基于单片机的的智能药盒的设计

2019年第10期信息通信2019(总第 202 期)INFORMATION & COMMUNICATIONS(Sum. No 202)智能药盒系统的研究与设计李智'，薛弟I 余涛'，孔维宾皿,杨晓芳"(1.盐城工学院信息工程学院，江苏盐城224051；2.东南大学水声信号处理教育部重点实验室，江苏南京210096；3.盐城市光纤传感及应用工程技术研究中心，江苏盐城224051)摘要:针对老年人在日常生活中长期服药带来的困难，设计智能药盒能够方便提醒老年人服用药物。

通过使用单片机来 实现智能药盒的功能，能够判断智能药盒的开启和关闭，并提醒按时服药。

系统会通过GMS 短信模块将药盒信息发送 至老年人的监护人，从而实现对老年人服药的监督。

测试结果表明，基于单片机的智能药盒系统能够达到了设计的基本要求，具有较强的实用价值。

关键词:智能药盒;单片机;GMS 中图分类号:TP391.44文献标识码:A文章编号：1673-1131(2019)10-0083-020引言随着我国老年人口数量和比例的不断增加，人口老龄化问题已经成为我国一个突出的社会问题。

老年人群中患有慢性疾病的比例较高，因此需要长期服用各种药物来控制和维持疾 病的稳定。

然而随着老年人人体机能的退化，老年人时常需要别人提醒来完成事情，设计智能药盒能够方便提醒老年人服用 药物。

老龄人口在日益增加的同时大部分老人因为缺乏子女的陪伴而被成为空巢老人,他们的健康问题也已经成了社会上 一个关注的焦点，因此设计一款方便老年人用药和方便监护人对老年人用药的监控的智能药盒具有十分重要的实用价值。

智能药盒可以根据用户的需求设定不同的时间和间隔， 到设定时间后会发出提示音，会检测病人是否开启药盒来自动记录信息，发送信息以及回复信息。

除了通过智能药盒和 手机提示及时进行药物监督外，医生还可以根据智能药盒中 的数据为患者提供更加个性化和有针对性的用药指导。

基于stm32的智能药箱毕业设计任务书本文将围绕“基于STM32的智能药箱毕业设计任务书”展开，分步骤阐述设计流程和要求。

一、设计背景目前，随着人口老龄化程度的不断加剧，慢性病患者的数量不断增加，药品的种类不断扩大，对药品管理的要求也越来越高。

传统的人工管理方式已经无法满足现代人们管理药品的需要，因此设计一种基于STM32的智能药箱，可以帮助慢性病患者更好地管理药品，提高药物的准确性和及时性，减轻工作负担。

二、设计要求设计要求如下：1.基于STM32的智能药箱必须具有智能化，信息化，网络化等特点。

2.智能药箱应具有药品存储、药品管理、药品提醒等功能。

3.智能药箱应具有人机交互界面，方便用户了解药品存储情况、药品管理情况等。

4.智能药箱应具有安全性能，防止未经授权的人员接触药品。

三、设计流程设计流程如下：1.硬件设计：硬件设计包括STM32芯片的选取，各种传感器和电路的设计，电源和外围电路的设计等。

2.软件设计：软件设计包括底层驱动程序的编写，上层控制程序的编写，界面的设计等。

3.药品管理：在药箱中设置合理的存储位置，并记录每种药品的信息，包括药品名称、剂量、保质期等。

4.数据采集：采集药品的各种信息，包括药品的摆放位置、药品使用情况等。

5.数据处理：对采集的数据进行处理并分析，根据分析结果产生提醒信息。

6.提醒功能：根据分析结果产生提醒信息，提醒用户按时吃药并记录用户的反馈信息。

四、设计成果设计成果如下：1.硬件成果：智能药箱整机及其各个组成部分的电路图和元器件清单。

2.软件成果：智能药箱上位机界面设计和下位机程序源码。

3.功能成果：智能药箱可以实现药品的存储、管理、提醒等功能。

4.性能成果：智能药箱的稳定性和可靠性高，在长时间运行中不易出现故障。

5.实用性成果：智能药箱可以满足慢性病患者的日常需求，并且方便用户管理药品，提高用药的准确性和及时性。

总而言之，本文围绕“基于STM32的智能药箱毕业设计任务书”展开，详细介绍了设计背景、设计要求、设计流程和设计成果。

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。

doi:10.3969/j.issn.1672-6375.2020.04.001收稿日期：2019-12-03作者简介：吴振磊（1981-），男，汉族，江苏苏州人，硕士，讲师，主要研究方向：电子信息工程技术。

