智能药盒设计
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新型智能家用电子药箱设计随着人们生活水平的不断提高,健康意识也逐渐增强,越来越多的人开始注重自身健康。
随之而来的是对家庭医疗设备的需求不断增加。
在这种需求的推动下,新型智能家用电子药箱应运而生。
本文将从设计理念、功能特点、应用前景等方面对新型智能家用电子药箱进行详细介绍。
一、设计理念新型智能家用电子药箱的设计理念主要是为了方便人们管理药品和保障用药的安全性。
传统的家用药箱通常是简单的储存药品的容器,并不能满足人们对用药管控的需求。
而新型智能家用电子药箱的设计理念是结合了智能化技术和医药保健的需求,更加注重用户体验和数据的智能化管理。
其设计理念主要包括以下几点:1. 安全保障:新型智能家用电子药箱在设计上应考虑到药品的安全问题,采用防水、防潮、防火等技术,确保药品的质量和安全。
2. 智能管理:电子药箱可以通过智能化技术实现药品的管理、用药提醒和数据统计等功能,帮助用户更加方便地管理药品,并提供用药建议和分析报告。
3. 便捷体验:设计上应考虑用户体验,尽量简化操作步骤,提供更加便捷的用药体验。
4. 智能化互联:电子药箱可以通过智能手机等设备实现互联功能,方便用户随时随地管理药品。
二、功能特点新型智能家用电子药箱的功能特点主要包括以下几个方面:1. 智能提醒:电子药箱可以设置每日用药提醒,帮助用户按时用药,避免漏服药物,提高用药的规律性。
2. 药品分类管理:药品可以按照类型、剂量等进行分类储存,方便用户找到需要用的药品。
3. 用药数据统计:电子药箱可以记录用户的用药情况,包括用药时间、剂量等信息,用户可以通过手机等设备随时查看用药情况。
4. 用户健康管理:电子药箱可以根据用户的用药情况制定个性化的健康管理方案,提供用药建议和健康管理报告。
以上功能特点使新型智能家用电子药箱具有更加智能化、便捷化和个性化的特点,可以满足用户对用药管理的需求。
三、应用前景随着人们对健康管理需求的不断增加,新型智能家用电子药箱的应用前景非常广阔。
智能药盒系统设计研究提纲:1. 智能药盒系统的市场需求分析2. 智能药盒系统的设计原则与实现3. 智能药盒系统的用户体验与人机交互设计4. 智能药盒系统的技术难点与未来发展方向5. 与智能药盒系统相关的建筑实践案例分析一、智能药盒系统的市场需求分析随着人口老化、慢性病患者数量增加以及家庭医疗需求增强,智能药盒逐渐被广泛应用。
智能药盒系统不仅能够提醒用药时间,更能通过内置传感器对药品进行监测并实时反馈给用户。
智能药盒系统在家庭医疗管理、老年人护理等方面具有广泛的应用前景。
二、智能药盒系统的设计原则与实现在智能药盒系统的设计中,需要注意以下原则:1. 实用性:智能药盒系统必须具备实用性,方便用户使用,减轻用户用药负担。
2. 安全性:智能药盒系统在设计时必须具备安全性,保证用药的正确性与安全性。
3. 人性化:智能药盒系统的设计必须遵循人本主义的原则,注重用户体验。
四、智能药盒系统的技术难点与未来发展方向在智能药盒系统的设计中,技术难点主要包括:药品识别、传感器数据实时监测、物联网数据传输与云端存储等。
未来应加强药品识别的研究,完善传感器数据的监测,深化物联网技术的研究,达到对用户用药情况的全面监测。
五、与智能药盒系统相关的建筑实践案例分析1. 美国旧金山市政府:在美国旧金山市政府执行实验中,智能药盒系统得到了广泛的应用,减轻了医务工作者的工作压力。
2. 智能药盒和居家医疗:智能药盒系统在居家医疗中得到了广泛的应用,提高了家庭医疗服务的质量,有效降低了医疗成本。
3. 智能药盒在护理中的应用:智能药盒系统对于老年人、残疾人等的护理具有重要意义,能够提供精细化的护理服务。
4. 阿里健康智能药盒:阿里健康智能药盒在智能化用药方面具有重要意义,可实现用药的精准管理和精细化服务。
5. 以药盒为基础的智能医疗:智能药盒系统在智能化医疗服务方面具有重要意义,可基于药盒构建智能化的医疗服务体系。
