煤矿电气自动化控制技术中单片机的应用
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用【摘要】煤矿电气自动化控制技术在煤矿生产中发挥着重要作用。
单片机作为其中的关键组成部分，在安全监测、生产过程控制、环境监测、通风和运输系统中都有着广泛的应用。
通过单片机技术，可以实现对煤矿内部各个环节的实时监测和控制，提高了生产效率和工作安全性。
未来，随着技术的不断发展，单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用将越来越广泛，为提升煤矿生产水平和工作环境提供更多可能性。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的价值和意义也将被更多人认可，成为推动煤矿行业发展的重要技术支撑。
【关键词】煤矿、电气自动化、控制技术、单片机、安全监测系统、生产过程控制、环境监测系统、通风系统控制、运输系统控制、未来发展方向、价值和意义1. 引言1.1 煤矿电气自动化控制技术概述煤矿电气自动化控制技术是指利用电气设备、自动化设备和信息技术，对煤矿生产过程进行自动化控制和管理的技术系统。
随着煤矿安全、高效、智能化的要求不断提高，煤矿电气自动化控制技术也得到了广泛应用。
煤矿电气自动化控制技术的发展，可以有效提高煤矿生产效率、保障煤矿安全生产、降低劳动强度和改善工作环境。
通过对煤矿生产系统的全面监控、实时数据采集和高效控制，可以实现煤矿生产过程的自动化、智能化和信息化。
借助现代控制理论、网络通信技术和计算机技术，煤矿电气自动化控制技术已经取得了显著的科研实践成果，为煤矿生产提供了可靠的技术支撑。
在煤矿电气自动化控制技术中，单片机作为控制核心，具有体积小、功耗低、成本低、性能稳定等优势，被广泛应用于煤矿各个领域，发挥着重要的作用。
单片机技术的不断创新和发展，将进一步推动煤矿电气自动化控制技术的进步和提高。
1.2 单片机在煤矿电气自动化控制技术中的重要性单片机具有高性能和可编程性的特点，可以满足煤矿自动化控制系统对实时性、稳定性和可靠性的要求。
通过单片机的控制，可以实现煤矿设备的智能化操作，提高生产效率和安全性。
单片机在电气工程自动化控制中的应用
单片机在电气工程自动化控制中的应用单片机是一种微型计算机芯片，具有低功耗和高性能的特点。
因此，它在电气工程自动化控制中具有广泛的应用。
单片机可以用来控制和监控各种设备，实现自动化控制和处理各种数据信号。
本文将介绍单片机在电气工程自动化控制中的应用。
1. 自动控制系统单片机可以用来实现自动控制系统，控制各种机械设备的运行。
例如，可以用单片机来控制工业自动化生产线上的传送带、机械手臂、物料输送器等设备的运行。
单片机可以通过控制各种电机和执行器控制设备的启停、转速、转向等，并对运行过程进行实时监控和反馈控制，以确保生产线的正常运行。
此外，单片机还可以用来控制家用电器，例如电视机、冰箱等，实现开关、电源控制等功能。
2. 电子测量仪器单片机可以用来控制各种电子测量仪器，例如数字万用表、示波器等。
数字万用表一般会配备一个单片机芯片，通过单片机控制各种测量模式、自动切换量程、数字显示等。
示波器则可以通过单片机控制扫描速度、触发模式等，实现对电路信号的采集和分析。
3. 智能家居控制系统单片机可以用来实现智能家居控制系统。
例如，可以用单片机来控制智能家居系统的各个设备，例如控制灯光、窗帘、空调、安防等。
单片机可以通过无线通信技术实现与手机等智能终端的联网控制，并可以通过定时控制、传感器检测等功能实现对家居设备的自动化智能控制。
单片机可以用来控制机器人的运动、姿态、动作等。
例如，可以用单片机来控制机器人的轮子、臂、传感器等，以进行机器人的运动、抓取、检测等操作。
单片机可以通过图像识别技术、人工智能算法等进行复杂的控制和决策，实现机器人的自主行动和任务执行。
单片机在工业自动化控制系统中具有广泛的应用。