0引言随着国民经济的不断发展，人民的生活水平日益提高，人们越来越注意生活的品质。

由于生育率逐渐降低，社会人口老龄化问题逐渐凸显出来，如何赡养好老年人成为社会关注和亟需解决的问题。

而随着通信和计算机等高科技的快速发展，计算机智能辅助技术在日常生活中对老年人医疗保健领域的应用一直备受关注。

将智能辅助技术应用到老年人的医疗中是当下技术应用的一个典范。

随着产品的不断更新换代，智能化的药盒将具有更加丰富的功能。

通过药盒的数据记录老年人服药数据，可以提供良好的药疗分析数据，以便让医生更好的了解患者情况并对症下药。

因此针对这种现状，本论述设计了一种家用智能药盒，具有较高的应用价值和现实意义。

本设计是一款基于STM32嵌入式技术智能药盒。

该药盒可根据实际情况设定药物的种类和服药时间，实现对老年人每天定时提醒，提醒使用者服用多种药物中的一种或多种，以帮助服药者按时服药，缓解病状。

1基本控制要求为满足使用者越来越复杂多样的要求，本设计通过对APP 端设定时间和药物种类后，经由通信模块发送至药盒控制器中，控制器接受指令以后，根据设定情况分类定时，以声音和警示灯的方式提醒使用者服药。

在使用者服药以后单片机通过信息采集模块将数据及时反馈给APP 并记录于APP 后台，护理人员可以了解使用者的服药情况。

根据设计要求，该药盒主要由控制模块、通信模块、电源模块、提示模块和软件APP 等组成。

控制模块：负责数据处理及指令发送；通信模块：负责单片机与APP 间的通信数据传输；电源模块：为各个模块供电，保证系统正常运行；提示模块：发出提示声音和警示灯，提醒并引导用户定时服药；检测模块：检测使用者服药情况，并及时反馈给控制器；软件APP ：设定服用药物的类型和时间并及时反馈给控制器。

智能应用0 前言权威统计数据显示，截止到2019年末，中国60岁以上的老年人口数已经超过2.5亿，人口老龄化衍生出的问题逐渐加重。

在这一群体中，超七成的老年人正在被至少一种慢性病所困扰，需要依靠长期服药来维持正常生活，然而有相当一部分老年人记忆力减退，甚至患有健忘症，时常忘记服药，给身体健康造成很大隐患。

另一方面，大型医疗机构每天都要接诊很多患者，开出大量药方，传统的配药方式对配药护士的劳动强度要求较大，且容易出现失误。

针对这两种现象，设计出了一款可以识别用户语音信息的智能语音药箱控制系统，该系统既可以提醒老年人按时服药，方便药物的存取，又可以应用于医疗机构的配药工作中，减轻医务工作者的劳动强度，提高配药的速度和准确性。

1 系统方案■1.1 功能分析该系统使用基于ARM Crotex-M3内核的32位单片机STM32F103C8T6作为控制芯片，该芯片功能强大，功耗较低，引脚数量适中，便于进行功能扩展，完全能够应对智能语音药箱产品的开发。

系统主要实现语音识别、键盘输入检测、定时报警提醒以及电机驱动等四大功能。

语音识别功能主要是对用户的语音信号进行识别，当用户说出的药品名称与系统预设值匹配成功时，电机驱动功能即发挥作用，自动打开存放相应药品的药箱；此外，用户也可通过键盘手动打以提醒用户按时服药。

