毕业论文电气自动化基于51定时

电气自动化毕业论文范文

引导语：电气自动化专业的同学们，想知道毕业论文范文如何写作才是规范的？下面是我为你们提供的参考范文。

电气自动化毕业论文范文

一、电气自动化在港口作业中具体的应用于自动定位、动调度管理系统、无线数据通讯等，这样大大地提高了水路的运行效率，节约了劳动成本和劳动力支出。在节约资源的前提下，大大地提高了港口作业的效率，使水路的工作可以高效的运行，同时使经济的发展与国际贸易得到满足，实现技术和经济发展的双方都能得利。

二、电气自动化发展的主要影响因素

1、信息技术的决定性影响。信息技术，广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段，是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。

现代信息技术是建立在现代电子技术基础上的，所以又称为现代电子信息技术。它以计算机、通信、自动控制、光电等现代技术为主体，对各种信息进行获取、传递、加工、处理和利用。现代信息技术主要包括微电子、光子、光电子、分子电子等有关元器件制造的信息基础技术，实现信息的获取、传输、处理、控制等功能的系统或设备的信息系统技术，用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。

信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新。反过来，信息技术的进步又为电气自动化领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。

2、与物理科学的联系更加紧密。由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展，固体电子学在二十世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键，并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统。

3、现代技术的迅速发展。现代技术的飞速进步和分析方法、设计方法的'日新月异，势必带动着依赖现代技术的电气自动化也将迅速发展起来。

三、电气自动化的发展方向

1、电气自动化产品创新

电气自动化生产企业能够按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务，不断提高开放条件下的原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。进一步提高自身产品的科技含量，研发生产更好的具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品，加大自主创新的发展力度，提供了更多、更大的空间。确立企业在技术创新中的主体地位，完善体制机制和政策环境，加快实施国家重大科技专项。我国目前已经形成了中低挡产品以国内企业为主，中小型项目选用国内产品的市场格局。电气自动化生产企业应当努力开创科学发展的新局面，坚持提高自主创新能力，加快转变经济增长方式，不断提高自主创新能力。

2、电气自动化系统平台统一化

电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平台立于最终的运行平台。根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT 的软件PLC、嵌入式NT 系统还是基于WindowsCE 的控制系统中。

3、电气自动化系统结构通用化

电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet 对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时，无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网，所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。

4、电气自动化系统程序接口标准化

基于微软公司的标准和技术，如WindowsXP、OPC 和ActiveX，减少了工程时间和费用，方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES 系统、ERP 系统连接时，基于PC 平台的自动化解决方案至关重要。使用Windows XP 作为操作系统，使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准，PC 可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换，切实解决它们之间的通讯障碍。

5、电气自动化生产安全化

我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上，以较低的开发设计成本实现自己的安全方案，也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。针对市场特点，循序渐进开拓市场。可以先从安全等级要求最高的应用领域入手，逐步拓展到其他危险等级较低的场合。按照从工厂设备层到网络层，从硬件到软件，从安全单元到安全系统的路线进行电气自动化系统安全方案的应用。努力开展电气自动化安全防范系统设计的研究。尤其是在楼宇智能化集成系统领域。

6、操作人员专业化

电气自动化系统设计与安装时，往往忽略对那些将直接接触控制设备人员培训工作。这是通常认为实际运行设备时进行人员培训比较容易，许多生产厂家及工程部门直到系统安装运行之后，才开始对操作人员及维护人员进行系统培训。系统安装过程中，随时让将来最终要维护和操作该设备人员了解安装过程，这将使他们对新系统有感性认识。通过专业培训，操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。为应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修，就要事前弄清楚原因，否则会影响对发生问题做出正确判断。新系统安装，操作人员必须掌握这些技术。培训期间，公司培养技术娴熟操作人员，系统可运行时，那些将接触新系统人员掌握硬件设备及其操作和维护保养知识。

随着智能化和信息化的逐步发展，电气自动化涉及的产业和领域也将更多，技术更新更快，更加复杂，我们应当不断吸收高新技术的营养，开创电气自动化发展新局面。

参考文献：

[1] 刘永强. 浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J]. 黑龙江科技信息. 2011(02)

[2] 李国栋,马德新. 基于PC的电气自动化技术[J]. 黑龙江科技信息. 2011(21)

[3] 徐春凤. 电气自动化在煤机产品上的应用[J]. 科技信息. 2011(04)

[4] 武芳军. 电气自动化控制设备的可靠性测试与研究[J]. 民营科技. 2011(06)

[知识拓展]

毕业论文范文--计算机科技发展综述及展望

计算机于上世纪世纪70年代末期开始普及以来，短短的几十年时间，其对人类经济、军事、文化、艺术、生活乃至政治便已产生了不可估量的巨大影响。所以，我们很有必要对计算机的发展历程及未来发展做一全面的了解。本文由于篇幅所限，只能抓住计算机发展的关键节点加以综述。

在一开始，人们预测计算机可能会具有人类的某些智能，事实上，这一课题早已不再是科学幻想，而是非常严肃的科技应用了。但在此，我们需要再追述一下当时的历史：美国麻省理工学院社会学教授特克尔是计算机心理学方面的专家，曾经撰写过两本关于计算机心理学的具有开创性的著作，一本是《第二自我：计算机和人类精神》，另一本是《计算机屏幕上的生活：因特网时代的特征》。特克尔从20世纪70年代末开始研究人和计算机的关系。她说：“计算机的特征在( )物体和非物体之间。”很明显，计算机是物体，但在另一方面，计算机又可以反馈，可以有行为，有理智，甚至有精神。人们发现自己和计算机之间存在着互动的关系，甚至感到计算机似乎活着。

特克尔教授对儿童、计算机以及电子玩具三者之间的关系特别感兴趣。她发现，十来岁的少年主要用计算机来探索认知的问题，而八岁到十二岁之间即青春期以前的儿童，主要试图熟练掌握机器和电子玩具。特克尔发现计算机玩具对五岁到八岁之间的儿童起到激发纯理性推测思维的能力。她说，这些计算机玩具促使我们考虑“什么是生活”这一类的问题。

讨论计算机到底和人类有哪些区别，这无疑是一个最重要的问题。或许将来可能会出现和人类一样聪明的计算机，但是人类仍然要做饭，要建立家庭，要开餐馆，人类可能是地球上唯一会去教堂的生物。换句话说，计算机为人类留下的空间是感情、感性、家庭生活。模拟思维可能在某种程度上可以算是一种思维，但是模拟感情却永远不能被看作是真正的感情。