例如，可以用单片机来控制工业生产线的各项参数，包括温度、湿度、压力、速度等，以实现对工业生产过程的自动化控制。
单片机可以通过各种传感器进行数据采集，并根据控制算法进行控制，以确保生产线的稳定运行，提高生产效率和产品质量。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用一、单片机的基本概念单片机是一种晶片，而不是芯片。
它是一种集成电路，其中包含着处理器、存储器、输入/输出控制器等组件，并通过总线相互连接。
相比较于常规计算机，其规模更小、功耗更低，同时还能满足更为复杂的控制系统需求。
二、单片机的作用单片机在电路元件控制方面占有重要地位。
它能够有效地监测各个要素并进行分析处理，从而按照程序指令实现自动化电气控制。
它也可作为机器的智能头脑，执行各种控制器的逻辑算法，如PID算法等。
三、单片机的电路连接当使用单片机时，需要将其进行电路连接。
单片机的Pin引脚可连接到传感器或者设备的输入/输出端口上。
单片机和设备之间的数据传输可以通过串口连接进行，串口包括标准的RS-232通信口和USB通信口等。
1、智能安全检测系统走向同乘安全，安全检测是必不可少的。
现在的煤矿一般采用人工的方式，但这种方式会造成很多困难和风险。
通过单片机和其它人机交互设备可以构建智能安全检测系统，既可以实现安全检测，还可以实现工作效率的提高。
2、煤矿机械万能控制系统在煤矿机械设备控制中，需要实现不同工况下对各种机械设备的监控和控制。
单片机控制系统可实现设备的自动调节，可以大大提高控制精度，还具有抗电磁干扰、操作方便等特点。
3、环境自动监测系统煤矿生产环境监测最重要的参数包括空气质量、温度、湿度、气压等等。
通过单片机可以控制传感器等设备，实现自动采集环境信息，并通过数据处理以及显示技术进行环境监测。
综上所述，随着技术的发展，单片机控制技术在煤矿电气自动化控制中已经得到广泛的应用，还在不断进步发展。
随着新技术的不断涌现，将会进一步提升其在煤矿自动化领域的应用前景。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用
随着现代科技的发展，煤矿的生产环境和生产方式也在不断变革，为了保证煤矿生产的安全、高效、稳定，煤矿电气自动化控制技术的应用变得越来越普遍。
而在这个控制系统中，单片机起着至关重要的作用，下面我们来详细地看看单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用。
一、控制智能化
单片机能够集成大量的 CPU 、ROM、RAM、IO等外围设备，由此加强了系统的智能度和可靠性，为煤矿的生产和安全提供了保障。
同时，单片机也可以根据外界指令来判断并自动执行相应任务，降低人工参与的风险，极大地提高了煤矿的生产率，使得煤矿的生产与经济效益实现双赢。
二、数据采集
煤矿电气自动化控制技术需要动态地收集工作现场的关键因素，如瓦斯浓度、矿井温度、矿井湿度、风速等数据，以更快、更准确地掌握煤矿处于的工作状态。
单片机在这个过程中起到了关键的作用，通过一系列的传感器和接口，单片机可以精准地收集数据，并将这些数据传输给控制系统进一步进行处理和分析。
三、系统控制
单片机具备高速计算的能力和高效的控制连贯性，在煤矿电气自动化控制技术中，单片机能够对控制系统进行实时检测、监控和调整。
通过单片机这个核心处理器，控制系统可以更加精细地控制各个设备，使得整个煤矿生产系统能够实现协调性和稳定性。
四、保障性能
在煤矿的环境下，工作环境十分恶劣，设备的稳定性和可靠性是确保生产安全和环保的关键。
单片机相比传统的控制模式具有更加高效和稳定的功能，因此，单片机也可以通过系统的监测来严格评估设备的工作状态，及时获取设备的异常信息，避免故障由于设备磨损等原因的出现，保障了整个煤矿生产系统的稳定性。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用一、单片机技术简介单片机是一种集成电路，具有微处理器、存储器和各种外设接口等，可针对特定应用编程，并控制外部器件的操作。
