智能藥箱暖人心

浙江省寧波市實驗小學301 班 趙樂川

設計背景：

如今，社會智能化水平不斷提高，一些智能藥箱取代普通藥箱走進了尋常百姓家。現有的智能藥箱具備定時提醒、遠程問診、服藥檔案管理等功能，主要用戶群體為老人。老人對復雜事物的接受能力差、視力不好、聽力不好、記憶力差，而現有的智能藥箱需要與App 配合使用，App 中的字較小，說明性文字多，電子語音提醒聲不夠大，老人使用起來很不方便。如果家里有多個老人使用智能藥箱，可能會出現拿錯智能藥箱的情況。另外，目前大多數智能藥箱只適合存放藥丸類的藥，不適合存放液體藥劑。

針對上面這些問題，我設計了方便老人使用的智能藥箱，它采用新技術，簡單實用，提醒方式暖心。

設計思路：

進行簡單的流程設計，使老人無需接觸復雜的App。采用多種提醒方式：LED 燈分區提醒，高分貝家人語音循環提醒、注意事項話語提示，提醒老人按時、按要求準確服藥。

智能藥箱采用IC 卡身份識別技術，解決老人拿錯藥箱的問題。藥箱內實行藥盒分區，可存放液體藥劑。

制作步驟：

1.準備材料

我備齊制作材料：抽屜式結構的收納柜、Arduino mega2560（主控板）、jdy-31 藍牙模塊、MP3 模塊（mini MP3 模塊）、喇叭、OLED12864 顯示屏（顯示模塊）、射頻芯片RC522（RFID）和LED 燈等。

2.搭建主體框架

我將抽屜式結構的收納柜作為智能藥箱主體，把用瓦楞紙制成的底座固定在收納柜的抽屜內，然后在上面放置小量杯，小量杯可以裝液體藥劑。

圖1 智能藥箱主體框架

3.連接硬件

硬件包括主控板、5 盞LED 燈、藍牙模塊、MP3 模塊、顯示模塊、喇叭和RFID 等。通過面包板，我將硬件所有的線正極與5V 或3.3V 電源相連，負極與GND 相連。連接方式見表1。

表1 線路連接方式

為了減小電流，保護電子元器件，我使用了電阻，這樣可以調節LED 燈的亮度。

圖2 線路連接圖

圖3 我在搭建主體框架、連接硬件與線路

4.設計流程

（1）在內存卡中存儲語音信息，包括服藥時間提醒、服藥信息提示等。

（2）打開Blynk 程序，在對應的程序下，連接藍牙，按順序設置智能藥箱中每個抽屜對應的吃藥時間。

（3）連接電源，程序初始化。

（4）當到預設的吃藥時間時，MP3 模塊循環播報語音：“該吃藥啦！”對應的LED燈亮，RFID 處于可刷狀態。

（5）使用者用對應的身份卡刷RFID 進行身份識別，并拿取亮著的LED 燈對應的抽屜中的藥物。與此同時，語音播報服藥信息，LED 燈滅，RFID 處于不可刷狀態。

（6）等到了下一次預設的吃藥時間，重復步驟（4）和步驟（5）。

5.編寫程序

（1）自定義程序塊

圖4 自定義程序塊

使用自定義程序塊，對于部分相同的程序，我用程序塊來編輯，使代碼更簡潔。

（2）增加藍牙指示模塊

當藍牙斷開時，程序無法正常運行。而藍牙連接上后，不用App 的老人不知道藍牙處于連接狀態，所以我在5 號管腳接藍牙指示燈，以此提示藍牙連接情況。

（3）解決時間模塊漏洞

當使用時鐘模塊的時候，我意外地發現了一個漏洞：10 點鐘以前，顯示都正常；10 點鐘一到，出現問題，10:00 顯示為10:1092，10:01 顯示為10:1093……這是一個有規律的漏洞。在10:00 以后，我們把分鐘數減去1092，就能得到準確的分鐘數。

（4）使用標記

圖5 使用標記

（5）串口監視器應用

我忘記買來的身份卡的卡號是多少了，于是用串口監視器設置了讀卡功能，讀到了卡號。

（6）RFID 識別身份卡

當RFID 讀取到對應身份卡時，執行開關燈、播放對應語言等功能。這里還用了3 個過程開關變量來進行狀態的邏輯識別。

除了以上這些程序代碼，我還編寫了初始化程序代碼、藍牙串口連接程序代碼等。

圖6 作品外觀及內部結構

改進的想法：

用人臉識別或指紋識別等生物識別代替RFID，簡化流程。

加裝繼電器，配合電磁鐵，對藥箱進行精確開鎖設定，進一步避免開箱錯誤。

老師推薦：

創意源自對生活細致的觀察，作者利用老人對家人聲音敏感的特點，靈活運用各類傳感器，制作出了實用性強的好作品。