智能药盒设计——《单片机嵌入式系统软硬件设计》摘要随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对生活的健康质量也追求越来越高,为了方便老年人吃药,结合当前智能药盒蓬勃的发展状况,本文介绍了一种基于单片机的家庭用智能药盒的设计。
首先,本文介绍了此系统所涉及的硬件的结构和工作原理,主要包括STC90C51单片机、LCD1602液晶和单片机的定时/计数器。
其次,介绍了系统硬件的模块化设计思想。
在第一部分着重介绍了单片机的各项参数、内部结构、引脚功能,LCD1602的硬件电路、显示原理和各项命令,定时/计数器和蜂鸣器原理的简单介绍。
在第二部分则系统地介绍了各模块之间的运作模式和工作流程。
当系统检测到有时间设置功能键或用药设置功能键有输入时,进入关中断调时及设置状态,之后开中断并按下定时键记录当前设置的时间及用药量的值。
在调节好系统时间之后,系统时间向前运行的过程中不断将系统实时时间与记录时间作比较,两者相等时发出警报并显示所设置的用药量,一分钟后系统实时时间与记录时间不在相等则自动退出提醒,如此实现每天四次用药及每次四种用药服用量的提醒,比较适合普通家庭使用。
关键词:智能药盒;STC90C516;时钟;1602显示目录摘要 (1)Abstract.................................................. 错误!未定义书签。
1 绪论 (4)1.1 选题目的和意义 (4)1.2 目前智能药盒的现状 (4)2 系统总体方案设计 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 总体设计思路 (5)2.3 系统结构设计 (7)3 硬件电路的设计 (8)3.1 单片机最小系统 (8)3.1.1. STC90C51RC/RD+系列单片机简介 (8)3.1.2. 晶振电路 (11)3.1.3. 复位电路 (12)3.2 显示电路 (13)3.3 键盘电路 (15)3.4 蜂鸣器报警电路 (15)3.5 发光二极管电路 (16)3.6 定时模式装入初值的计算 (17)4 结论 (19)致谢 (20)1绪论1.1 选题目的和意义很多老年人随着年龄的增长,都有健忘的毛病,对于这些老年人来说在生病的时候甚至是日常生活中按时吃药是一个难题,如果需要在不同时间吃不同的药,几乎很难独立完成,这次的结课论文题目所指的智能药盒就是针对这些老年人所设计的,是一种为了方便老年人服药而设计的药物存储容器,它可以更好地管理高龄人群吃药麻烦的问题,根据对老年人每天吃药的时间进行定时,来实现一天内对老年人每天三次或更多次的定时提醒,提醒使用者服用多种药物中的一种或多种,以帮助人们改掉不按时吃药的坏习惯。
新型智能家用电子药箱设计随着科技的发展,智能家居已经渗透到了我们生活的方方面面,其中智能药箱成为智能家居的一个重要组成部分。
智能药箱不仅可以方便人们存放药品,还可以提醒用药时间并监测药品的质量和有效期。
设计一款新型智能家用电子药箱势在必行。
新型智能家用电子药箱需要具有良好的存储能力。
药箱内部应设计有多个分隔仓,可以按照不同的药品进行分类存放,避免混淆和交叉感染的问题。
每个仓室应该有专门的药品标签和二维码,方便用户通过手机扫描进行药品的识别和查询。
药箱内部还应设置一块温湿度传感器,可以实时监测药品的温湿度情况,避免药品受潮和过热。
新型智能家用电子药箱需要具备智能提醒功能。
药箱应与用户的手机或智能家居系统相连接,用户可以通过手机设置用药时间和剂量,药箱会在设定的时间自动提醒用户进行用药。
药箱还可以通过智能语音播放器播放语音提示,方便年长者或视力不佳的人士进行用药。
新型智能家用电子药箱需要具备安全防护功能。
药箱应该配备智能锁和指纹识别系统,只有具备开锁权限的人员才能打开药箱。
药箱还应该具备防止药品被盗和误食的设计,比如设置红外线感应器,一旦有人未经授权打开药箱,药箱会自动报警,并通过手机发送消息给用户。
新型智能家用电子药箱还需要具备远程监控和管理功能。
用户可以通过手机远程监控药箱的实时情况,包括药品的存放情况、用药记录、温湿度变化等。
药箱还可以生成用药报告并发送给用户,帮助用户进行药品管理和用药计划的制定。
新型智能家用电子药箱的设计应该注重药品的存储、提醒、安全和管理等功能的综合性能。