它具有体积小、功耗低、性能强、可靠性高、易于编程等优点。
1、温度控制系统煤矿地下巷道、工作面等环境都存在较高的温度，需要对这些环境进行温度控制。
单片机可以通过温度传感器检测环境温度，并通过控制电路对空调系统、水泵等设备进行智能化控制，从而达到精确控制环境温度的目的。
2、煤气检测系统由于煤炭在燃烧过程中会产生有害气体，如二氧化碳、甲烷等，这对煤矿生产和工人的健康都产生了严重的影响，需要实时检测有害气体浓度。
单片机用于煤气检测系统中，可实现对有害气体的精确检测，并将检测结果传输至控制中心。
3、矿压监测系统煤矿深层开采时，会受到地质压力的影响，产生矿压现象。
单片机技术可应用于矿压监测系统中，通过检测压力传感器的数据，实现多点、多参数实时监测。
4、矿车调度系统煤矿采运过程中，需要对物流调度进行智能化管理，以达到高效、安全、节能的目的。
单片机可作为矿车调度系统的核心，实现对物流调度的实时监控、调度和管理，提高物流调度的精度和效率。
煤矿生产过程中安全监测是非常重要的。
单片机可用于安全监测系统中，通过多种传感器采集相应数据，实现对煤矿安全性的实时监测，如瓦斯浓度、矿井温度、矿震等。
三、结论随着信息技术的不断发展，单片机技术将在煤矿电气自动化控制技术中扮演越来越重要的角色。
它具有灵敏、高效、可靠的特点，可以为煤矿电气自动化控制技术提供更为智能、安全和高效的解决方案。
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２抗干扰 的单片机设计 矿井 下面大量 的设备 ，基本上都是功率大 的机器 ，它们运 作 时散发 出大量 的热和 噪音 。处于地层深处 ，不见天 日，空气 相 当潮湿 ，采煤 时造成大量 的粉尘 ，使得环境异常恶劣 。在这 种 恶劣的环境 下，要想保证好 单片机还 能够 安全可靠 的运 作，
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１ ８ ２・ ２ ０ １ ５ 年６ 月
科技创新
中文科技期刊数据库 （ 文摘版 ） 工程技术
煤矿 电气 自动化控制技术中单片机 的应用研究
段 锁 军
天地 （ 常 州 ）自 动化股份有 限公 司，江 苏常 州 ２ １ ３ １ ２ ５
摘 要： 煤炭是我 国 目前利 用最多的资源之 一 ；同时，煤矿 电气 自动化控制技 术有 了巨大发展 ，在 实践 工作 中有着 良好的 发展势 头。电气 自动化控 制技 术的发展 也是煤矿发展 的机遇 。单 片机有 着严格的编程和逻辑运 算等 能力，是 煤矿 电气 自动化控 制 中主要 的设备之一 。提 高单片机在 煤矿 电气 自动化控制 中的应 用也就 是提 高煤矿的 市场竞争 力。本 文阐述 了煤 矿电气 自动化 控制的应用 ，及单片机的应用分析。 关键词 ： 单 片机 ； 煤矿 ；自动化 中图分类号 ： Ｘ７ ５ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ １ ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）２ １ — ０ １ ８ ２ ． Ｏ １
采用 自动调高系统 ，采煤机驱动 电机的定子 电流时产生的负荷 不 同。所 以可根据 电子流 的增加 或减少判断是否应该调整采煤 机 的高度劈开岩石 ，从而延长采煤机的工作年限。 １ ． ５ 自动化电源控制 低压漏 电保护是保障煤矿井下安全供 电又防止触 电造成人 身伤害 的三大保障之一 。现阶段 的检漏设备基本上都是在用分 立元件 ，也是利用总 电源开关进行继 电器把绝缘 电阻下降到整 体定值 的电源切断 ，或者 电容 电流被进行 电源切断 ，因而失误 频频 ，可靠性低 ，尤其是负荷 ，失误很难控制 。