微软公司的视窗操作系统是特克尔目前重点研究的课题。视窗系统允许使用者同时执行几个互相没有任何关系的工作任务，并随意在这几个任务之间相互切换。这显然是一场革新，因为微软视窗允许使用者在计算机上同时发出好几个指令，并且在这些指令之间不断循环往复，这已经具备人类心理活动的某些特点。

在20世纪80年代，人类可能可以通过和自己心理的比较来试图理解计算机;而今天，特克尔说，人类试图通过计算机的运行模式来更好地理解人类的心灵。特克尔认为，现在计算机心理学研究的最热门话题是假设计算机到最后会真正动感情——你的计算机会对你产生爱情，它需要你的关怀、需要感情的滋润——这可能是未来研究人和机器间互动关系领域里最新的潮流。

目前人类在计算机控制的智能玩具领域已经取得了一些突破。一些玩具可以说几百句话，而且具有学习功能，甚至会骂人。日本索尼公司制造的电子宠物狗IBO，是这类电子宠物玩具的代表性产品。除了玩具以外，在智能计算机方面，计算机能够听懂主人说话已经不算稀奇。目前美国麻省理工学院的媒体研究室已经研制出一种具有人工智能的计算机，可以对使用者发出的非语言性信号做出反应，并且据此进行某种程度的调整。

特克尔认为，未来的计算机发展趋势是生物化计算机，计算机越来越具有知性和感性。从社会学的角度上说，这将是一大飞跃，值得学者专家好好探讨。

目前的计算机以纳秒(十亿分之一秒)为运算单位，其速度大大超过人脑，相当于人脑运算能力的一百多万倍。但是，计算机依然远远赶不上人脑信息处理能力的多样性。

为什么计算机的“智力”与人类不一样呢?原因之一就在于二者信息处理模式的不同。计算机的信息处理基础是对由记号来体现的概念的逻辑操作，而人脑的信息处理则是以图形为基础的非线性、并行的复杂能力。也可以这样说：计算机运用的仅仅是逻辑思维，而人的大脑运用的不仅是逻辑思维，更有形象思维。显然，人的大脑考虑问题比计算机更合理、更准确、更科学，因而效率更高，速度更快。

有人尝试模仿人脑模式制作具有人类特有功能的计算机，日本ATR人类信息通信研究所目前正在开发整体模仿人脑的计算机。由于迄今为止并没有完全弄清楚人脑的机制，因此在“脑型计算机”领域进行的研究不止一种。

人脑的神经线路并不是起初就非常完善的，而是在成长的过程中通过神经细胞相结合，从而形成了神经线路。把这一过程作为硬件建设而加以实现的是“以硬件进化为基础的自我增殖型人工计算机”。这种被称作CAM智囊的系统，将包含数十亿到数百亿的神经细胞，并以这些神经细胞完全能够并行运作为目标。

有些科学家专门着眼于用计算机来实现人脑的部分功能。人脑是以细胞层多层重叠的三维结构和高度的并行处理性为特征的。基于这种认识，日本东北大学进行了具有层叠型结构的人工视网膜芯片的开发，并有望制造出具有近似于人的视觉信息处理功能的系统。日本物理化学研究所最近开始通过开发高级小型机器人来探索脑型计算机的研制。该研究所根据人脑的处理线路让不同的小型机器人模拟人脑，用以对大脑认知、学习和控制等问题进行研究。

目前人们主要通过三种途径开发像人脑一样有自律性和创造性、能进行高度智能作业的计算机。一是人工智能的研究;二是以人脑结构为模型，制成以人工神经细胞为基础的脑型计算机，这也被称为神经计算机;第三种途径是开发能像神经网络一样工作的电子线路来自动生成“人工脑”。

脑型计算机的研究范围非常广泛，但如今的大部分工作仍处于基础阶段。因为要弄清楚人脑的机制并不容易。专家们认为，要想了解极其复杂的人脑的作用，就必须进行跨学科的多方面研究，进行综合、整理以获得全面信息。例如，通过了解大脑工作时的生理学功能，可以在神经细胞研究阶段得到精细的研究成果，但要在宏观上捕捉人脑活动则存在一定困难。另外，人脑同整个身体的关系等重大的课题也非常重要，如果不能发挥综合能力，就难以弄清楚大脑的工作原理。

随着我国科学技术的不断发展，电气工程及其自动化系统的建设与发展在人们的生活中也有很大的作用。下面是我为大家整理的电气工程及其自动化专业 毕业 论文，供大家参考。

摘要：随着社会的快速发展，科学技术成为了无可替代的第一生产力，在各个领域被普遍使用。我们日常生活对电气工程及其自动化的应用范围越来越广泛，其作用也不断增强。笔者通过各种文献作为参考，就电气工程及其自动化在发展的过程中存在的一系列问题进行简要分析，根据存在实际不同问题，提出相应的解决方案，以便推动电气工程及其自动化技术水平更好地发展。

关键词：电气工程;自动化;问题;解决 措施

经济的快速发展推动着科技的不断进步，电气工程及其自动化在我国虽然被广泛使用，但是与西方发达国家相比它的应用范围还存在一定的局限性。社会生产力的发展要求相应的科学技术与之相呼应，只有如此平衡才能有效地保障经济与技术的同步发展。所以，我国在加大经济建设投入的基础上，也要加强对科技的重视，特别是加强对电气工程及其自动化系统的重视度。从源头解决电气工程及其自动化系统存在的相应问题，为将来电气工程及其自动化技术的发展打下坚实的基础。

1目前电气工程及其自动化技术发展的状况

电气工程及其自动化是科技创新的新型产物，在学科种类划分方面它具有很强的综合性，将工业生产带入到人们的日常生活。通过近几年快速发展，我国在电气工程技术发展方面取得了显著成效，从某种程度上推动了我国电气工程及其自动化技术，加快了先进科学技术生产力的步伐。通过电气工程及其自动化技术在各个领域的广泛应用，我国国民经济总值得到了迅速提高，电气工程及其自动化在现代电气信息领域中占有绝对的主导地位，将所有关于电气信息的工程都囊括在内，例如我国的农业生产、工业发展、国防制造等不同领域。不但促进我国的经济进步及工业发展;而且在很大程度上改变了人们原有的生活方式，加快了人类发展的步伐[1]。

2目前电气工程及其自动化发展存在的相应问题

电气工程对能源的消耗量过大

电气工程在工业生产中的应用是不言而喻的。无论哪个生产环节都离不开电气工程及其自动化技术，是否能合理运用直接影响工业生产的进度。近几年我国的工业发展几乎趋于智能化，在智能化的工业发展过程中，电气设备是其必不可少的基础设施。电气设备及自动化技术的加入不但可以提高工作效率，还能有效地提高产品质量。由于电气设备及自动化技术的应用，增加了能量的消耗，随着电气设备的不断增加所要消耗的能量也在逐渐上升。目前我国大力倡导节能减排的工业生产策略，很大一部分因素源于能源紧缺现象，因此电气工程及其自动化对能源的消耗量过大，有悖于我国的可持续发展策略[2]。

