单片机在工业控制方面的应用有哪些？

单片机在工业控制领域应用时不同于民用、商用领域中的应用，工业控制所处的环境相对比较恶劣，干扰源多，其常见干扰源来自现场工业电气在投入、运行、切断等工况下产生的静电感应、尖峰电压、浪涌电流等干扰。实践表明，在工作室中按用户要求设计的小型工业采暖控制系统，尽管各项逻辑功能及技术指标的测试都正常，但该系统拿到现场上却不能使用，检测失灵，操作失控，显示花屏等现象接踵而来。经分析，其干扰是从现场不同路径传入单片机控制系统的。切断干扰源，提高单片机抗干扰能力是解决控制系统正常工作的前提。

32位单片机的应用多在中高端产品中，实际上在工业控制应用中32位单片机能够提供更高的计算性能和储存器。虽然8位单片机现在是市场主流，但随着科技的发展8位单片机与16位单片机也只是一种过渡，32位单片机将凭借其强大的优势成为工业控制领域的主流。

一、8位与16位有哪些局限性

8位与16位的mcu目前仍是市场的主流没错，因为小产品和中低端产品的量比较大，覆盖面也很广，所以8位与16位mcu的性能已经完全能满足这些产品的开发和发展了。这些应用大多趋于使用单片电路，只需要一个单处理器，然后用一个简单的内核进行控制就可以了，所执行的任务也比较简单。但如此单一的功能，是没有办法去适应更加密集的计算和更加丰富的功能的。

二、32位的优势

跟8位的处理器相比，32位的性能有着不可超越的优势。就拿工业中常见的电机控制设计来说，电机的速度和功率通常都是通过mcu的脉宽调制器来进行电路调节的，8位的mcu虽然能够测量电机的速度，但如果是32位mcu，它的速率就是8位的四到五倍，并且能改善精度，在控制上也能更加有效。32位处理器强大的储存器和集成性使得它能同时运行多个程序，这也是它成为mcu相关产品必需品的重要因素。

测温电路采用的是单总线芯片DS18B20，该芯片具有测温精度高，连接线路简单等优点，其测温范围为-55℃到+125℃。适合于采暖系统测温，在实际应用中当温度在 60℃以下时可正常工作，随着温度的升高，当温度大于 60℃以上时，测温数据开始跳动，且温度越高跳动越剧烈，甚至无法观测。电源加了滤波退偶电路效果不明显，在数据线上并接小电容进行高频旁路时，电容小不起作用，电容大了则数字信号消失。

限位开关信号的抗干扰由于限位开关及馈线与 220V交流负载比较靠近，因此，负载产生的交流强磁场直接对限位开关及馈线产生干扰。解决的办法采用光电隔离方式，通过光耦组件 PC827将单片机控制回路与被控回路负载(如电机)隔离开来。从而大大减小了来自负载回路对单片机产生的干扰。

电源回路的抗干扰电源干扰中的尖峰干扰是一种频繁出现的叠加于电网正弦波上的高能脉冲，其幅度可达几千伏，宽度只有几个毫微秒或几个微秒，抑制办法可从多方面入手。如图 2所示，T1为电源变压器，在其交流电源的输入端并联压敏电阻RV用来吸收电网瞬间产生的尖峰电压;C1为高频旁路电容，抑制高频差模干扰，C2和 C3用来抑制高频共模干扰。电感 L1中两个线圈绕向相同，流过的电流大小相等，但每一瞬变间的电流方向相反使感生的电磁场方向也相反，故生成的反电势干扰可以相互抵消。可有效抑制电源端较低频率的干扰。

三、总结

进入了科学技术发展快速的时代，电子技术行业要继续发展就要得到进步，电子技术的进步是人们生活的需要。单片机是电子技术嵌入式系统的典型代表，已经应用到了各个领域，也在各个行业和领域得到了好的发展。相信在未来单片机的应用还会更加的广泛，也希望能加快对单片机的开发造福人类。消费者的需求在日益增加，对于产品的功能需求也会变得更加丰富，32位单片机的集成性和低功耗将会为这些产品开发带来新的惊喜。在工业控制中，32位单片机强大的性能也会满足其更多更复杂的电机控制来顺应工业需求。