具备逻辑性 的 单片机就不会 出现这样 的情况 。以前 的漏 电保护装置因为需长 时 间操作 ，需要 电流大 ，不能很好的避免触 电事故 ，单片机 的 漏 电保护 因其逻辑 的判断功能和高精度的算术运算功能 ，因此 具有 固定不变 的工作 电阻值和 良好的选择性 。这主要是因为它 组合 了零序 电流 的方 向和 附加直流 电源检测对 电网的绝缘 ，这 样可 以预 防停 电范 围的扩大 。 １ ． ６井下 电机车调度系统的 自动化 对矿井下面机 电车 的统一调度 ， 有利 于防止出现运输事 故， 保证 安全生产系统 。全盘调度井底 电机车 ，岔道 口的信号灯指
单片机在电气自动化控制中的应用研究
单片机在电气自动化控制中的应用研究一、前言随着科技的不断发展，单片机技术开创了电气自动化控制的新时代。
单片机以其高效的处理能力、强大的功能和广泛的应用领域，为电气自动化控制带来了革命般的变化。
本文将探讨单片机在电气自动化控制中的应用研究，以期为相关行业提供可靠且高效的控制方案。
二、单片机技术在电气自动化控制中的应用1.电机控制由于单片机具有高精度、高速度和可编程的特点，在电机控制中的应用非常广泛。
单片机可以根据不同的工作需要，通过编程控制电机的转速、转向、加速度和减速度等参数，从而达到最佳的工作效果。
通过单片机的精确控制，电机的运行效率得到了极大的提升，从而实现节能降耗的目的。
2.光电传感器控制在电气自动化控制中，光电传感器是非常重要的控制元件之一。
单片机可以通过光电传感器对物体的位置、形态、颜色和运动状态等信息进行采集和分析，从而实现对物体的自动识别和控制。
例如，当光电传感器检测到机器人需要完成一项任务时，单片机可以根据传感器的反馈信息，控制机器人做出相应的动作，从而完成任务。
3.通信控制在电气自动化控制中，不同设备之间的通信非常常见。
单片机可以通过各种通信协议（如CAN、RS232等）来进行通信控制，从而实现设备之间的数据交换和控制。
例如，当控制中心需要操作机器人完成特定任务时，单片机可以通过与控制中心通信，接收控制指令并实现任务。
此外，单片机还可以通过无线通信技术，实现设备之间的远程控制和数据传输，从而提高电气自动化的智能化和效率。
4.电力系统控制在电力系统控制中，单片机可以通过高精度的采样和控制，实现对电力系统各种参数的精确控制和监测。
例如，单片机可以通过AD转换器对电流、电压等参数进行采样和处理，从而实现对电力系统的精确控制和监测。
在电力系统的维护和升级中，单片机还可以通过编程和控制算法，实现对电力系统的智能化管理和优化。
三、单片机技术在电气自动化控制中的优势1.具有高效的处理能力单片机具有高效的处理能力和丰富的指令集，可以快速响应和处理各种控制指令。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用
单片机在煤矿电气自动化控制技术中的一个重要应用是安全监测。
煤矿作业环境复杂，存在一些安全隐患，如瓦斯爆炸、矿山火灾等。
单片机可以通过接入气体传感器、温度传
感器、光敏传感器等传感器实时监测煤矿的环境参数变化，并根据预设的安全阈值进行报
警和控制。
当瓦斯浓度超过安全阈值时，单片机可以及时采取措施，如自动关闭瓦斯抽放
设备，停止采煤等，以保障煤矿的安全。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中还广泛应用于智能控制。
煤矿的自动化控制系统
通常需要对采掘、运输、通风、给水、电力等多个子系统进行控制。
单片机可以通过编程
实现对这些子系统的自动控制。
在采掘过程中，单片机可以通过接入差动传感器实时监测
采煤机的移动状态，并根据预设的路径规划算法控制采煤机的移动方向和速度，从而实现
煤矿采煤过程的自动化控制。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中还可以用于数据处理。
煤矿的生产过程会产生大