电气工程质量达不到国家要求标准

对于电气工程的生产过程，人们对其的质量关注度逐渐增强，电气工程的质量对电气工程的寿命起到瓶颈制约作用，同时，对其生产过程的操作安全有着千丝万缕的关联。对于一些电气工程在生产使用过程中，因对相应质量管理部门的重视度不够，再加上他们自身 安全知识 的匮乏，由此便形成了只观察表面结构，而没有专业部门及系统的操作方式，进行监管整个生产施工过程，质量管理工作就很难开展。如果保障不了工程的质量，那么关于工程管理、施工质量等一系列问题都无从谈起。所以电气工程质量达不到国家要求标准，给工程质量带来的危害将无法估量。

电气自动化系统集成化程度不高

在电气工程及其自动化的不断发展及进步的过程中，电气工程及其自动化的发展步入了向集成发展的新高度，对于电气工程的集成化发展将会成为其发展的核心方向。我国对于电气工程及其自动化系统集成化的应用较晚，所以 经验 不足，水平较低，还没有达到系统与系统或系统与功能的有效连接，在一定程度无法完成资源共享，阻碍了电气工程及其自动化的有效发展。

在电气工程及其自动化系统中网络结构不统一

科学合理的电气工程及其自动化系统是电气工程发展的最终目标，目前我国的电气工程企业普遍存在网络架构不统一的现象，由此产生形态各异的电气工程架构，对电气工程及其自动化系统的发展产生严重影响。与此同时，因电气工程及其自动化系统没有对应结构，导致企业间的电气设备及技术无法进行交换使用，一些拥有共性的资源及数据不能共享，无法将电气工程及其自动化技术发挥到极致。

3电气工程及其自动化技术存在问题的相应措施

强化电气工程及其自动化的节能设计

为节约紧缺的能源资源，在电气工程设计工作中，加强对节能设计的研发。在实际的生产及工作的过程中将能源的消耗降到最低，可将供电变压器的绕阻值减到最小，进而减少资源不必要的损失，进而节约能源，将电气工程推上一个崭新局面。

加强对电气工程及其自动化系统的管理

加强质量管理同时认清质量管理的重要性，要普遍对生产员工进行相应知识体系的培训，无论是在技术上，还是在理念上都要进行不断地加强，将施工人员各方面的素质都进行提高。在整个施工过程中，运用科学技术及前人 总结 的 方法 经验对施工材料进行检验及管理，确保所应用的材料质量达到相应的要求。与此同时加强对施工过程的监管，确保整个施工过程科学合理，还要根据实际情况安排施工进度，确保电气工程施工质量的高效运行[3]。

加强电气工程及其自动化系统统一的进程

电气工程及其自动化发展的过程，也是其改进的过程，通过不断地完善，将电气工程及其自动化系统逐步朝着统一的方向发展。因我国在电气工程及其自动化系统的发展起步较晚，经验不足。电气工程企业可以引进关于电气的先进技术及管理经验，对于电气自动化系统的运行可以采用统一的编程设计，达到电气工程及其自动化设备满足不同企业且可以共同使用，充分利用信息资源，达到资源共享的目的，进而推动电气工程在各个领域的广泛应用。

4结语

电气工程及其自动化的应用范围不断被增加，其完善的程度越高对社会的推动力就越大，所以电气工程及其自动化的发展是当前的首要任务。在电气工程企业只有科学、合理、统一的自动化系统，才能保障我国经济的稳步增长。

参考文献：

[1]袁红军，袁米.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].装备制造技术，2014(1).

[2]闫海东，程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用，2015(6).

[3]申振宇.浅析新形势下电气工程及其自动化存在问题及应对策略[J].山东工业技术，2014(19).

【摘要】从改革开放至今，我们国家各个领域均得到飞速发展机遇，电气工程发展更在其中占据领先地位。在改革开放大背景下，我国当代科技发展某种程度促进电气工程自动化发展，同时，自动化渐渐变成促进电气工程可持续发展力量源泉。电气工程在进行施工中结合自动化新兴科技，不单对电气工程提高工作效率十分有利，还可减少生产过程各类事故的发生几率，让电气工程更加快速稳健发展下去。由此，相关从业人员务必结合行而有效解决对策应对电气自动化过程中存在的主要问题，充分理解电气自动化有关技术内容，从而确保工作效能最大限度发挥出来。

【关键词】电气工程 自动化 问题 解决措施

1前言

伴随时代发展社会不断进步，人们生活生产中电气自动化被广泛普及应用，变成现如今促进国民经济发展的有力手段。电气工程自动化属于一类综合性学科，不单包括机电和计算机相关技术内容，还包括网络控制和机电一体化等相关技术。从电气工程角度出发，作为各类生产活动可持续发展前提保障，其正常运行和创新发展意义是十分深远的，另外它对于工业行业健康稳定前行也具有不可替代的重要意义。值得一提的是，现如今电气工程自动化过程中还是有一定问题存在的，如果未能及时解决此类问题，那么所遗留的历史问题将会对国民经济及电力事业发展造成致命打击。本文对当前电气工程自动化存在主要问题予以分析，同时提出针对性解决对策，希望能够为相关人员提供一些参考。

2电气工程及其自动化中存在的问题

(1)缺少统一系统网络架构。构建科学有效自动化电气工程系统是自动化建设必然发展趋势，但是目前众多相关企业当中，因为缺乏统一系统网络构架，容易造成众多企业拥有不同网络架构，限制电气自动化进一步发展。另外因为系统缺少兼容性，造成企业软硬件交替途中，因为接口众多使得信息数据达不到共享标准，自动化电气系统效能未能得以全部发挥出来。

(2)能源不必要消耗的问题。工业发展阶段，电气工程可以说是占有不可替代重要地位，而电气工程自动化相关技术对于整个工业生产都有着决定性作用，渐渐变成如今工业生产科学合理运行前提保障[1]。尤其伴随智能化工业生产水平日益提升，各类先进设备也被引进工业生产当中，不但使工业生产总体工作效率大幅度提升，对工业行业未来发展还具有一定预见作用。但是目前工业生产过程中在应用电气工程自动化技术时，还有能源不必要浪费等严重问题存在，不单对全球能源紧缺局面造成更为消极影响，对节能减排愿景达成也没有好处。