■1.2 系统框图根据功能分析，确定了系统总体框图。

系统主要由单片机最小系统控制电路、电源电路、语音识别电路、电机驱动控制电路和键盘检测电路等几部分组成，各部分之间的联系如图1所示。

2 硬件电路设计硬件电路的设计充分考虑了产品的实际生产需求，在保证系统能够安全稳定工作的前提下，对主要元器件的价格、体积、主要性能指标等因素做了充分考虑。

系统硬件主要由电源电路、单片机最小系统电路、语音信号输入与识别电路、键盘输入电路和电机驱动电路等几部分组成，各部分具体介绍如下。

■2.1 电源电路用户可以使用5mm DC插座或micro_USB接口为系统提供5V直流电源，该电源一部分直接供给继电器用以驱动开关药箱抽屉的直流减速电机，另一部分经过芯片AMS1117-3.3的稳压降压以及外围滤波电路的处理后产生3.3V 电压供给STM32单片机和语音信号处理模块等器件使用。

基于51单片机的老年人智能药箱系统的设计与实现摘要：针对我国老年化渐长，而老年人的基础保障设施以及相关健康保障设备质量、数量却还不够完善的情况，面对市场需求，我们设计了一款基于51单片机的老年人智能药箱系统。

该药箱关注老年人身体机能下降而造成的错服药等现实问题，在主控系统上采用51单片机进行数据处理与控制,完成基础的存取药品、分类药品、提示服药功能。

此外，药箱系统具有联网功能，实现放、取、服药数据的动态展现和存储。

关键词：智能药箱；51单片机；信息处理；联网功能；中图分类号：TP368.331引言2000年以来，我国开始迈入老龄化社会。

年龄增大的同时，人体健康值随之下降，老年人易患各种慢性疾病，需要长期服用多种药物[1]。

有数据统计，65 岁以上的老年人中约80%患有心脏病、高血压等慢性疾病，其中有35%的老年人患有2 种或2 种以上的慢性疾病[2]。

据调查显示，80%的老年人需要药物治疗[3]。

老年人需要服用多种药物，且服药次数不一，难以准确牢记。

又随着年龄增大，听觉、视觉等感官器官功能退化，容易出现错误服药、错过服药、多次服药的状况。

因此，智能药箱拥有着较为广阔的市场前景。

根据调研发现，如今市面上的药箱大多只具有最基础的功能，有很大的的创新改造空间。

基于此，我们致力于设计一款多功能联网的老年人智能药箱系统，更好地为老年人群体提供服务。

2系统总体结构设计该智能药箱采用51单片机作为主控核心进行信息处理与控制。

有多模块设计，我们通过蜂鸣器装置来进行服药提示；通过LCD显示屏进行装药、取药提示；通过WiFi通讯功能进行联网功能并提供紧急联系人功能等等。

后续还将逐步实现自主配药等高难度功能，以确保更高质量保护老年人的服药安全。

3智能药箱系统硬件设计图1 硬件设计原理图图2 智能药箱电路PCB 2D图展示3.1单片机系统模块（51）51单片机是初学者们最容易上手学习的单片机，它具有：集成度高、体积小、有很高的可靠性；控制功能强；扩展性能好，非常容易构成各种应用系统等优点，最终被我们采用，作为主控核心。

