综上所述，本篇论文研究的主要内容就是单片机控制系统的开发步骤以及方法，其次，通过对其开发步骤以及方法进行阐述，我们发现，现阶段单片机的使用领域已经变得越来越广泛，但是不同的系统开发出来的单片机所存在的差异也是有所不同的。另外，本篇论文主要的分析对象就是感应式自动平开门系统，通过分析我们可以看出，该系统的发展空间十分巨大，这主要是因为单片机具备的功能较为强大。虽然在现有的单片机控制系统中我们可以对开关进行良好的控制，并且将一些程序进行精简，但是要想让单片机自动控制应用系统具有更大的意义，那么我们就必须在其中增加一些硬件。
参考文献
[1] 毛宏光.《电子技术与软件工程》；单片机自动控制应用系统的设计分析，2015.
[2] 杨育捷，王亚丽，陶友.《现代电子技术》；单片机自动控制应用系统的设计分析，2016.
[3] 胡进德.《自动化应用》.基于STC89C52单片机的乒乓球升降高度自动控制系统设计，2016.
[关键词]微控制器；自动控制；系统应用；设计方案
中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0157-01
一、引言
单片机作为微型计算机中的重要组成部分，其与微控制器起到的作用是相同的，两者都具备以下特点：功能强、体积小。一般来说，单片机在自动控制领域中占据主要地位的原因之一就是，在一个芯片当中，它可以将CPU、I/O等多种部件进行集中。单片机之所以可以被广泛应用，其最主要的原因就是它具备的各项优点，从单片机出现之后，我国高科技领域就已经对其进行了广泛应用，不论是航天还是水陆，军用还是民用，单片机都受到了越来越多人的青睐，其发展前景也是十分巨大的。另外，现在我们的生活已经和单片机自动控制系统紧密的联系在了一起，其也成为了我们生活中不可分割的一部分。
二、系统的设计要求及分析
在进行相关控制系统设计工作之前，我们必须明确设计要求，不管是对那种控制系统来说，明确设计要求都是设计工作展开前必须做到的一点。对于单片机自动控制应用系统而言，设计的主要要求就是控制输入输出信号。一般感应式自动平开门的工作原理就是对出入门的人员进行感知以此来完成开关门的操作，在人员感应时，红外探测器就是最为主要的感应工具。当红外探测器进行完相关的感知工作后，它就会向控制系统传输相关的信息，以此来完成开关门的控制。
在设计过程中，通过分析系统的需求，我们主要列出了以下需要注意的问题：
（一）安全性原则
在人员通行时，为了防止自动门夹伤行人的现象出现，我们必须对探测终端的灵敏性进行检测，只有确保其拥有较强的灵敏性，那么才能避免以上问题的出现。另外，在食品生产的企业当中，工人在与机器进行接触时，为了防止发生意外使工作人员被卷入到机器中，相关人员要想增加终端的灵敏性，避免生产线发生故障或者将人卷入机器的现象，那就必须在控制系统中进行编程。
（二）实用性原则
一般来说，一些高级的酒店或者商场在出入的地方都会安置自动门，但是只有终端的门保持较快的运行速度，那么才能保障人员出入正常，空调制冷不受到影响。这样的要求不仅仅针对于高端的酒店、商场，对于食品生产企业来说也是如此，要想保证生产效率，食品生产企业必须让生产设备保持较快的运行速度，但是，相关生产设备的运行速度不能太过，也不能太慢，必须在工人可以接受的范围之内，不然食品生产企业的生产效率就无法得到很好的保障，时间一长，企业的总体经济利益就会受到影响。
（三）实时性原则
通常情况下，类似大商场这样的场所，客流量是十分巨大的，这也在一定程度上提高了自动控制系统的及时性，往往在这种场所当中，自动控制系统必须能够做出迅速的反应。当然，食品生产企业的自动控制系统也必须做到这一点。正常情况下，工人不可能像机器一样，所以在生产线上，部分工人可能会由于某种原因导致操作延误的现象出现，从而导致问题的出现。针对这一情况，我们可以在检测过程中利用终端进行检测，一旦工人在生产过程中出现某种原因无法进行下一步的操作，那就可以将没有制作完成的食品放入相应的槽内，并且生产线也不会因此继续移动。
