单片机技术在智能化电子产品中的应用探讨
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摘要：在现代化科学技术快速发展的背景下，单片机技术因具有较强的集成性、多样性及数据处理能力，在智能化电子产品中得到了广泛的运用，有效的满足不同行业和领域对电子产品的个性化和功能性需求，为社会大众的工作生活带来了极大的便利。本文主要从单片机的概念出发，结合几类智能化电子产品对单片机技术实践应用进行探析，旨在促进智能化电子产品不断开发、应用，为以后的实践提供思路多样性。
关键词：智能化；电子产品；单片机；智能跟随购物车；智能取药箱
1.引言
在科技进步如飞的今天，新型技术层出不穷，并在不同领域中得以推行和运用，将电子技术和计算机体系相融合，能有效提高电子技术的运用效果。在通信技术及电子仪器等方面，单片机作为一种嵌入式系统，实用性较强，拥有较高的可靠性及集成性。在二十世纪七十年代，单片机便已变成一种典型的嵌入式体系技术，其中英特尔公司将其叫做嵌入式掌控器。从此以后，单片机便逐渐在更为宽广的范畴中得以应用，其研发技术也随之优化。单片机技术的有效应用能够为智能化电子产品提供更广阔的发展前景，有利于电子产品的开发及利用。
2.单片机技术开发利用现状
随着网络信息技术不断变化，单片机处理数据信息位数频繁增加，逐渐朝着“32 位、64 位”方向发展，地址储存量迅速增加，数据信息获取量也有所增加，在一定程度上加快了单片机发展速度，具有更高的可靠性、安全性。伴随半导体技术的不断加强，MPU 发展的速度愈来愈快。全新的 CPU 种类的参与，让单片机团队非常强大，为客户制造前所未有的择选空间。
在运用单片机过程中，稳定性是第一要素，要想增加单片机的运用范畴与行业，提升其本身的稳定性不乏是一种高效的手段。EFT 技术是一种抗影响技术，指在震荡电路的正弦讯号遭受外部影響时，其波形会随之产生不同毛刺讯号，相关人员利用施密特电路对其展开处理，那么毛刺便会变成触发讯号影响常规的时钟，在转换应用 RC 滤波与施密特电路时，便可去除这些毛刺让其作用失灵，进而确保体系的时钟讯号常规作业，这样一来，便提升了单片机作业的稳定性。
3.单片机技术的具体应用探析
3.1单片机在自动跟随购物车上的有效应用
目前市场上普遍是用两种方法量测距离，一种是利用超声波测距，另外一种是利用红外线测距。采用超声波测距的技术测量出小车与物主之间的距离，然后根据这个距离来确定小车是否前行是最为普遍的一种方式。当小车距离与物主之间的距离超过一定数值，电机驱动小车开始旋转，若小于一定数值，小车停止前行。当物主物品被别人拿走时，小车会根据重力感应装置感受所受到的压力，并进行报警提示。
这种自动跟随购物车的开发过程是给单片机进行编程，将单片机镶嵌在小车上。装入超声波测距仪，利用C语言对超声波测距仪进行编程，同时让小车根据距离长短来决定是否进行前进。两个轮胎分别装上马达，当小车运行时，马达驱动小车进行前进。该设计利用单片机Arduino作为主控芯片，该芯片是一种高速、低功耗、抗干扰能力强的芯片。利用L298驱动芯片来控制两组减速直流马达，实现小车的启动、转向、停止等动作。另外，Arduino作为主控模块，是一款方便上手的开源硬件产品，具有丰富的接口，有数字I/O接口，模拟I/O接口，同时支持SPI，IIC，UART串口通信。
3.2单片机在智能取药箱上的有效应用
智能药箱是以老人准时吃药作为出发点来设计的，在准时吃药基础上，还需要做到及时提醒以及监督取药这两方面。为了能够保证老人吃药的准确性，单单使用闹钟是远远不够的。智能药箱端的功能需要包括远程通信，闹铃提醒，闹钟设定，报警提醒，人机交互界面设计，备用电源，信息存储，取药状态采集这几部分。程序包括模块的驱动与功能操作，驱动主要是硬件的驱动，每个模块只有在硬件驱动成功后，才能执行其余功能。下面主要对其程序模块进行简单的介绍：
闹铃提醒程序：STM32从TF卡中读取512字节数据，按顺序传输给VS1003进行音频转换和播放。然后，依次读取下一个扇区的512个字节进行播放。如果播放过程中检测到药箱打开，则停止闹铃并退出；USB 通信程序：USB通信程序需要配置三部分：CH376T 芯片的寄存器配置，SPI 配置，INT 中断配置。液晶显示程序：液晶主要是显示时间，吃药信息，闹钟信息，提醒等。主界面显示本地时间，当闹钟到时，界面显示“请及时吃药”提示语，如果打开药箱取药的话，隔 5 秒显示一种吃药信息。如果15分钟内未取药，那么界面恢复正常。报警电路程序：智能药箱与服务器之间每半小时需要药数目的校正，以便两者之间可以同步。当药箱内部药量不足时，就会触发蜂鸣器以示提醒。蜂鸣器采用是有源蜂鸣器，接通电流就会发声。
图1 智能药箱系统构造图
3.3单片机在自动报警控制器中的有效应用
随着现代化城市建设步伐日渐加快，火灾预防的重要性日渐显现，社会大众也逐渐意识到自动报警控制器在日常生活中的重要作用。火灾报警控制器主要以微机为核心，能够有效地对火灾进行预防及控制，最大程度地将危害降到最低。
在火灾报警控制器中，单片机是其不可忽视的关键性部件，主要用于实现报警控制器的智能化、自动化和精准化，从而优化与完善报警控制器功能，大大提高了报警控制器在火灾发生时的感应能力和控制能力，在一定程度上有效降低了火灾给人们带来的生命威胁和经济损失。在发生火灾时，火灾探测器将报警信号发送给单片机，单片机在接收到信号后，对其进行确认，经确认后才会发出警报信号，与此同时准确的探测火灾发生的具体位置，并向相关消防设施发出相应的控制信号，从而启动消防设施开展救火灭火工作，在一定程度上将人员和财产的损失降至最低，为人们的生活提供了可靠的安全保障。除此之外，还具备其他的功能，如现场编程、自检、事故广播等。将单片机应用在自动报警控制器上，可以使自动报警控制器功能增多，体积变小，操作简单。
参考文献
[1]孙光.试论单片机在“智能化”电子产品中的应用[J].数字技术与应用，2011（01）：6.
[2]刘刚，姜天水.单片机在电子技术中的应用和技术开发[J]. 赤峰学院学报（自然科学版），2018，34（05）：73-74.
[3]肖坤.“智能化”电子产品中单片机技术的应用[J].电子技术与软件工程，2017.
（作者单位：中南大学）
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