基于单片机的智能药箱基于单片机的智能药箱智能药箱是一种基于单片机技术的创新医疗设备，它能够提供方便、智能的药物管理与监控功能。

下面我将逐步介绍智能药箱的设计和运作原理。

首先，智能药箱的设计是以用户的药物管理需求为核心。

它通常由一个坚固的外壳和多个药品仓位组成。

每个仓位都配备有药物识别装置，可以自动识别存放在仓位中的药物信息，如药物名称、剂量和使用说明等。

其次，智能药箱内部搭载了一块单片机芯片，它是整个设备的智能核心。

单片机芯片通过连接仓位的药物识别装置，能够精确地记录每个仓位中的药物信息，并将其与用户的个人信息进行绑定。

用户使用智能药箱时，首先需要在设备上输入自己的个人信息，例如姓名、年龄和身体状况等。

这些信息将与单片机芯片内部的数据库进行匹配，以确保药物的管理和监控符合个人需求。

当用户需要服用药物时，只需打开智能药箱的盖子，并按照屏幕上的指示选择所需药物的仓位。

此时，单片机芯片会自动检测仓位中的药物，并将其信息显示在屏幕上。

用户只需按照屏幕上的使用说明，正确取出所需药物。

同时，智能药箱还具备药物监控和提醒功能。

单片机芯片会根据用户设定的用药时间和频率，自动提醒用户服药。

当药物快要用完时，智能药箱会通过手机应用或短信提醒用户及时购买和补充药物。

此外，智能药箱还具备防盗和防误用功能。

它可以通过密码、指纹或刷卡等方式进行解锁，确保药物的安全性和可靠性。

而在误用药物方面，单片机芯片能够自动判断用户是否超过了药物的剂量，并及时发出警示。

总之，基于单片机技术的智能药箱为用户提供了便捷、智能的药物管理和监控功能。

它不仅能够精确记录和识别药物信息，还能提醒用户服药时间，并保证药物的安全性。

相信随着科技的不断发展，智能药箱将会越来越普及，为人们的健康管理带来更多的便利。

1 引言随着现代科学技术的飞速发展，数字化时代的来临，计算机和网络已经将触角伸入社会各行各业，渗入了城市的血液中，并且在一定程度上取代了人类繁琐的机械的劳动。

世界也正面临一场大规模的新的工业革命，又称为信息革命。

数字化、智能化，已经成为这场革命的主旋律。

让计算机像人类一样动作一样思考，并拥有人的记忆和人的逻辑，使人类从繁琐的键盘操作和按键输入中解脱出来是电脑智能化面对的重要课题。

本次设计是在运用成品嵌入式计算机的基础上，实现用人类的语言无线遥控单片机的运作。

为了更明确的显示声音对单片机的遥控作用，使单片机控制远处可开启的药盒，体现声控单片机的运行情况。

对于多功能电子医药盒的设计，关键在于语音识别，语音处理技术是一门新兴的技术，它不仅包括语音的录制和播放，还涉及语音的压缩编码和解码，语音的识别等各种处理技术。

以往做这方面的设计，一般有两个途径：一种方案是单片机扩展设计，另一种就是借助于专门的语音处理芯片。

普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法，即使勉强实现也要加很多的外围器件。

基于上述要求本次设计拟采用三种设计方案。

在芯片方面，ATMEGA16L微处理器和凌阳SPCE061A微处理器以及二者的组合应用是三种备选方案。

两种微控制器都具有丰富的片上系统资源，可以通过外加辅助电路的方式实现语音辨识功能，从而满足对控制指令的语音采集、压缩、存储、解压和辨识等一系列功能的要求。

在指令系统方面，两者都支持C语言，省去了繁琐重复的堆栈操作，方便了程序员的编写，和读取。

在确定设计使用单片机后，还应对单片机加装部分外围电路才能使用，其中包括：电源电路、音频电路、I/O电路等。

使其保证单片机各项功能的实现。

此外还有部分必须的功能电路，如：复位按键，状态指示灯等等。

在药盒仓体方面，采用三个直流电机驱动，动力来自驱动后轮的直流电机，驱动器采用意法半导体生产的L298N直流电机驱动器，整个药盒由电源供电。

语音指令的识别过程是利用单片机的特定人语音识别功能来实现的。