通过科技的应用,可以更好地帮助人们管理药品,提高用药的安全性和便捷性,为人们的健康保驾护航。
物联网技术 2023年 / 第6期1080 引 言近年来,我国人口老龄化日益严重,人们对健康观念也日益重视,然而很多老年人随着年龄的增长,逐渐有了健忘的毛病[1]。
目前不少老年人苦于用药的合理管理和定时服用。
通常子女作为监护人容易因为工作忙等原因,导致难以对老人服药状态做到细致的监督;易出现忘记服药,重复服药,以及服错药物剂量等问题,便会导致严重的后果。
智能药盒是一种刚刚起步的智能产品,主要针对老年人,智能药盒为药物提供保存环境并为人们提供提醒服务,将成为一个很具有现实意义和使用价值的项目。
但就目前市场上的智能药盒来看,还有许多尚未完善的功能与弊端。
主要有以下三点:大多电子药盒的电路经常由分立的数字电器件组成,功能单一;重量和体积都比较大,特别是功耗大,提升了使用成本,具有很大的局限性;提醒设置不方便,不利于长辈使用。
而本文设计的智能药盒操作简单并具有剩余药量检测、服药提醒、自动出药的功能;安卓APP 可以实现对药盒所有设置提醒信息的上传、时钟自动同步等功能。
该设计将有效解决老人漏服、错服、多服的问题,并及时发现药物短缺,为老人的服药状态提供安全保障[2]。
1 系统总体设计智能药盒的设计以STM32为智能药盒的核心,配备有微型步进电机及其驱动控制芯片、扬声器等功能模块。
采用串口屏实时监控服药时间、药物缺少提醒等功能,同时基于Android 系统开发手机 APP ,完成辅助监控,并同步用药数据等功能。
产品集智能化、简易化、现代化、实用化于一体,可随时调控用药时间与频率,设置用药种类,能够有效地帮助所需人群解决在服药方面带来的不便,并养成良好的按时服药习惯[3-4]。
基于STM32和物联网技术的智能药盒的总体结构如图1所示。
图1 智能药盒的总体结构控制模块:负责药仓的打开关闭。
通信模块:负责单片机与传感器、单片机与APP 间的通信数据间的传输。
串口屏模块:实现人机界面交互功能。
提醒模块:发出提示声音,定时提醒用户服药。
一种老年人智能旋转药盒设计随着我国老龄化进程的加快,老年人的生活质量越来越引起社会的关注。
老年人因为年龄的增长,容易出现记忆力减退,药物使用频率增加等问题,因此老年人智能旋转药盒的设计就显得尤为重要。
智能旋转药盒是指在保持原有药盒功能的基础上,增加了一些新的功能,让老年人在使用药品的时候更加方便和安全。
以下将从设计理念、功能设计和材料选择等方面对老年人智能旋转药盒进行详细的介绍。
设计理念老年人智能旋转药盒的设计理念是以老年人的生活特点和使用需求为出发点,着重于简单易用、智能安全。
在设计中要考虑到老年人可能出现的记忆力减退、视力模糊等情况,以及药物使用频率增加等特点,力求让老年人在使用药盒的时候更加方便和安全。
功能设计1. 智能提醒智能旋转药盒内置智能芯片,可以根据老年人的用药情况设定提醒功能。
当到了吃药的时间,药盒会发出声音和振动,提醒老年人吃药。
这样可以避免老年人因为忘记吃药而影响药效,也可以避免因为重复服药而造成药物过量。
2. 大字显示智能旋转药盒的显示屏采用大字显示,同时设计了高对比度的色彩,可以方便老年人查看当前的用药情况,避免因为视力模糊而导致的误服或漏服药物的情况发生。
3. 数据存储智能旋转药盒可以记录老年人每一次的用药情况,并且将数据存储在云端,可以随时随地查看。
这样老年人自己和家人都可以实时掌握老人的用药情况,及时调整用药计划。
4. 安全锁智能旋转药盒设计了安全锁功能,只有在到了吃药的时间,且通过指纹或密码解锁之后,药盒才会自动旋转到相应的位置,确保老年人每次都是按照医嘱用药。
材料选择1. 耐用材料智能旋转药盒的外壳采用耐用的ABS工程塑料制成,具有高强度、耐磨损、抗老化等特点,可以有效保护内部电子设备和药品。
2. 防滑材料智能旋转药盒的底部和侧面设计防滑橡胶垫,可以有效防止药盒在使用过程中滑动,增加了使用的稳定性,避免药品的不慎倾洒。
3. 环保材料智能旋转药盒所用的材料均符合环保要求,不含有任何有害物质,可以放心使用。
新型智能家用电子药箱设计