(3)质量不达标问题。最近几年，伴随物质精神水平逐渐提升，人类安全意识也明显提升，电气工程建设阶段，人们在电气工程服务质量方面也提出更高要求，可以说电气工程服务质量和电气工程使用寿命二者间是具有平行发展关系的，同时和安全使用也不无关系。但是如今绝大多数电气工程在施工期，因为对建设质量疏于管理，同时缺乏必要安全意识，造成最终过度关注检测结构，但是质量监管体系不够完善的不利景象，造成质量管理只停留在表面，不单施工管理无序，具体施工时还不能对质量严格控制，电气工程建设质量不达标，工程建设受到很大制约。

3电气工程及其自动化中问题解决措施

(1)构建自动化系统体系。凭借电气工程自动化进程中主要问题的分析，不难发现电气工程自动化受环境因素影响很大，所以应当采取相应对策帮助自动化系统不断得以完善，充分应用当前所拥有先进科学技术，促进管理目标有效达成。在设备启动和日常运行不同方面，都要力求构建高效工作及管理模式，积极吸收先进管理及设计理念，最大程度对系统进行开发利用，同时使相关成本费用减至最低[2]。构建自动化系统体系能够推动电气工程事业科学合理发展下去，让不同系统为不同生产需求提供服务，使电气工程自动化系统能够独立作业。

(2)节能减排建设。进行节能减排设计时，其中非常重要的设计环节便是设计要建立在实际能源消耗基础上，还要尽可能减少不必要能源损耗，确保电厂整体经济效益提高。打个比方，选取电厂中变压器时，尽量选小阻值的，使变压器能源损耗量减下来，就能直接把运行成本降下来，达到节省能耗的目的，科学控制变压器运行成本。能使用自然光资源时，绝不使用照明设备，尽可能选择那些高效使用年限长设备，坚持贯彻节能减排原则。要不断对电气工程节能举措进行优化，电气工程整个设计阶段，节能思想都是贯彻始终的，所以要对节能设计实时进行优化。在基本需要得以保障前提下，结合先进技术设备将能源损耗降至最低，满足节能减排发展对策，另外对促进电气工程长足发展也具有深远历史意义。

(3)对网络结构充分应用。电气工程自动化阶段，网络结构其功能与结构对于整个系统运行具有直接影响，本文这里所说网络结构能与不同管理系统存储数据自由交换，从而达到提高 系统安全 性与高效性目的，同时这也为网络结构最为重要功能与价值体现。除此以外还要把电气工程自动化有机融合到 其它 领域与行业当中，加强对技术系统和生产设备监管。原因是通用网络系统要在处理完不同数据信息后对相关资源配置情况予以贯彻落实，所以在对自动化系统进行统筹管理过程中扮演着不可替代的重要角色，可以快速安全传输数据信息，让网络结构真正实现互通互联效果。

(4)综合提高管理水平与质量。电厂管理人员要充分了解电气工程自动化的重要性，从而为工程建设质量监管保驾护航，为此要综合提高相关管理人员业务能力及素质水平。打个比方，电厂可定期组织对相关工作人员进行培训，吸纳素质高能力强的管理人才加入，通过这种方式提高管理团队科学建设效率，多从那些成功企业中学习先进管理经验，取他人之长补己之短，更好为电气工程自动化建设打好坚实铺垫[3]。除此以外，要加强建筑材料管理，通过这种方式由基础与源头保障电气工程质量。要明确相关材料来源，以使所选设备满足实际发展所需，材料防潮工作应积极做好，尽可能杜绝材料损坏，要加强防火处理，定期派遣专业人员落实质量监管工作。

4结语

综上所述，窥一斑而见全豹，电气工程自动化不单对电力企业收益有很大影响，与国民经济和人们工作生活也有重大关联。面对该状况，国家和相关企事业单位应当由实际情况出发，不断进行人才充备同时对相关制度予以完善和创新，除此以外，要积极鼓励那些专业人士加入进来，共同为我国电气自动化事业可持续发展添砖加瓦。

参考文献：

[1]申振宇.浅析新形势下电气工程及其自动化存在问题及应对策略[J].山东工业技术,2014,19:196.

[2]陈振波.电气工程及其自动化存在的问题及改进策略探析[J].山东工业技术,2015,10:188.

[3]文成,李兴磊.电气工程及其自动化存在的问题及应对策略浅析[J].中国新技术新产品,2014,20:56~57.

摘要：电气工程及其自动化作为现代工业发展的代表工业技术，随着时代的进步而逐渐的发展和壮大。本文对电气工程及其自动化发展进行研究。

关键词：电气工程;自动化;发展

前言

现代工业发展所带来的是社会的全面进步，全世界范围内看，其重要标志便是电气自动化，而从另一个层面讲，电气自动化也标志了科学技术的进步以及发展。这种生产方式避免了很多安全事故的发生，具有现实意义。

一、电气工程及其自动化概述

作为现代化工业发展中的领头企业，电气工程及其自动化正随着时代的变迁不断地更新和发展着。电气工程及其自动化是电气信息领域的新兴学科，是高新技术产业的重要组成部分。由于人们日常生活以及工业生产与其密不可分的关系，电气工程及其自动化被广泛的应用于工农业以及国防等方面，并且在国民经济中发挥着越来越重要的作用。电气工程及其自动化是综合性很强的一门学科，涉及到很广泛的领域，内容相当的丰富。电气工程主要包括电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息以及网络控制技术和机电一体化技术的应用等。强弱电结合、机电结合以及软硬件结合是电气工程及其自动化具有的主要特点。随着科技的不断发展，电气工程及其自动化的技术也逐渐形成了独立的系统。

二、电气工程及其自动化发展问题

1、有关电气工程质量管理的问题

据电气工程行业的相关调查报道称，国内很多电气企业和部门在电气生产管理上存在很大弊端，他们过分关心的是产品的质量检验，而对电气工程质量管理的监测却很不到位。尤其体现在设计单位和建设单位之间缺少必要的交流，这使得产品在设计和施工阶段不能很好的对接而造成不必要的损失;在员工的后期培训管理中也缺乏一定的 教育 和说明，使得培训管理形同虚设;在建筑工程的前期和中期，生产部门和企业之间不能主动加入电气工程的施工当中，只是过多的要求施工后期的工程质量，而缺少对施工质量管理的严格把关，这样就造成了电气工程整体工作的混乱无序和工程质量达不到预定目标，这使得电气工程的正常运转和安全质量受到了严重的影响，因此，面对电气工程中存在的种种管理问题，我们必须采取必要的解决措施予以有效应对。