基于STM32的智能药箱系统设计与实现共3篇基于STM32的智能药箱系统设计与实现1随着人们意识的不断提高和医疗科技的不断发展，人们对日常保健的需求也越来越高。

而药箱作为人们常见的一种日常用品，近年来也逐渐受到广大消费者的关注。

药箱可以帮助人们方便地存放和管理自己日常需要使用的药品，但是传统的药箱只是一个简单的药品储藏盒，难以帮助人们实现药品的提醒和管理，这一方面是有待改进的。

基于此，我们在传统药箱的基础上，设计和实现一种能够智能化管理药品的药箱系统。

本系统主要由STM32单片机和相应的传感器、智能模块和网路通讯模块等组成。

该药箱系统的设计要点如下：1.硬件设计在系统设计的硬件方面，主要可以分为以下几个部分：药箱本体、药品分配器、温湿度传感器、光敏传感器、RTC时钟等。

首先要考虑的是药箱本体的设计。

由于药箱主要用来储存药品，因此需要设计相应的架构，包括药品存放桶、药品分配器等。

在药箱的分配器设计中，需要将药品机械手与STM32单片机相连，实现自动从药品存放桶中取出药品送到所需位置，防止人为误操作。

同时，为了更好地监测药品的使用情况和存储环境，还需要在药箱内部设计监测设备。

在监测设备方面，本系统需要通过温湿度传感器实时地检测药箱内部的温度和湿度，以解决一些药品在高温或潮湿环境下变质或失效的问题。

此外，本系统还需要安装光敏传感器，用于检测药品的存储位置是否充足，及时提醒用户是否需要补充药品。

另外还需要考虑加入RTS实时时钟，以便系统能够实现时间的监测和管理。

2.软件设计在系统的软件设计方面，主要可以分为以下几个方面：1）药品管理在药品管理方面，属于该药品箱的核心功能。

系统通过手机APP或网站的方式，提供药品添加、删除、修改等相关操作，同时还可以显示药品的包装、厂商、有效期等信息。

并且，针对某些受过期限制的药品，系统还可以自动提示用户；2）药品分配药箱系统能够实现自动分配药品的功能，根据用户的设置，可将药品自动放置在指定的位置。

基于stm32的智能药箱毕业设计题目基于STM32的智能药箱毕业设计题目一、项目背景随着社会的发展和人口老龄化的加剧，药品使用越来越普遍，但传统的药品管理方式存在诸多问题，如忘记服药、药品过期等。

为了解决这些问题，本项目旨在设计一款基于STM32的智能药箱，实现药品的智能化管理。

二、项目目标1. 实现药品的智能化管理，包括药品的提醒、过期预警等功能；2. 实现用户与智能药箱的交互，如语音控制、手机APP控制等；3. 提高药品管理的安全性和便捷性，减少用户的使用成本。

三、系统设计1. 硬件设计：采用STM32微控制器作为主控芯片，配合语音识别模块、显示屏、按键、WiFi模块等外围设备，实现系统的各项功能。

2. 软件设计：采用C语言编写程序，实现药品信息的录入、存储、提醒、过期预警等功能。

同时，通过语音识别和手机APP实现用户与系统的交互。

四、功能实现1. 药品信息录入：用户可以通过手机APP或智能药箱上的按键，将药品信息录入系统。

系统将自动将药品信息存储在内部存储器中。

2. 定时提醒：根据用户设定的时间，系统会在服药时间前进行提醒。

提醒方式可以是声音、灯光或手机APP推送。

3. 过期预警：系统会自动监测药品的过期时间，并在药品过期前进行预警。

预警方式同上。

4. 语音识别：用户可以通过语音控制智能药箱，如查询药品信息、设置提醒时间等。

系统采用语音识别技术实现这一功能。

5. 手机APP控制：用户可以通过手机APP远程控制智能药箱，实现药品信息的查询、提醒时间的设置等功能。

APP与智能药箱通过WiFi进行通信。

五、性能测试1. 测试目的：对智能药箱的各项功能进行测试，确保其性能稳定、可靠。

2. 测试方法：采用黑盒测试和白盒测试相结合的方式，对各个功能进行测试。

智能应用0 绪论通过调查研究，我们发现身边朋友的长辈甚至一些年轻人都有慢性病，中国慢性病现已成为中国的头号健康威胁，然而忙碌的生活带来的压力常常让我们忘记了服药，在不知不觉中种下了慢性病的根子。