量的数据，包括瓦斯浓度、温度、采煤机运行状态等。
单片机可以通过接入数据采集模块
实时采集这些数据，并进行处理和分析。
单片机可以通过预先编写的算法对瓦斯浓度数据
进行分析并生成瓦斯浓度变化趋势图，以帮助矿工判断瓦斯安全情况，并及时采取措施保
障煤矿的安全。
单片机在煤矿电气自动化控制技术中具有广泛的应用前景。
通过运用单片机的安全监测、智能控制和数据处理能力，可以提升煤矿的自动化水平，提高煤矿的安全性、生产效
率和经济效益。
随着科技的不断发展，相信单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用会
越来越广泛。
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煤矿电气自动化控制技术中单片机的应用
伴随着社会经济的快速发展，煤矿自动化技术也得到了广泛应用。
单片机凭借自身高编程能力以及高逻辑运算能力，进一步提高了自动化控制技术的能力，起到的作用是无法替代的。
文章主要阐述了当前煤矿自动化控制技术的基本情况以及设计要求，进一步分析了单片机对自动化控制技术的作用，希望能够给同仁一定的借鉴。
标签：煤矿；电气自动化系统；单片机；控制技术
1 煤矿电气工程自动化控制技术概述
所谓的煤矿自动化控制技术指的就是在煤矿生产中实现自动化的控制技术，它主要就是通过传动装置来对对象进行作用，主要是以电气自动化控制系统作为主导，这就实现了当前煤矿企业的自动化生产。
随着计算机技术的广泛应用，新型的控制技术如雨后春笋般涌出，这正改变着整个煤矿生产控制技术。
例如，传统的生产装置还依靠人来控制，但是当前大多数的设备都是通过自动化控制技术来完成的。
当前的煤矿生产技术已经由过去单一的控制系统实现了以计算机为控制中心的控制系统。
我们也可以说当前的煤矿自动化控制技术是集合了计算机技术、智能技术、控制技术等的成果。
这项技术的应用提高了煤矿企业的生产能力，也提高了产品的质量。
在当前煤矿企业生产的过程中，电路图是电气设备工作情况的具体体现，也是电气线路安装和使用的参考。
作为工作人员应该遵循“先识机后识电”原则，也就是说先对生产设备进行了解，特别是对其组成、使用功能、注意事项等方面更要深入分析和研究，在全部账务以后，就需要在此基础上，明确生产要求，并对电气设备进行分析，设置主要参数，对整个电路图都了然于胸。
在识别的过程中应该先识别主要部分，然后辅助部分需要根据主要部分来确定。
通过这种方法，能够很好地实现对设备的准确控制，进而对后面的工作提供保证。
2 单片机在煤矿自动化控制技术中的应用
计算机产生于二十世纪四十年代，随着经济的快速发展，计算机技术也呈现出突飞猛进的趋势不断前进。
特别是超大规模的集成电路产生，更是推动了计算技术的发展。
单片机就是微型计算机技术发展的成果，这也是当前控制技术中比较理想的器件。
它主要就是通过一个小小的芯片来控制计算机的所有控件，非常适合在工业中应用，现在已经实现了在工业生产中的普及。
单片机具有运行可靠、操作简单、稳定性高、工作量少等特点，这也是它能够被人们所接纳并快速发展的重要因素。
2.1 漏电保护
一是绝缘电阻下降到整定值时，继电器运作，使总馈电开关切断电源；二是
均有零序电抗器对电容电流进行补偿。
大部分都是采用分立元件，则可靠性较低，经常误动作，特别是在带负荷载荷闸的瞬间。
采用单片机的击落判断功能，在合闸的瞬间闭锁检漏回路。
等合闸后线路进入稳定状态后再进行检漏，可以方便的解决这个问题。
采用零序电流方向与附加直流电源想结合的带单片机的保护原理，利用零序电流方向实现漏电保护的选择性，以附加直流电源对电网的绝缘进行检测，利用单片机的逻辑判断功能和高精度算数运算功能进行准确测量，可使专职具有很好的选择性和固定不变的工作电阻值，可以提高装置的可靠性，避免停电范围的扩大。
2.2 风机节能
风机是煤矿生产中的重要设备之一，它的主要作用就是为井下作业提供充足的空气。
