单片机技术电气设备电源频率控制方法

林丽

（沈阳开放大学 辽宁省沈阳市 110003）

电气设备在外部或内部影响因素的作用下，容易出现各类异常情况，使电气设备陷入“瘫痪”。而通过调整电源频率的方式，能够使电气设备维持在稳定的状态下，提高电气设备的安全性与稳定性，保障设备的运作质量与效率。然而在时代发展与科技进步的背景下，传统电源频率控制手段已经难以适应电气设备的运作需求，需要将单片机技术有效地融入到电源频率控制的全过程中，提高电源频率控制的精准性与实效性。使其通过分析不同状况下电气设备的功能状态与内部结构，控制电源电流及电压的走向，提升电气设备的信息化、智能化水平。

1 电源频率对电气设备的影响

电源频率的改变会对电气设备造成深远的影响，譬如电源频率过高，会导致变压器、工频电机、接触器线圈发热，严重影响到电气设备的运作质量，甚至会诱发相应的设备故障或安全事故。而在实践研究的过程中，我们能够发现电源频率主要是对电气设备的载流装置的负载能力、断路器的通判能力造成影响，首先是载流装置的负载能力。由于交流电与直流电存在明显的不同，导致电流难以在导线中均匀的流动和分布，当电流月靠近表面时，密度便会越大，进而伴随电源频率增加，电流密度的增加幅度便会明显提升，导致其负债能力受到影响和制约。譬如在1KHZ 情况下，导体的利用率只有15%，而在10KHZ 下，利用率却下降到7%。因此频率越高，载流装置或部件的负载能力便会逐渐下降，耗损率会逐渐提高。其次是断路器的通判能力。通常来讲中频发电机只能形成短路电流，所以在电源频率较高的背景下，其通判能力相对稳定，并不会对电气设备造成严重的影响。然而在单相电源的情况下，假如断路器出现二极串联的状况，便会受到电源频率的影响，即在280v-500v 的情况下，断路器的基本功能和通判能力会下降。此外，电气设备的寿命后受到高频电源的影响，发生变化，并严重影响到电气设备的运转质量与效率。因此在可以说，科学有效地控制电源频率，能够提高电气设备的实用性与有效性。但传统的电源频率控制方法，如频率跟踪超声波、数据感应电源、脉冲电源控制方法已经难以适应现代电气设备电源频率控制的基本需求，需要引入全新的控制方法。唯有如此，才能从根本上，提高电源频率控制的实效性和有效性，提高电气设备的应用质量与效率[1]。

2 单片机的基本结构及功能

单片机主要指单片微控制器，是通过计算机应用技术，把信息系统压缩或集成到完整的芯片中。相较于传统的计算机系统，单片机除了I/O 设备外，拥有计算机的所用功能及架构，相当于体积较小的计算机设备，能够为用户开发、应用及学习等工作提供便利。在技术应用的过程中，单片机已经被广泛应用在家用设备、导航系统、通讯设备、实时工控、智能仪表等电子信息系统中，可以更好地推动科技的发展与时代的进步，并成为智能化、信息化及数字化建设的基本手段与重要桥梁。在内部架构上，单片机主要包括运算器、控制器、寄存器等部件。其中运算器拥有执行逻辑运算、算数运算、脱机测试、数值比较的功能。控制器通常由操作控制装置、时序发生装置、指令译码装置及质量寄存装置构成，能够从内存中获取指令，明确下条命令的存储位置，测试并译码操作指令，形成控制信号，并控制内存、CPU 的数据传输方向。而寄存器主要由累加器、指令译码器与寄存器构成，拥有保存操作指令，存储运算结果及获取寄存的“指令”等功能。在实际应用的过程中，单片机拥有控制能力强，扩展功能高、储存容量大及集成度高的特征，可以提升各类电气设备的智能化水平，使其更好地提高自身的运作质量和效率。因此将单片机融入到电气设备电源频率控制过程中，能够探索出全新的控制策略和方法，提高电气设备的运作效率。而单片机技术在实际的应用过程中，能够为电源频率控制提出新的发展方向，譬如将各类数据分析、数据挖掘及神经网络技术融入到单片机控制方法中，能够创新电源频率控制的形态及模式，使其更具信息化、现代化及智能化的发展特征和特点。

3 单片机电气设备电源频率控制的方法

通过明确电源频率对电气设备的影响及单片机的基本结构，能够为人们探索出全新的电源频率控制方法提供依据和抓手，可以更好地帮助人们将两者有机地融合起来，提高电源频率控制的效率。然而在实际的控制过程中，需要对单片机电气设备的信息数据进行分析和研究，确定电气设备的数据状态，并通过对比储存数据的方式，为后续的电源频率控制工作提供基础和条件[2]。

3.1 数据分析

为切实提高对电源频率的控制能力，需要对电气设备的基本数据进行分析和探究，提高单片机各部件在信息处理、指令传达过程中的针对性与实效性。通常来讲，电气设备在不同状况下会形成不同的用电需求，因此电气设备的供电方式及形式也存在明显的不同。对此，为提高数据分析的精准性与真实性，本文需要对中心电源的内部数据进行分析与研究。尤其在单片机电源负荷达到79%时，应提高对数据的分析力度，明确数据信息的来源，进而设置出相应的数据查询方程：