2、实际需要，而导致的成本增加

在电气自动化方面，由于我国对于目前的电气工程以及自动化系统没有完全的正对性，往往是根据工程的实际需要，依据已有的技术成果而展开设计，在无形中增加了成本。在我国对于电气工程以及自动化的设计、运行上没有比较前卫的程序，在开发的过程中，也无形的拖延了时间以及成本，这些因素都能增加成本的开支。

3、使用中数据传输的问题

虽然从商业时代的脚步上来说，电气工程及其自动化的用途非常的广泛。但是在重要的数据传输过程中却存在着严重的不足。因为数据传输要求的是高精度，搞准确性，并且还得保证其安全性。但是从目前电气工程以及自动化的使用过程来看，信息的交换与程序接口的设计是有着密切联系的。由于不同的商家生产的产品不同，在设计上以及接口的处理上都有着差异化，这使得在电气工程以及自动化数据的传输上得不到安全的保障，有丢失数据的可能。众所周知，安全对于商业信息化时代也是非常得重要,电气工程及其自动化要实现通信安全功能,必须解决数据传输过程中的一些危险问题,才能最大化实现商业信息传输的安全。

三、电气工程及其自动化发展对策

1、有效节约成本

经济市场要求的是高效率、高性价比，市场的竞争促使了每个行业都在寻找能够令企业效益最大化的有效途径，如何才能以最少的投入获得最大的收益，增加营利，在激烈的竞争环境中立足不倒，这是企业人必须考虑的问题。因此很多厂家开始将目光转向更加便捷可靠高效的PC控制技术，很多生产厂家在其日常的生产经营中，通过应用不同层次的电气自动化设备降低了维修操作的难度，同时提高了可靠性和生产效率，有效缩短了产品的生产周期以及新产品的研发周期，并对产品质量有着很大的促进作用。在现代工业环境要求下，工业PC机将会逐步的替代IPC成为工业控制系统的基础设备，这会大大降低工业电气自动化的技术成本。

2、重视数字化技术

电气工程自动化与信息技术结合在一起的典型方式就是数字化技术。这项技术主要是自动化的网络程序，将大量的、多样化的、复杂的信息和企业生产相关的数据指令信息结合在一起编写程序，放入计算机中与网络相结合。未来发展电气工程自动化就必须重视数字化技术的发展，很好地将口令与信息完美结合。

3、建立电气工程及其自动化的通用网络系统

建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置，使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制、技术监管、 企业管理 等许多步骤，要想使这些步骤得到资源的合理化配置，就要使这些系统通过网络联系起来，通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统，使各个系统之间的数据得到高效、快捷的交换，促使整个企业的优化发展。

4、加强电气工程质量管理力度

电气工程的质量管理问题是人为因素可以制约的，这主要就取决于管理者的管理手段和力度是否到位。首先,要培养专业的电气工程人才。在引进新员工时一定要严格筛选，并进行系统的专业技能培训和考核，对于考核不能通过的可以予以一对一培训，争取让所有员工都能参与到提升自身综合素质打造扎实专业技能的行列中来，为电气工程的建设提供必要的保证。其次，作为管理者也应该对电气工程质量管理严格把关，充分重视，无论是电气工程的专业性、材料质量、管理方法等都是应该重视的方面。

5、实现电气工程及自动化系统的开放化

开放化则是要与外界建立一个接口，实现与外界网络的连接。计算网络是实现信息实时交换和共享的重要基础设施，也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键，它已广泛应用于电力系统各元件和局部系统的管理、监视、调节和控制上，是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。

6、数据传输接口要标准化

建立标准化的数据传输接口是保证电气工程及其自动化系统安全、快捷高效的数据传输的必然因素。由于来自各方面的原因，技术上以及系统设计上存在着一些差距与缺陷，使得我国的电气工程及其自动化跟不上发展的脚步，因此，从事电气工程及其自动化的相关工作人员一定要利用已有的科学技术以及借鉴国外先进的科学成果，尽量实现接口的最优化，从而实现程序接口在使用过程中能够完美对接,减少工程开发的费用与时间。

结束语

电气工程及其自动化技术在现代工业中的地位不断的提升，而在电子信息技术日新月异的发展中，并且伴随着人们对生活质量要求的不断增高，社会的不断进步，电气工程的技术人员也面临着巨大的挑战，在迎接电气工程及其自动化技术的一次次里程碑式的改变过程中，会遇到种种阻碍电气人员前进步伐的困难，因此，只有更加注重自动化的水平，更加注重工程的质量管理措施，和更加注重科技的创新，才能够促进电气工程及其自动化技术的发展，使得该技术能够实现自身的跨越式发展，努力使之成为我国社会主义现代工业化建设的有力保障。