随着生活方式和医学技术的发展,越来越多的人需要定期服药来维持身体健康。
然而,经常性忘记服药和服药不规律却是很常见的问题。
因此,我们设计了一款智能家用电子药箱,旨在提高用药规律性和准确性,以帮助用户更好地管理自己的健康。
首先,该电子药箱采用了智能化技术,用户只需要按照医生的建议将药物放入药箱的
定制药格中,设定服药时间和用量即可。
每当服药时间到达时,药箱会自动弹开对应的药格,提醒用户要服用药物,直到用户开箱取走所有药物,药箱才会停止提醒。
不仅如此,
该电子药箱还会记录每次服药的时间和药物用量,并根据用户的服药记录,提供及时的用
药建议和提醒。
其次,该电子药箱还具有安全性和隐私性。
在药箱的使用过程中,电子药箱可通过智
能传感器检测是否有其他人试图打开药箱,若药箱被他人打开,会及时向用户发出警报。
此外,该电子药箱还配备了多种安全锁,确保用药过程的安全性。
同时,药箱也保证用户
的隐私,所有医学建议和使用记录仅存储在该药箱中,不会泄露给任何第三方。
最后,该电子药箱采用可持续设计和环保材料。
药箱配备了可充电的电池,药箱中每
个药格的外部材质也采用了环保材料,既减少了对环境的影响,也为用户提供了更长久的
使用时间。
总之,这款智能家用电子药箱是一款安全、智能、高效、环保的电子药箱,可有效提
高用户用药规律性和准确性,帮助用户更好地管理自己的健康。
一位剑桥海归程序员,设计一款智能药盒,获2016红点大奖!“你今天没吃药吧!”“哎呀,我忘了。
”“你怎么又没吃药啊!”无论是父母、爱人或朋友你是否总是放心不下提醒他们吃药?不过从今天开始你都不用操心了因为这款智能药盒可以提醒、监督他们吃药的工作把你彻底的解放出来▼它就是智能药盒“Memo Box”来自剑桥的学霸卢山起初是为了能让妈妈准时服药他和同学制作了一款智能药盒毕业之后回国组建团队创业设计研发了Memo Box不可思议的是,程序员的这个设计获得了2016年的德国红点设计奖▼这是一款物联网药盒采用壳体和内盒分离式的设计内盒用来储存药物根据不同的药量有 2 格和 4 格可选采用医药 PP 材质通过 FDA(美国食品药品监督管理局)认证可以取出清洗更换或者直接放药板进去由苹果供应商生产开合自动吸附,手感特别棒▼机身上下只有一个按钮所有玄机全部藏在药盒转轴中这里集中了隐藏式的 LED 呼吸灯带有服药提醒时会有节奏地亮起来并发出提示声音,同时通过手机提醒它的智能性和实用性真的很出色。
▼把服药安排提前记录在手机药盒会按时发出亮光和声音,提醒服药如果已经提前服药,就不会再提醒在智能模式下,还可以记录个人服药习惯提高服药提醒的准确性为了防止重复用药短时间内重复打开会亮起红灯和发出声音报警▼药盒连接手机后可以在 APP 内添加服药提醒药品的种类、剂量、图片、服药频次等都可以方便地设置好(可以直接拍照就记录药物说明书,对老人很方便)▼打开药盒自动生成服药记录免去手动服药记录的烦恼。
▼Memo Box还可以查看和管理——多位家庭成员的服药安排和记录看到谁没有按时吃药,轻按「戳一下」对方的手机马上就会震动如果没有回应就可以选择「语音通话」。
一次震动、一个电话就能让父母和家人知道自己被记挂在心上是不是很暖心▼当然不仅是父母,任何你记挂的人Memo Box都能帮你把这份关心送达。
只要你够用心一个药盒都能成为她动心的原因▼药盒忘带了或找不到了怎么办?如果忘带药盒,手机会发出警报让你及时掉头;找不到药盒的时候也可以让它自己发出声音;即使再杂乱的环境也能找出它。
基于单片机的智能药盒随着科技的快速发展,智能化已经深入到生活的方方面面。
其中,基于单片机的智能药盒的设计与实现,为我们的日常生活提供了极大的便利。
一、设计思路智能药盒的设计主要基于单片机技术,通过预设的程序,实现药物的提醒、管理以及安全用药的保障。
其核心部件包括单片机、存储模块、显示模块和通讯模块。
二、主要功能及工作原理1、药物提醒:通过预设程序,设定特定的提醒时间,如每日的固定时间点,当到达预设时间点时,单片机控制蜂鸣器发出提醒信号,以提醒患者按时服药。
2、药物管理:利用存储模块记录患者所需服用的药物种类、剂量、时间等信息,当接收到提醒信号时,单片机根据存储模块的信息,指导患者正确服药。