煤矿的生产作业主要是在地下完成的，这就需要保证地下有充足的空气供人们呼吸，但是在风速以及风压方面有着严格要求，在井下工作的不同情况、不同时段，对空气的需求量也是不同的，为了满足不同需求，就应该改变传统的恒速系统，使用调速系统。
当前采用以单片机为主导的自动化控制技术在这方面的应用已经趋于成熟，既提高了整个控制系统的性能，又提高了控制系统的精度，能够时刻满足井下对空气的不同需求。
2.3 变电所运行记录
变电所是煤矿生产中最为重要的部门之一，主要担任着煤矿生产的用电需求。
安全可靠的供电是保证煤矿生产正常运行的保证。
但是当前煤矿生产所产生的用电量主要是由操作人员统计完成的。
但是随着目前能源的紧缺，电力部门对煤矿等企业实行了限额，这就对煤矿生产产生了很大的影响。
特别是对用电量最大值的限制，一旦超过了这个最大值，电力部门会进行罚款，这笔罚款的数额高达几十万。
为了能够避免罚款现象的发生，煤矿企业应该采用智能电度表控制技术，实现自动化控制电量。
智能电度表具有以下功能：（1）实时计算全矿各用电部门的用电负荷，每小时用电量，以及全矿每15分钟平均负荷，用电量的分时累计等；（2）打印各项结果，包括每小时打印全矿正点负荷，每小时用电量，各用电部分的正点负荷每小时用电量，每日打印日最高负荷，日高峰期用电量，日低后期用电量，日总用电量，日连续15分钟平均最大负荷，每月打印月15分钟平均最大负荷，月高峰期用电量，月低后期用电量，月总用电量；（3）超负荷处理，一旦全矿在用电高峰期超负荷，则连续报警，由值班人员通知全矿生产调度室，由调度室通知次要部门压负荷，直至负荷压下来为止，这样可以由调度室统一指挥全矿用电。
智能电度表可以由单片机、传感器、外围设备单独实现，也可以由单片机检测与微型机构成二级系统。
2.4 提升机的技术改造
当前我国超过了百分之九十的煤矿提升机都是使用交流电来工作的，而且这种交流电基本都是绕线式的，主要是以混合电流时间的方式进行控制电路，这种
方式在性能上虽然操作简单，在时间问题上也体现出了优势，但是如果在负载变化非常大的时候，那么启动时设备的性能就不是很理想，而且由于线路比较多，相应的触点就多，调整的工程将会花费大量的时间，所以这就要求继电器能够具备效率非常高的返回系统率。
当前把单片机运用到提升机的技术改造中将会进一步提高提升机的整体性能，以单片机为核心的控制系统能够对电流、时间进行实时控制，并能够直接体现出具体的数值和情况，工作人员就可以根据这些数据对控制系统进行调整，能够很好地满足提升机的具体需求。
2.5 井下电动机调度系统
井下电机车调度系统又称井下“信、集、闭”，由它对全矿井下电机车进行统一调度，防止出现运输事故，保证安全生产。
它包括以下功能：井底电机车的全盘调度；岔道口信号灯指示；各电机车在钢轨上实际位置跟踪，并在模拟显示盘上显示；道岔的自动移位，以及道岔密贴位置的监视；尾车自动监视。
2.6 滚筒采煤机的自动调高系统
众所周知，煤层会随着开采的进度发生变化，这就需要采煤机能够根据开采的时段以及煤层的厚度变化调整高度，传统的调整方式都是依靠人工，但是调整的精确度却难以保证，而且在开采的时候经常会碰到石头，这不仅会减少采煤机的使用寿命，而且还会对周围的煤层产生影响，为了避免这个问题的发生，我们可以使用单片机来驱动采煤机的电机，工作原理就是单片机通过对采煤机电机中的定子电流值判断出负荷的情况，当碰到岩石，负荷就会增大，电机的电流就会加强，当电流增大到一定值的时候，采煤机的高度就会自行调整，避开岩石，这不仅对采煤机是一种保护，同时还能够提高开采效率。
3 结束语
文章主要阐述了单片机的使用对煤矿自动化控制技术的重要作用。
单片机的使用也说明了当前计算机技术在煤矿生产领域的使用已经得到了快速发展。
作为煤矿企业管理人员应该重视单片机在煤矿生产中的应用，并在未来的生产中能够不断地进行改进和创新，为企业创造更多的利益。
参考文献
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