参考文献

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基于 AT89C52 的多周期同步测频技术的实现黄晓峰 上海工程技术大学高职学院,上海 200437 摘 要：论述了传统的频率测量方法的原理及误差。提出了基于 AT89C52 实现多周期同步测频的新方法。 构造了与待测信号同步的多周期闸门时间，实现了时基信号与待测信号的准同步计数，系统只用一个定时/ 计数器 T2 实现了多周期同步测频。该频率测试仪结构简单，成本较低，能够在高低频段范围内实现频率参 数的等精度测量，具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。 关键词：频率测量；多周期同步；闸门时间；AT89C52；捕捉方式； 关键词：频率测量；多周期同步；闸门时间；AT89C52；捕捉方式；等精度测量 中图分类号： 中图分类号： 文献标识码： 文献标识码：B 文章编号： 文章编号： Realization of multi-cycle synchronization based on AT89C52 HUANG Xiao-Feng Vocational Technical College, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai, 200437 Abstract：The traditional frequency measuring principles and the errors are introduced. The new way of ： multi-cycle synchronization based on 89C52 is presented. By structuring multi-cycle gate time synchronistically with the frequency signal, the system use only T2 to acquire under synchronous time base with the frequency signal, and realize the new method of multi-cycle synchronization frequency measuring .With the characteristics of a simple structure ,low cost, high accuracy and short measuring time, this frequency meter can realize equal precision measurement from high frequency to low frequency . Keyword：frequency measurement; multi-cycle synchronization; gate time;AT89C52; capture function；equal ： precision measurement 0 引言 频率作为一种最基本的物理量，是电子测量技术中最重要的被测量之一。本文详细论 述了传统频率测量方法及原理， 并对各种方法的测量误差进行了分析。 为保证频率测量精度 和兼顾测量反应时间， 采用多周期同步测频技术， 设计了以 AT89C52 单片机为核心的频率参 数测试仪， 由于充分利用 AT89C52 片内定时器/计数器 T2 所特有的捕捉功能， 使得该频率参 数测试仪的软硬件结构简单， 实现了对高低频段频率参数的等精度测量， 具有较高的测量精 度和较短的系统反应时间。 1 传统测频方法及其误差分析 频率测量的方法主要有 M 法、T 法以及 M/T 法 [1] 。M 法的基本测频原理是在选定的 闸门时间 T 内对被测脉冲信号进行计数，根据计数值 N x 和闸门时间 T 求得所测脉冲信号的 频率。在 M 法中，由于闸门时间 T 由标准频率源决定，而单片机的标准频率源是由晶振频 率分频后获得， 因而保证了闸门时间 T 的精确性。 但由于闸门的启闭与待测计数脉冲不同步， 闸 门开 通时间 通常 不是待 测信 号周期 的整数 倍， 存在 待测脉 冲信号 的计 数量 化误差 ?N x = ±1 。由 M 法的测频原理可知，待测信号频率 1 fx = Nx N ? f0 = x N0 T （1） 设待测脉冲频率的准确值为 f xd ， 由于单片机测频系统中的标准频率源通常是由晶振产 生的频率信号分频后得到的， 而晶振的稳定性很高， 只要按测量精度要求选择合适的晶振后， 由标准频率源的不稳定性所造成的测频误差就可以被忽略掉 （文中的误差分析均是在忽略标 准频率源的不稳定性下做出的） 。设 δ Mx 为测量的相对误差 δM x = f xd = 得 δ Mx = f xd ? f x f xd （2） N x + ?N x T = ?N x N x + ?N x ≤ (3) f xd ? f x f xd 1 Nx (4) 由式(4)知， 当待测脉冲信号频率较高时， 在闸门时间 T 内被测信号脉冲的计数值 N x 较 大， δ Mx 很小，M 法能够达到较高的测量精度；而当待测脉冲信号频率较低时，在闸门时间 T 内 N x 较小， δ Mx 很大，测频精度降低。例如，被测信号的频率为 100HZ，则在 1S 内的相对误差 δ M x =1％。 而当待测脉冲信号的频率为 10HZ， f x 在 T =1S 内的相对误差 δ M x =10％。 则 虽然可以通过增大闸门时间 T 来提高测量精度，但闸门时间 T 过长将使系统的测量时间过 长，无法满足实时性的要求。 T 法的基本原理是在待测脉冲的一个周期内对标准频率信号进行计数，根据计数值 N 0 和标准信号的频率 f 0 求得待测脉冲信号的频率。在 T 法中，由于闸门时间 T 由待测脉冲信 号决定，不存在待测脉冲信号计数的量化误差 ?N x 。但由于闸门的启闭与标准频率源不同 步，故存在对标准频率源信号的计数量化误差 ?N 0 = ±1 。由 T 法的测频原理可知，待测信 号频率 f x = 1 N 0T0 = f 0 N 0 其中 T0 为标准频率源信号的周期。同理，可得 (5) δ Tx = f xd ? f x f0 f = ? 0 N 0 + ?N 0 N 0 f xd f0 N 0 + ?N 0 (6) 2 = ?N 0 N 0 ≤ 1 N 0 由于闸门时间 T 是待测脉冲信号周期的整数倍， 当待测脉冲频率较低时， 闸门时间 T 较 长，对标准频率源的计数值 N 0 较大，测量精度高；而当待测脉冲频率较高时，闸门时间 T 过短，甚至与标准频率源信号周期相近，故高频测量时 T 法存在严重的测量误差。 理论分析表明， 无论采取何种补偿措施， 都无法同时消除对待测脉冲和标准信号的计数 量化误差。将 M 法和 T 法结合起来就是 M/T 法，M/T 法结合了 M 法和 T 法各自的优点，在被 测信号频率较高时采用 M 法，频率较低时采用 T 法，这样在高、低频信号测量中都能获得较 高的精度。但由于在 M 法中， ?N x 随着被测信号频率的降低而增大，在 T 法中 ?N 0 随着被 测信号频率的增大而增大， 因此必存在 M 法和 T 法的分界点， 在该点高低频测量的相对误差 相等且达到最大，即 δ max = δ M x = δ T x 。我们将该点的频率称为中界频率 f C ，由式(1)知 N x = f x ? T ，由式(5)得 N 0 = f 0 f x ，则中界频率 f C = f 0 T 。