基于APP的智能提醒藥盒設(shè)計(jì)

呂曉穎 陳沐夏 牛承偉

摘要：本文介紹了一種基于單片機(jī)的家庭用智能藥盒的設(shè)計(jì)。通過對(duì)單片機(jī)STM32F103C8T6和DS1302的設(shè)計(jì)，使其完成對(duì)時(shí)鐘運(yùn)行的控制，并通過LCD1602液晶顯示出來。當(dāng)系統(tǒng)檢測到有時(shí)間設(shè)置功能鍵，半小時(shí)前通過SIM800短信模塊發(fā)送短信通知客服，時(shí)間到后語音模塊進(jìn)行語音播報(bào)，避障模塊用來檢測當(dāng)前藥盒是否打開比較適合普通家庭使用。

關(guān)鍵詞：智能藥盒;SIM800;液晶顯示

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）19-0017-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（0SID）：

很多老年人隨著年齡的增長，記憶力逐漸衰退，對(duì)于這些老年人來說在生病的時(shí)候按時(shí)吃藥都是一個(gè)難題，本文針對(duì)老年人設(shè)計(jì)了一款智能提醒藥盒。

1 智能藥盒硬件組成

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由STM32F103C8T6單片機(jī)、功能鍵盤、電源、晶振電路、復(fù)位電路、LCD顯示、語音播報(bào)電路、SIM800短信模塊、DS1302時(shí)鐘芯片、紅外避障模塊等幾部分構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 智能藥盒硬件電路

2.1 STM32主控模塊電路

STM32F103是STM32F10I的增強(qiáng)型單片機(jī)，在32位的MCU中性能最強(qiáng)，具有出眾的控制和通訊，非常適合低電壓/f氐功耗的應(yīng)用場合。主要由復(fù)位電路和晶振電路組成。

2.2 語音播報(bào)模塊電路

本次設(shè)計(jì)的報(bào)警模塊采用wt588d語音芯片進(jìn)行語音播報(bào)和報(bào)警提示。當(dāng)超聲波檢測到距離后或者是低于安全距離STM32F103C8T6單片機(jī)控制語音芯片來播報(bào)當(dāng)前的內(nèi)容。圖3為語言芯片電路圖，揚(yáng)聲器就是喇叭用來進(jìn)行語音播報(bào)，P02是復(fù)位引腳也可以不接，只有P03口是數(shù)據(jù)引腳，wt588d語音芯片他是通過外部的mmu下載器下載相應(yīng)的語音文件，比如播報(bào)歡迎光臨，那么我們就需要通過minu下載器編輯這段語音歡迎光臨。然后生成一個(gè)地址，當(dāng)單片機(jī)需要播報(bào)這端語音的時(shí)候，就會(huì)發(fā)送指令給wt588d，進(jìn)行語音播報(bào)。

2.3 SIM短信模塊電路

本次設(shè)計(jì)無線通信部分采用SIM800C模塊作為短信發(fā)送模塊。SIM800C模塊是一款4頻的GSM/GPRS模塊，功能非常強(qiáng)大。SIM800通信模塊工作電壓是5-18V，單片機(jī)5V電壓滿足其工作電壓要求，在本次設(shè)計(jì)中用于發(fā)送報(bào)警短信。圖4是SIM800模塊電路圖，從圖中可以看出，1號(hào)和5號(hào)引腳接地，外接一個(gè)二極管，防止發(fā)送完短信后較大的反向電流擊穿芯片，2號(hào)引腳連接單片機(jī)的TX引腳，3號(hào)引腳連接單片機(jī)的RX引腳。

2.4 時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路采用高性能、低功耗的DS1302來進(jìn)行對(duì)時(shí)間的實(shí)時(shí)記錄。其中，XI與X2管腳接晶振，8管腳接發(fā)光二極管與3V電源，等系統(tǒng)供電時(shí)二極管點(diǎn)亮，4管腳接地。

3 智能藥盒按鍵掃描子函數(shù)流程圖

系統(tǒng)軟件子程序較多，主要有延時(shí)子函數(shù)、數(shù)據(jù)刷新子函數(shù)、LCD測忙子函數(shù)、LCD寫命令子函數(shù)、LCD寫數(shù)據(jù)子函數(shù)、LCD讀狀態(tài)子函數(shù)、LCD讀數(shù)據(jù)子函數(shù)、初始化子函數(shù)、按鍵掃描子函數(shù)、中斷子函數(shù)等。其中較為重要的為按鍵掃描子函數(shù)和中斷子函數(shù)。現(xiàn)僅介紹按鍵掃描子函數(shù)和中斷子函數(shù)。

按鍵掃描子函數(shù)檢測3個(gè)鍵的輸入信息。1個(gè)為時(shí)間調(diào)節(jié)按鍵，其中一個(gè)為功能按鍵，一個(gè)為調(diào)節(jié)鍵，當(dāng)功能按鍵按下時(shí)，開啟調(diào)節(jié)功能，隨功能鍵按下次數(shù)不同，調(diào)節(jié)鍵分別對(duì)時(shí)間的時(shí)和分進(jìn)行調(diào)節(jié);另外1個(gè)為定時(shí)時(shí)間和藥物用量的調(diào)節(jié)鍵。

4 APP界面

APP界面打開之后，系統(tǒng)提示打開手機(jī)藍(lán)牙搜索智能藥盒設(shè)備。APP具有的功能：修改藥物名稱、設(shè)置吃藥提醒時(shí)間、對(duì)吃藥記錄進(jìn)行查詢等。如圖7所示：

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【通聯(lián)編輯：光文玲】

基金項(xiàng)目：2019年大連科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目省級(jí)（項(xiàng)目編號(hào)：201913207023）;2019年大連科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目校級(jí)（項(xiàng)目編號(hào)：201913207033）

作者簡介：呂曉穎（1986-），女，遼寧普蘭店人，副教授，碩士研究生，主要研究方向?yàn)闊o線通信與數(shù)據(jù)傳輸。