（四）经济美观原则
现在最常见的就是玻璃制造的自动门，如果在开关过程中速度过快，那么门体就会受到十分巨大的冲击，在这种冲击下，玻璃或者门的巨变结构就会受到严重的影响，从而导致损坏。为了避免这样的现象，我们必须利用自动控制系统来减缓自动门闭合时的运行速度，这样可以避免门体发生强烈的撞击。另外，食品企业的自动控制系统需要注意的问题也是如此，在注重经济美观的同时，企业还要站在员工的角度上进行思考，要想保障食品形状是完美无缺的，那就必须对终端生产线进行控制，不能使运行速度过快。
三、单片机的控制原理以及设计方案的综合分析
不管是单片机控制设备还是自动门，它们的控制系统都是由以下几种模块进行组合的，所以在进行相关方案设计时，我们必须对每一个模块的性能进行充分的考虑。
（一）基本单片机
一般来说，基本单片机是众多系统当中最为核心的部分，同时它也是所有系统当中最为重要的组成部分。简单来说，基本单片机在系统所需的硬件资源中起着至关重要的作用。其次，基本单片机可以在有需要的情况下进行向外扩展，并且在强化功能的同时通过器件的不断添加来完成相应的强化目的。
（二）信号的输入通道和输出通道
信号输入通道与单片机有着密不可分的关系，从另一个方面来说，信号输入通道不仅可以采集信号，同时还可以将信号传输到单片机的采集电路之中。在进行工作时，单片机的工作环境并不是始终如一的，它的工作环境虽然具有优势，但同时也存在一定的劣势，要想在采集同时对信号实行光电隔离，那就必须在单片机工作环境信号干扰较强的时候进行。在进行信号模拟的过程中，单片机采集完信号之后会对其进行放大，之后转换为其他类型的信号，最终完成传输工作。而开关量信号是不必进行转换操作的，它可以在不增加输入电路的情况下进行直接传输。
（三）维持开门状态程序模块
通过对系统设计的具体需求进行结合我们可以得出一个结论，开门状态程序模块主要包含的内容有以下两种：第一，开门状态程序模块会对开门的状态进行计时。第二，开门状态程序模块会关注探测器的信号，另外，采用计时系统可以对开门状态进行很好的控制，如：有人在经过时，其必须保持开门状态，没人时则要保持关门状态。
（四）关门程序模块
根据相关的系统设计需求我们可以看出，在为开门程序提供相应的步数参数时，为了使得到的参数更为便捷，我们可以利用关门模式来记录相应的步数，其次，该模块还要及时关注探测器发出的信号。在采用循坏查询方法进行探测器信号关注时，系统整体的稳定性就可以得到加强，另外，单片机对于系统的要求也会随之降低。
在进行延时时间设计时，我们需要根据不同的情况进行不同的设计，简单来说就是，延时时间设计的基础条件就是机械传动装置的传动比，而人们的实际要求就是确定开门延时时间的主要内容。
结束语
综上所述，本篇论文研究的主要内容就是单片机控制系统的开发步骤以及方法，其次，通过对其开发步骤以及方法进行阐述，我们发现，现阶段单片机的使用领域已经变得越来越广泛，但是不同的系统开发出来的单片机所存在的差异也是有所不同的。另外，本篇论文主要的分析对象就是感应式自动平开门系统，通过分析我们可以看出，该系统的发展空间十分巨大，这主要是因为单片机具备的功能较为强大。虽然在现有的单片机控制系统中我们可以对开关进行良好的控制，并且将一些程序进行精简，但是要想让单片机自动控制应用系统具有更大的意义，那么我们就必须在其中增加一些硬件。
参考文献
[1] 毛宏光.《电子技术与软件工程》；单片机自动控制应用系统的设计分析，2015.
[2] 杨育捷，王亚丽，陶友.《现代电子技术》；单片机自动控制应用系统的设计分析，2016.
[3] 胡进德.《自动化应用》.基于STC89C52单片机的乒乓球升降高度自动控制系统设计，2016.