虽然 M/T 法能够在两端获 得高精度，但在中界频率处的误差却总是最大的。本系统采用多周期同步测频原理，利用 AT89C52 片内定时器/计数器 T2 所特有的捕捉方式，实现对信号频率、周期、脉宽以及占空 比的测量。 2 多周期同步测频原理及其误差分析 多周期同步测频技术的基本原理是在待测脉冲的 m 个周期内同时对对待测脉冲和标准 信号计数， 根据待测脉冲的计数值 N x 和标准信号的计数值 N 0 求得被测信号的频率 [2,3] 。 由 于闸门时间 T 为待测脉冲的 m 个周期即闸门时间与待测脉冲同步，从而消除了待测脉冲的 计数量化误差 ?N x 。但由于闸门的启闭与标准信号不同步，故仍存在对标准信号的计数量 化误差 ?N 0 = ±1 。设两个计数器在闸门时间 T 内同时对待测脉冲和标准信号的计数值分别 为 N x 和 N 0 ，则待测信号频率 fx = Nx T f0 = N0 T 消去闸门时间 T ，得 f x = N x ? f 0 N 0 (7) (8) (9) 同理，相对误差 δ = f xd ? f x f xd f0 f ?N ? Nx ? 0 x N + ?N 0 N0 = 0 f0 ? Nx N 0 + ?N 0 (10) = ?N 0 N 0 ≤ 1 N 0 = 1 f 0T 3 由式(10)知， δ 只与标准频率源的频率 f 0 和闸门时间 T 有关，与待测脉冲的频率 f x 无 关，实现了整个测量频段内的等精度测量，使测量精度大大提高。对于标准信号的计数量化 误差 ?N 0 ，虽然可以通过提高标准频率源的频率 f 0 和加大闸门宽度 T 来减小，但需要考虑 标准频率源工作频率的限制，以及加大闸门宽度 T 所带来的系统测量时间的增加。 3 基于 AT89C52 的多周期同步测频技术的实现 AT89C52 片内有 1 个 16 位的定时/计数器 T2，T2 除具备和定时/计数器 T0、T1 相同的 功能外，还具有捕捉方式、16 位自动重装等功能 [4,5] 。所谓捕捉功能就是当 T2 的外部输入 端 T2EX()的输入电平发生负跳变时,就会把 TH2 和 TL2 的内容同时记录到特殊功能寄存 器 RCAP2H 和 RCAP2L 中，并将外部中断标志 EXF2 置位，向 CPU 发出中断申请信号。T2 的 捕捉功能避免了 CPU 在读计数值的高字节时， 低字节还在变化所引起的读数误差， 更重要的 是，T2EX()上输入电平连续两次负跳变的计数差值,就是外部输入脉冲的周期。 依据多周期同步测频技术的原理，将 AT89C52 的定时/计数器 T2 设置为定时器捕捉工 作方式，闸门时间 T 为 m 个待测脉冲周期，被测信号经放大、整形、分频后送入 T2 的外部 输入端 T2EX()，在待测信号产生第一次负跳变时，TH2 和 TL2 中的内容（即时基脉冲计 数值）被同时捕捉至特殊功能寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L，并在 T2 外部中断服务程序中记录 待测信号下降沿的数目， 以此实现闸门开启及待测脉冲及和时基脉冲的同时计数， 闸门时间 到时（即 T2 的外部输入端 T2EX 检测到第 m + 1 个待测脉冲下降沿） ，一次测量过程结束。 在此过程中， 当外部待测脉冲的下降沿到来或定时器 T2 产生对时基脉冲的计数溢出时， T2 外部中断标志 EXF2 或 T2 溢出标志 TF2 置位，并向 CPU 发出中断申请信号。CPU 相应中 断后，在 T2 中断服务程序中通过软件判断是 EXF2 还是 TF2 产生的中断，并进行相应的处 理，是 EXF2 产生的中断就记录下待测脉冲下降沿的数目，若是 TF2 就记录下 T2 对时基脉 冲的溢出次数。待测频率具体的计算如下： 设闸门时间 T 内共产生了 m + 1 次 T2 外部中断（ m 个待测脉冲）及 N 次 T2 溢出中断， 且设第一个待测脉冲的下降沿到来时 T2 对时基的计数值为 l1 ， m + 1 个待测脉冲的下降沿 第 到来时 T2 对时基的计数值为 l2 ，则 T2 对时基的计数过程如下（包括 N 次 T2 溢出中断） 。 l1 L65535 → 0L65535 → 0L65535 → 0LLL0L65535 → 0Ll2 则闸门时间 T = ( l2 ? l1 + 65536 × N ) × T0 = mTx 其中 T0 为单片机时基信号周期， Tx 为待测脉冲信号周期，故被测信号频率为 fx = k ( l2 ? l1 + 65536 × N ) × mT0 （11） 其中 k 为可编程分频器相应的分频数 4 4 系统的软硬件设计 本系统采用多周期同 步 测 频 原 理 [3] ， 以 盘 AT89C52 单片机为核心， 显 利用其片内定时器/计数 示 器 T2 所特有的捕捉功能， 器 XTAL2 利用定时器 T2 的捕捉功 复位电路 RESET VSS 能及外部中断，软硬件结 GND 合完成待测信号与闸门信 图1 系统硬件组成框图 号的同步，以及待测信号 与时基信号的同时刻计数，使用一个定时器/计数器 T2 实现多周期同步测频技术，使得频率 测试仪的软硬件结构简单易于实现。系统硬件组成框图如图 1 所示，主要由放大限幅电路、 波形转换与整形电路、可编程分频器电路、单片机最小应用系统及键盘显示器电路组成。输 入的正弦波、 三角波等各种形式的小信号电压经放大限幅后， 通过波形转换电路转换为方波 信号，再利用 7414 整形为 TTL 电平信号，利用可编程分频器来扩展频率测量范围的上限， 这样将经过了放大、整形、分频后的待测脉冲送入单片机最小应用系统的 （T2 的外部 输入端 T2EX） ，通过键盘显示器电路来实现被测频率参数（频率、周期、脉宽和占空比） 的选择与动态显示。 放 大 被测信号 与 限 幅 波 形 变 换 整 形 可 编 程 待测脉冲 分 频 器 +5V VCC XTAL1 键 软件采用自顶向下的模块化设计方法 [6] ，将 T2中断服务程序流程图 N 各个功能分成独立的模块，由系统的监控程序统 一管理执行。整个系统由初始化模块、键输入模 块(用于测量参数的选择)、信号频率测量模块、 数据处理模块、数据显示模块等组成。上电后， 首先进入系统初始化模块，在初始化子程序中完 成对定时/计数器 T2 的定时器及捕捉方式的设置， 并启动 T2。 频率测量模块由 T2 中断服务程序完成， 当外 部待测脉冲的下降沿到来或定时器 T2 产生对时基 脉冲的计数溢出时，T2 向 CPU 发出中断申请。 CPU 响应中断后， 通过软件判断是 EXF2 还使 TF2 产生的中断，并进行相应处理。T2 中断服务程序 流程图如图 2 所示。 5 结束语 本文讨论了传统频率测量方法的原理及误 差。在此基础上，对多周期同步测频技术的原理 及其误差进行了详细分析。由于多周期同步测频 技术的测量精度与被测信号的频率无关，实现了 整个测量频段内的等精度测量，消除了 M 法中对 T2外部中断？ Y T2外中断次数加1 T2溢出中断 次数加1 Y 第1个外部 脉冲下降沿？ N 第m+1个外部 脉冲下降沿？ 捕捉寄存器 内容送时基 计数单元1 Y 捕捉寄存器内容 送时基计数单元2 存外中断次数 外中断次数清零 存T2溢出次数 溢出次数清零 清TF2中断 标志 清EXF2中断标志 中断返回 图2 T2中断服务程序流程图 5 被测脉冲信号的计数量化误差 ?N x = ±1 ， 克服了 M/T 法中高低频两端精度高而中界频率附 近测量误差最大的缺陷。 