而对于慢性病，保持身体健康与是否科学服药有着直接的关系。

日常生活中常见药品种类繁多，人们经常有忘记服药，重复服药，服错药等现象。

据中国科学报统计，我国有超过50%的人不按照医嘱服药，每年因此去看病的人就多达500万，并且有20万人直接或间接造成死亡。

所以，科学服药的理念变得十分重要，而通过监督和干预的手段，提高科学服药的依从效率相当重要且有效。

目前市场上各种药盒玲琅满目，但是其功能并不够完善，大多数药盒只有最简单的定时提醒等简单功能，使用起来仍然有许多不便捷的地方。

因此，对于智能电子药盒的改进尤为重要，我们针对这些缺陷，对它进行了功能上的优化。

使它达到自动出药、定时提醒、实时监控、统计数据的效果；这样它的功能就更加完善，适用范围也大大增加，给人们的健康之路带来更多的便捷之处。

1 总体设计我们设计的这款智能医药盒，最大的不同点即是要做到精确控制出药与实施监控患者的吃药时间，并做到有效的提醒。

为了实现这些功能，我们通过STM32配合专用驱动电路控制步进电机，通过调控步进电机的转动方向以及速率，控制出药。

其本质是通过控制输入步进电机的脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的来控制步进电机的转动，同时配合红外检测模块—输入检测信号至STM32，经处理后输出信号自动控制步进电机的转速，从而达到精确出药的目的。

为了使家人可以远程监测患者的用药情况，我们使用STM32配合ESP8266模块上传数据至服务器，连接手机客户端，用户只需下载专用APP即可实时检测用户的各项用药情况。

图1 硬件结构框图2 硬件系统设计该智能医药盒的硬件系统由STM32单片机、红外检测模块、ISD1700语音模块、温度控制模块、步进电机输送装置等组成。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