其中M 表示查询参数；N 表示力度参数；A 代表中心电源参数；B 代表电源负荷量。Q 代表位置指数。通过上述方程式，能够确定电气设备的数据状态，随后通过排列设备的发电条件，使其集中在单片机的存储空间中，能够为人们更好地明确数据存储的全过程，提供帮助。即数据收集环节-条件排列-状态查询-数据储存。最后在数据存储后，需要对集中储存的数据进行比对，以此完善单片机的空间结构，实现对电气设备内部数据的分析与研究的目的。然而在这个过程中，还需要根据数据收集与数据储存的状态，进行条件组合操作，确保内部数据分析的准确性与实效性，使数据分析过程更加规范化、有效化，实效化[3]。

3.2 频率控制

将上述的数据分析结果作为电源频率控制的基础，依托传统的控制算法，对电源传播量及规模进行整体分析。但在这个过程中，还需要整合相应的操作技术，确定操作结构的内在联系，设置相应的控制过程。其方程式（2）：

其中W 代表控制函数，E 代表设备结构关系。K 代表数据指数，L 代表电源频率的流传容量，D 代表操作数据，F 代表控制量。通过整合方程式（2）所获得的信息数据，实现单片机对设备进行管理，能够使电源发生装置更好地调整电气设备的整体状态，提高内容缓存的能力，提高感应中心的数据标准化水平，扩展电源频率的操控渠道。使人们能够在单片机中更好地获取电源频率的实时缓存，进而根据缓存内容，确定相应的控制内容。即信息感应与空间控制受控于电源频率控制，而电源频率控制影响于电源数据处理的质量和效率。在这个过程中，我们还需要整合控制信息的来源，降低不必要的控制环节，提升电源频率控制的实效性和有效性。唯有如此，才能切实发挥单片机在电源频率控制中的功能和作用，提高电气设备的运转质量和效率。此外，在神经网络与人工智能技术快速发展的背景下，还需要将电源信息处理环节与神经网络技术有机地结合起来，通过自动化、智能化等手段，确定电气设备电源频率控制的“幅度”与“大小”，提高频率控制的质量和效用。譬如美国加利福尼亚大学所提出的基于单片机与神经网络的电源频率控制方法，使数据收集与控制过程有机地衔接起来，可以更好地结合电气设备的运转状况、外部环境及作业条件，进行电源频率控制[4]。

4 单片机电气设备电源频率控制的实验

为验证单片机电源频率控制方法的应用性能与控制能力，本文通过对比实验的方式，分析传统控制方法与单片机控制方法的结果，证明该方法的可靠性与可行性。然而由于单片机拥有较为复杂的技术结构与操作难度，在实验过程中，需要对实验数据进行筛选和分析，以此优化操作环境，提高实验分析的准确性与针对性。而在具体的实验过程中，本文以基于数据感应和超声波的控制方法为对照组，通过分析样本数量、控制时间、控制效率之间的关系，验证单片机电气设备电源频率控制的实效性和有效性。

4.1 实验过程

首先获取电气设备的内部数据，并标记设备中的中心电源，随后根据标记位置，设置与之相对应的监测装置，确定电源数据的变化情况，以此规避特殊情况的发生。其次，划分监控空间，把不切合要求的信息或数据清除掉，及时分析内部数据或信息的存在位置，记录相应的位置信息，保障数据流通的科学性。在这个过程中，需要加强信号管理的质量，提高控制空间的标准化水平。最后对“内部数据”进行筛选和分类，根据不同的标准将数据信息存储到相应的区域中，确定区域数值。如果所收集的信息不符合区域数值的要求，应对其进行及时地清理。并将其余符合区域数值的数据储存到特定的位置中，以为后续的系统验证提供支持。总体来说就是将单片机控制法与传统控制法划分为实验组和对照组两组，分别通过上述实验过程，获取相应的实验数据。其中实验参数是：晶振数值为8MHZ、微调电容为30pf、电路芯片为CD4046 芯片等。

4.2 实验结果

根据实验结果能够发现，传统基于超声波、数据感应的电源频率控制方法所耗费的时间会随样本数量的增加而增加。而单片机电源频率控制法所耗费的时间，要远远低于传统的电源频率控制方法，控制效率能够得到明显的提升。当样本数量为“40”时，控制效率较高，且远高于传统的“电源控制方法”。究其原因在于“单片机电源频率控制方法”，能够在实际的操作中分析电气设备的内部数据，协调其内部关系，使电源频率的耗费时间得到有效缩减，极大地提升了控制效率。而我国较为传统的电源控制策略虽然是以数据来源分析为抓手的，然而却忽视了空间数据的价值和有效性，导致内部数据在流通的过程中发生堵塞和不畅的问题，严重影响到实际的控制效率。因此在整体层面上，单片机电源频率控制方法，拥有较强的可靠性与实效性，能够更好地帮助人们提高电气设备电源频率控制的质量[5]。

5 结语

电源频率对电气设备的影响较为明显，能够削弱电气设备的通判能力、负载能力及用电寿命。而探究并使用电源频率控制方法，能够切实降低电源频率对电气设备的影响，提高电气设备的可靠性与稳定性。然而传统基于数据感应和超声波的控制方法已经难以适应新时代的发展需求，需要人们将单片机技术融入到电源频率控制的过程中，形成全新的控制方法，以此解决传统控制方法所存在的耗时长、效率低的问题。本文结合单片机的内部架构及功能特点，提出一种基于单片机的控制方法，通过数据分析与频率控制的方式，能够提高电源频率控制的实效性，推动我国电气领域的健康发展。