3、安全用药保障:通过通讯模块,将患者服药的信息传送至医生或医疗机构的服务器,以便于医生实时掌握患者的用药情况,及时调整治疗方案。
三、使用场景及优势智能药盒的使用场景广泛,尤其适用于老年人、儿童、慢性病患者等需要长期服药的人群。
其优势主要体现在以下几个方面:1、提醒功能:避免了漏服、错服的情况,保证了患者按时、按量服药。
2、管理功能:可以详细记录患者的服药信息,为医生提供详尽的医疗数据。
3、安全用药保障:通过实时传送服药信息,有利于医生及时调整治疗方案,保障患者的用药安全。
四、未来发展及优化方向随着科技的进步,基于单片机的智能药盒将有更多的优化空间。
例如,可以通过增加传感器,检测药品的有效期、药品剩余量等信息;可以通过升级通讯模块,实现远程医疗、在线咨询等更多功能。
总结,基于单片机的智能药盒的设计与实现,不仅提高了患者的生活质量,也为医疗服务提供了更多的可能性。
未来,随着技术的不断进步,我们期待看到更多的智能化产品为我们的生活带来便利。
基于老人的智能药盒设计随着人口老龄化的加剧,如何为老年人提供更好的医疗保健服务成为了社会的焦点。
其中,药品管理和服用是一个重要环节。
许多老年人患有多种疾病,需要服用多种药物,然而,他们往往存在忘记服药、误服药物、药品过期等问题。
智能药盒设计——《单片机嵌入式系统软硬件设计》摘要随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对生活的健康质量也追求越来越高,为了方便老年人吃药,结合当前智能药盒蓬勃的发展状况,本文介绍了一种基于单片机的家庭用智能药盒的设计。
首先,本文介绍了此系统所涉及的硬件的结构和工作原理,主要包括STC90C51单片机、LCD1602液晶和单片机的定时/计数器。
其次,介绍了系统硬件的模块化设计思想。
在第一部分着重介绍了单片机的各项参数、内部结构、引脚功能,LCD1602的硬件电路、显示原理和各项命令,定时/计数器和蜂鸣器原理的简单介绍。
在第二部分则系统地介绍了各模块之间的运作模式和工作流程。
当系统检测到有时间设置功能键或用药设置功能键有输入时,进入关中断调时及设置状态,之后开中断并按下定时键记录当前设置的时间及用药量的值。
在调节好系统时间之后,系统时间向前运行的过程中不断将系统实时时间与记录时间作比较,两者相等时发出警报并显示所设置的用药量,一分钟后系统实时时间与记录时间不在相等则自动退出提醒,如此实现每天四次用药及每次四种用药服用量的提醒,比较适合普通家庭使用。
关键词:智能药盒;STC90C516;时钟;1602显示目录摘要 (1)Abstract.................................................. 错误!未定义书签。
1 绪论 (4)1.1 选题目的和意义 (4)1.2 目前智能药盒的现状 (4)2 系统总体方案设计 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 总体设计思路 (5)2.3 系统结构设计 (7)3 硬件电路的设计 (8)3.1 单片机最小系统 (8)3.1.1. STC90C51RC/RD+系列单片机简介 (8)3.1.2. 晶振电路 (11)3.1.3. 复位电路 (12)3.2 显示电路 (13)3.3 键盘电路 (15)3.4 蜂鸣器报警电路 (15)3.5 发光二极管电路 (16)3.6 定时模式装入初值的计算 (17)4 结论 (19)致谢 (20)1绪论1.1 选题目的和意义很多老年人随着年龄的增长,都有健忘的毛病,对于这些老年人来说在生病的时候甚至是日常生活中按时吃药是一个难题,如果需要在不同时间吃不同的药,几乎很难独立完成,这次的结课论文题目所指的智能药盒就是针对这些老年人所设计的,是一种为了方便老年人服药而设计的药物存储容器,它可以更好地管理高龄人群吃药麻烦的问题,根据对老年人每天吃药的时间进行定时,来实现一天内对老年人每天三次或更多次的定时提醒,提醒使用者服用多种药物中的一种或多种,以帮助人们改掉不按时吃药的坏习惯。
1.2 目前智能药盒的现状现状是刚刚起步,主要针对老年人,但随着对这种刚性的市场需求认识的加深,市场一定会迎来一个发展热潮。