本文提出了基于 AT89C52 实现多周期同步测频方法， 利用 T2 的捕 捉功能和外部中断产生与待测信号同步的闸门时间，通过 T2 的定时功能实现了时基信号与 待测信号的同步计数，使得系统只用一个定时器/计数器 T2 就实现了多周期同步测频技术， 该系统软硬件结构简单，具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。 参考文献： 参考文献： [1] 尹克荣.智能仪表中的频率测量方法[J].长沙电力学院学报,2002, 17(1):74-76 [2] 章军,张平,于刚.多周期同步测频测量精度的提高[J].电测与仪表,2003,40(6):16-18 [3] 王连符.测频系统测量误差分析及其应用[J].中国科技信息,2005,(18A):94-94 [4] 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以较准确的实现设计要求， 从而制定出一个合理的方案， 图1所示是电机测控系统框图。 图1 电机测控系统框图。 本系统先由单片机发出控制信号给驱动电机， 同时通过传感器检测电机的转速信号并传送给单片机， 单片机再通过软件将测速信号与给定转速进行比较， 从而决定电机转速， 同时将当前电机转速值送 LED 显示。此外， 也可以通过设置键盘来设定电机转速。系统中的转速检测装置由霍尔传感器组成， 并通过 A/D 转换将转速转换为电压信号， 再以脉冲形式传给单片机。这种设计方法具有频率响应高(响应频率达 20 kHz 以上)、输出幅值不变、抗电磁干扰能力强等特点。其中霍尔传感器输入为脉冲信号， 十分容易与 微处理器相连接， 也便于实现信号的分析处理。单片机的 T0口可对该脉冲信号进行计数。 设计时， 可通过单片机的 ～ 五个接口来完成键盘的输入， 口可完成鸣叫和报警， 接电机， ～接显示器的位选， P0口为显示器段选码， 其硬件连接电路如图2所示。 图2 硬件连接电路图。 本系统的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)原理是： 脉冲宽度调制波由一列占空比不同的矩形脉 冲构成， 其占空比与信号的瞬时采样值成比例。该系统由一个比较器和一个周期为 Ts 的锯齿波发生器组 成。脉冲信号如果大于锯齿波信号， 比较器输出正常数 A， 否则输出0。图3所示为脉冲宽度调制系统的 调制原理和波形图。 图3 脉宽调制过程。 设样本 τk 为均匀脉冲信号， 它的第 k 个矩形脉冲可以表示为： 其中， x {t} 是离散化信号； Ts 是采样周期，τ0是未调制宽度， m 是调制指数。现假设脉冲幅度为 A， 中心在 t=kTs 处， τk 在相邻脉冲间变化缓慢， 那么， 其 Xp (t) 可表示为： 其中， 为电机角速度，结合式(2) 可见， 脉冲宽度信号可由信 号 x (t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当 τ0<<> 因此， 脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。C8051单片机有2个12位的电压方式 DAC， 每个 DAC 的输出摆幅为0 V~VREF， 对应的输入码范围是0x000~0xFFF。通过交叉开关配置可将 CEX0~CEX4 配置到 P2 端口， 这样， 改变 PWM 的占空比就可以调整电机速度。 LED 显示采用动态扫描方式， 并用单片机 I/O 接口扩展输出， 再由三极管驱动各显示器的位选端并 放大电流。独立式按键采用查询方式， 按键输入均采用低有效， 上拉电阻可用于保证在按键断开使其 I/O 口为高电平。单片机的 I/O ()引脚所扩展的5个按键分别定义为： 设置、启动、移位、开始、＋1 功能。硬件电路确定以后， 电机转速控制的主要功能将依赖于软件来实现。 3 软件设计 本系统的软件程序的设计可分为5个步骤： 分别是综合分析并确定算法； 设计程序流程图；合理选择和分配内存单元以及工作寄存器； 编写程 序； 上机调试运行程序。 应用软件的设计可采用模块化结构设计， 其优点是每个模块的程序结构相对简单， 且任务明确， 易 于编写、调试和修改； 其次是程序可读性好， 对程序的修改可局部进行， 而其他部分可以保持不变， 这 样便于功能扩充和版本升级； 另外， 对于使用频繁的子程序， 可以建立子程序库， 以便于多个模块调 用； 最后是便于分工合作， 多个程序员可同时进行程序的编写和调试工作， 故可加快软件研制进度。 本程序采用8051单片机的 C 语言编程来实现。 在系统的程序设计中， 可采用模块化编程实现。 整个软件由主程序模块、转速测量模块、时钟模块、数据通信模块、动态显示模块等组成。各模块均 采用结构化程序设计思想设计， 因而具有较强的通用性； 而采用模块化程序结构则可使软件易于调试、 维护和移植。 系统软件可根据硬件电路的功能与 AT89C51各管脚的连接情况对软件进行设计。以便明确各引脚所要 完成的功能， 从而方便进行程序设计和内存地址的分配， 最终完成程序模块化设计。 本系统为直流电机测控系统。根据系统性能要求， 除复位电路外， 还应该设置一些功能键： 包括启动键、设置键、确定键、移位键、加1键等。由于本系统中的单片机还有闲置的 I/O 口线，而系 统要求所设置的按键数量也不多， 因此， 可以采用独立式按键结构。 根据直流电机控制系统的结构， 该电机转速控制系统为一简单的应用系统， 可以采用顺序的设计方 法。这种设计由主程序和若干个中断服务程序构成， 整个电机转速测控系统可分成六大模块， 每个模块 完成一定的功能。图4所示是根据电路图确定的程序设计模块图。 图4 直流电机控制软件设计模块图。 其中主程序模块主要设置主程序的起始地址、中断服务程序的起始地址、有关内存单元及相关部件的 初始化和一些子程序调用等。其主程序流程图如图5所示。 图5 主程序流程图。 对于定时器 T1 (1s) 子程序的设计，其实在单片机中，定时功能既可以由硬件(定时/计数器) 实现，也 可以通过软件定时程序来实现。软件延时程序要占用 CPU 的时间， 因而会降低 CPU 的利用率。而硬件定 时则通过单片机内的定时器来定时， 而且， 定时器启动以后可与 CPU 并行工作， 故不占用 CPU 的时间， 从而可使 CPU 具有较高的工作效率。 本系统采用硬件定时和软件定时并用的方式， 即用 T1溢出中断功能来实现10 ms 定时， 而通过软件 延时程序实现1 ms 定时。其中 T1定时器中断服务程序的功能主要实现转速值的读入、检测与缓存处理。 对于定时器 T1的计数初值计算， 由于本系统采用的是6 MHz 的时钟频率， 所以， 一个机器周期时 间是2 ?s。这样， 根据 T1定时器产生500 ?s 的定时， 便可以计算出计数初值。 本文设计的转速测控系统的工作方式寄存器 TMOD=00010000B， T1定时器以工作方式2来完成定时。 4 程序调试 程序调试可在伟福仿真软件上进行编制， 该软件支持脱机运行， 纯软件环境可模拟单步、跟踪、全 速、 断点； 源文件仿真、 汇编等， 并可支持多文件混合编程。 仿真调试后的目标程序可以固化到 EPROM， 然后用专门的程序烧写器对89C51单片机进行程序烧写。 5 结束语 本设计采用 C51进行编程， 程序占用存储器单元少， 执行速度快， 并能够准确掌握执行时间， 实 现精细控制。同时由于采用89C51为 CPU，并利用噪声抵抗能力较强的 PWM 控制技术、串行口扩展显示 器接口和 I/O 口扩展键盘， 因而可省去片外 RAM， 而且体积小， 功能全， 小巧灵活，操作方便， 又 可安装在工作现场单独工作。因而具有较大的实用价值和良好的应用前景。