单片机作为嵌入式系统的核心组成部分，其在自动化领域的应用日益广泛。本文聚焦于基于单片机的微型可编程逻辑控制器（PLC）的研究与设计，通过深入分析单片机的硬件结构和工作原理，探讨了如何有效地将微型PLC集成到单片机系统中，并实现更为灵活和精确的控制。研究中通过对通信协议、响应速度等关键性能进行优化，提高了单片机上微型PLC的整体性能。此设计不仅有助于提升自动化控制系统的可靠性和稳定性，同时对于未来单片机与PLC融合技术的发展具有一定的指导意义。