单片机智能药物配送系统设计随着科技的不断发展和人们对生活质量要求的提高，智能医疗器械得到了广泛应用。

其中，单片机智能药物配送系统作为智能医疗领域的重要组成部分，为患者提供了便捷、准确和安全的药物使用方式。

本文将详细介绍单片机智能药物配送系统的设计原理及其实现过程。

一、系统设计原理单片机智能药物配送系统的设计基于以下原理：通过传感器获取药物存储信息，通过单片机控制执行器实现药物的准确配送。

系统主要包括传感器模块、执行器模块、控制模块和显示模块。

1. 传感器模块传感器模块主要用于检测药物的存储信息，包括药物数量、药物种类、药物有效期等。

常用的传感器包括温湿度传感器和重量传感器。

温湿度传感器用于监测药物存储环境，保证药物的质量不受损。

而重量传感器则用于检测药物的剩余数量，以便及时补充药物。

2. 执行器模块执行器模块主要用于实现药物的准确配送。

通常采用步进电机或直流电机作为执行器，通过单片机对执行器的控制，将指定数量的药物投放到给药工具中。

3. 控制模块控制模块是整个系统的核心部分，负责对传感器和执行器模块进行控制。

单片机作为控制模块的主要组成部分，采集传感器的信息，根据预设的算法进行处理，并控制执行器模块的操作。

控制模块还可以设置报警功能，当药物数量不足或药物过期时，发出警示信号。

4. 显示模块显示模块主要用于向用户展示药物的相关信息以及配送过程中的状态。

可以通过液晶显示屏或LED等方式，将药物名称、数量、有效期等信息直观地展示给用户。

同时，显示模块还可以提供按键操作接口，方便用户对药物配送进行控制和调整。

二、系统实现过程单片机智能药物配送系统的实现过程如下：1. 硬件设计在硬件设计中，根据系统原理，选择合适的传感器和执行器，并搭建相应的电路连接。

同时，为了方便用户操作，设计合适的按键和指示灯。

最后，将控制模块与显示模块进行连接，完成硬件设计。

2. 软件编写在软件编写过程中，首先需要进行系统初始化，包括各个模块的初始化和参数设置。

技术创新55一种智能药盒的设计与实现◊苏州工业职业技术学院陈国华赵展魏雯本文提出一款基于STM32系列微控制器芯片的智能药盒系统的设计方案。

系统主要分为硬件系统和软件系统两部分。

面向老年化人群，以老年群体的按时服药为基点，向下加入提醒与监督，向上可以语音控制和手机端的监控。

具有控制简易、携带方便、智能灵巧等特点。

本设计是基于ARMCortex-M4内核架构的32位微控制器STM32F4控制的智能药盒控制系统，旨在解决老年人群的忘记服药，服错药的现象。

通过STM32为主控制模块，结合语音模块、电机驱动以及无线通信模块构成。

语音模块来控制药物的用量，精准提醒老药，IWiiOLED显示屏来实时显示，提 供WiFi通信将药物用量与提醒信息传输到上位机监护人手机上，手机端实时监控记录，方便家人或医生实时掌握老人的用药情况現1控制系统框图设计系统通过按键设置服药日期和时间，查看服药记录，开启关闭闹钟和紧急呼叫。

当用户说出药物名称时，语音识别会播报药物的状态，服用时间，药物用量。

当设置的服药时间到达时，会有报警提示声，且灯光提示电路，RGB灯会红色闪烁，振动马达会以1S的频率震动，提醒用户服药。

通讯方式会采用无线传输方式，通过WiFi或蓝牙将数据上传至手机平台上方便医生或患者的监护和査询役S1M32F4291GT6主控若图i系统总•体框图2机械结构设计形的上下结构，总长宽高为13.8cm*13cm*13cm,上方是放入药物的小空间，控制芯片是嵌入进药盒内部之中，屏幕放在显眼处，总体色彩的调用选取清晰明亮，建立人机交互界面模型，外观小巧，满足需求。

图2和图3是外观的3D东南视图和主视图。

3硬件电路设计硬件平台的设计主要包括，STM32主控芯片组成的核心电路，电源模块、WiFi通信硬件、灯光提醒电路、LCD液晶显示路、存储单元电路、温湿度检测、语音处理电路、取药动作检测电路、短信GSM电路、按键控制电路。

我们选取取药动作检测电路和WiFi通信电路进行说明。

SCIENTIST40经过多项调查发现，患者的自护技能远远没有达到预期要求，同时由于老龄患者记忆力的减退，使每次健康教育后的记忆衰减期大大缩短，这是一个巨大的反差。

目前，市场上出现的药盒大部分只有储存功能，少部分药盒加上了闹钟功能。

为了使患者能够用最简单的方法，提高在自我护理技能中最重要的一项技能——遵从医嘱服药，使患者更方便的参与自我护理，对加强老年病患的自我护理能力具有十分重要的研究价值和实际意义。

1 系统简介及工作原理系统的工作原理参考实用新型专利“家用智能药箱”的设计方案，如图1所示。

本实用型家用药箱箱盖上设有显示器、控制按钮和喇叭，箱内设有固定药品放置槽和活动药品防止槽。

本实用型药箱结构简单，能灵活分区贮存摆放药品，外出携带方便，具有闹钟、语音提醒和健康教育功能。

图1 智能语音药盒实物参照图智能语音药盒系统是由STM32F103RCT6单片机模块、音频解码模块、功放模块、SD 卡模块、OLED 显示模块、USB 模块组成，其系统结构框图如图2所示。

显示模块上显示日期时间和闹钟，按键模块共设置7个按键，其中通过key1～key3按键控制日历时间的校准，key4～key6为健康教育播放按键，key7按键为重复播放按键，重复上一个闹钟对应的医嘱音频的播放。

当设定的闹钟时间到了后，喇叭会播放当前闹钟对应的医嘱音频，想收听健康教育音频，可以通过key4～key6选择相应的音频。

医护人员可以通过药盒上的USB 接口连接电脑对SD 卡进行文件的存储或删除。

2 硬件设计MUC 采用的STM32F103RCT6芯片，其具有高性能、低成本、低功耗等特点。

解码芯片选择的是VS1053B，该芯片是由荷兰VLSI 公司出品的一款单芯片MP3/WMA/MIDI/WAV 音频解码和ADPCM 编码芯片。

功放模块使用的是TPA2008D2放大器，TPA2008D2是德州仪器公司生产的第三代5V-D 类放大器。

显示模块采用的是OLED，显示屏只需要显示时间日期和闹钟，选用尺寸较小的OLED 作为显示屏。