一开始出现的便携小药盒,造型简单,容量小,不能满足人们的需求,于是,随即又发展出现了大容量且功能齐全的药盒。
随着逐渐更新完善,发展出现了造型多样的全新设计的人性化智能电子药盒,易操作,能定时,更简单。
为更多人带来了便利。
电子药盒不仅用于收纳不同的药片,还可以放置保健品,这样也就拓展了电子药盒的消费对象,扩大了消费群体,提升电子药盒的使用价值。
以前大多电子药盒的电路通常由分立的数字电路器件组成,不仅功能单一,而且重量和体积都较大,特别是功耗大,提高了使用成本,因而具有很大的局限性。
所以更加智能的电子药盒成为新的需要。
近几年,随着单片机技术的快速发展,以单片机为核心的大规模集成电路在各种产品中得到了极其广泛的应用。
而以单片机为核心的数字电路正是由于具有功能丰富,体积小,功耗低等优势,符合电子药盒这一产品的特点,具有极大的市场潜力和开发价值。
一切科技都是为了服务人们更好的生活。
鉴于目前不少老年人苦于用药的合理管理和定时服用,智能的药品管理系统正是大众所需。
近几年,随着单片机技术的快速发展,以单片机为核心的大规模集成电路在各种产品中得到了极其广泛的应用。
而以单片机为核心的数字电路正是由于具有功能丰富,体积小,功耗低等优势,符合电子药盒这一产品的特点,具有极大的市场潜力和开发价值。
针对目前的现状,设计一种家庭用智能药盒,本设计是以STC90C516单片机为核心,并与键盘输入和1602LCD液晶显示屏相结合的自动按时提醒控制系统,有较高的应用价值和现实意义。
2系统总体方案设计2.1 设计要求利用STC90C516单片机、8个按键、LCD1602液晶显示屏、蜂鸣器、LED发光二极管等设计一个家庭用智能药盒。
该系统硬件部分由单片机最小系统、按键电路、液晶显示电路、声光报警电路组成,系统能完成时间的实时显示、每天四次定时、每次用药四种药用量提醒的功能。
系统基本功能如下:(1)显示采用LCD1602显示实时时间、用药量、调设信息显示等。
(2)定时时间与用药量的设定系统须实现每天四次时间的定时,每次用药时须对四种药做出用量的提醒,通过6个按键完成,1个功能键,1个调节键,4次定时对应的4个定时按键。
(3)实时时间调节实时时间通过另外2个按键进行调节,其中之一为功能键,另一个为调节键。
(4)报警功能实时时钟运行到定时时间时,LCD1602显示此次用药量,蜂鸣器响起,LED 闪烁,提醒用药时间到。
2.2 总体设计思路本设计采用模块化设计的方法,以STC90C516RD+单片机为核心设计一种家庭用智能药盒。
系统采用单片机为主控芯片,结合单片机最小系统所必须的上电复位电路,内部晶振电路,采用电源模块为整个系统提供稳定直流电源,采用单片机芯片提供的定时器设计系统时钟,LCD显示模块负责时间及其他参数的的显示,语音模块接收单片机发送来的信号完成声音信号的提醒,LED发光二极管配合语音模块的蜂鸣器起到辅助的报警作用。
在程序的设计问题上,以单片机内部资源为核心,调用程序存储区的各个模块的驱动程序,通过单片机的引脚对系统中其他模块资源进行驱动和调用,通过主程序调用按键扫描子程序和LCD1602数据刷新程序,将按键模块和LCD1602联系起来,使得按键的输入信息可以实时地显示在LCD1602液晶屏上,程序调用LCD1602读数据的子程序,并运算判断是否进入报警时间,进入到报警时间时,将之前设定的用药的信息刷新到LCD1602上,并通过作用单片机管脚,驱动蜂鸣器发声和LED发光二极管发光,起到必要的报警功能。
系统基本原理如图2-1所示:图2-1 系统原理图本系统采用STC90C516RD+作为单片机最小控制系统的核心,STC90C516RD+是STC90C51系列单片机的一种;采用LCD1602液晶屏作为显示器件;以单片机内部定时器中断作为系统时钟。
系统通过单片机实现对各个系统模块的协调控制,由单片机检测2+2+4共8个按键的输入,并将输入信息实时显示在LCD1602上。
定时设置通过6个按键完成,1个功能键,1个调节键,4次定时对应的4个定时按键,功能键按下后,即可通过调节键调节,随按下功能键次数的不同,完成对时间和用药量六个值的设定,最后一次按下功能键,并按下4个定时按键的其中一个,LED发光二极管闪动,以确定定时按键确实被按下,则记录此时各参的值,表示一次定时操作结束,则时钟继续向前运行。
定时设置完成后,对系统始终时间做出调整。
由2个按键完成,一个是功能键,一个是调节键,按下功能键,即可对时间作出调整,随功能键按下次数不同,分别对分钟数和小时数作出调整,调整结束后,最后一次按下功能键,时钟开始运行。
系统利用单片机的定时器运行实时时钟,由单片机检测此时实时时间是否与4个定时时间之一相等。
实时时钟运行到定时时间时,LCD1602显示此次用药量,蜂鸣器响起,LED闪烁,提醒用药时间到,一分钟后,实时时钟越过定时时间,实时时间与定时时间不再相等,则系统自动退出报警程序。
2.3 系统结构设计系统结构由STC90C516单片机、2+2+4键盘、电源、晶振电路、复位电路、LCD显示、蜂鸣器电路、发光二极等几部分构成。
系统结构如图2-2所示:图2-2 系统结构图3硬件电路的设计3.1 单片机最小系统单片机最小系统主要由STC90C516单片机、晶振电路、复位电路等构成,单片机最小系统如图3-1所示:图3-1 单片机最小系统电路图3.1.1.STC90C51RC/RD+系列单片机简介STC90C51RC/RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟机器周期和6时钟机器周期可以任意选择。
内部集成MAX810专用复位电路,时钟频率在12MHz 以下时,复位脚可直接接地。
STC90C51RC/RD+单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(FLASH)、数据存储器(SPAM)、定时/计数器、UART串口、I/O接口、EEPROM、看门狗等模块。
STC90C51RC/RD+系列单片机几乎包含了数据采集和控制所需要的所有单元模块,可称得上一个片上系统。
1、增强型6时钟/机器周期,12时钟/机器周期8051 CPU。
2、工作电压:5.5V-3.8V(5V单片机)/3.6V-2.0V(3V 单片机)。
3、工作频率范围:0-40MHz,相当于普通8051的0~80MHz,实际工作频率可达48MHz。
4用户应用程序空4K/6K/7K/8K/10K/12K/13K/16K/32K/40K/48K/56K/61K/字节。
5、片上集成1280字节/512/256字节RAM。
6、通用I/O口(35/39个),复位后为:P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口)。
P0口是开漏输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。
7、ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器/仿真器,可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,8K程序3-5秒即可完成一片。
8、EEPROM功能。
9、看门狗。
10、内部集成MAX810专用复位电路,外部晶体12M以下时,可省外部复位电路,复位脚可直接接地。
11、共3个16位定时器/计数器,其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用。
12、外部中断4路,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。
13、通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART。
14、工作温度范围:0-75℃/-40-+85℃。
15、封装:LQFP-44,PDIP-40,PLCC-44。
图3-2 STC90C51RC/RD+系列单片机引脚图1、电源Vcc(引脚号40),芯片电源,接+5V;Gnd(引脚号20),电源接地端。
2、时钟XTAL1(引脚号19)内部振荡电路反相放大器的输入端,是外接晶振的一个引脚。