基于STM32单片机多功能智能药箱设计

(整期优先)网络出版时间:2023-05-25
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基于STM32单片机多功能智能药箱设计

周宇航 ,邹婷婷 ,刘俊邑 ,李欣雨 ,王浩

哈尔滨石油学院,自动控制工程学院

摘要:针对现有的智能药箱的应用环境和技术特点,本文提出以STM32单片机作为控制芯片,利用多传感器网络协同工作的一款智能药箱设计,该装置有自动模式和手动控制模式两个状态,在自动模式下,可以实现自动提醒功能进行取药和关闭药箱;在手动控制模式下,可以进行手动取药和关闭药箱,进而提醒监护人进行检测管理。通过手机可以接收到来自药箱的重量数据。

关键词:智能药箱;STM32单片机

1 引言

相关调查显示,老年人逐渐增多,当前社会的空巢老人越来越多,他们大部分都缺乏对自己日常用药的管理,不能满足中国社会的需求,同时也随着生活质量的提高,人们对产品的需求也越来越智能化。为了减少老人因药品出现的问题,制作该装置,该装置以STM32单片机为主控制器,语音功能进行提示,可以自主打开药箱,实现自动提醒功能,减少老人忘记吃药的次数,提高老人独自在家的用药安全性,对于食品行业及医疗行业具有一定的借鉴意义。

2 总体方案设计

本项目主要采用传感器网络协同工作,根据蓝牙模块,连接手机,实现app操作。通过温湿度传感器将药箱内的温度湿度显示在药箱的LCd显示屏上。利用控制器和ld3320语音识别模块提醒老人定时吃药。药箱的小药盒底部用重量传感器来确定是否还有药,如果药品过少则又通过控制器向老人的亲属发送短信,及时购药。实现利用单片机来控制智能药箱的各项功能,达到实际应用、保障各个模块之间的协调工作,提升各个模块的使用精确度,整体结构框图如图2-1所示:

图1整体结构框图

3.硬件电路设计

硬件电路模块作为多功能智能药箱设计的最核心部分,要确保开箱过程中其他功能模块还要保持稳定正常工作,智能药箱的硬件设计采用了模块化设计。选用STM32单片机作为控制芯片。智能药箱装置上继电器组,选用2路5v继电器带光耦隔离支持高低电平,多路继电器组控制舵机旋转角度,实现对药箱的工作。温湿度模块选用的是DH11数字温湿度传感器,温湿度模块是能够快速地帮助该装置检测温度,提高安全性。使用JQ8400语音进行播报,进行数据提醒。用起步电机进行开箱处理,实现对药箱的开启功能。

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图2整体硬件框图

4.软件设计

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在开机后系统首先初始化设置,然后将系统中所有数据和信号初始化复位,最后接收控制端的信号。流程序设计如下图所示,主程序控制系统共用到STM32F103C6T6A单片机,单片机通过硬件通信模块与手机APP进行数据交互和控制。

5.结论

本文通过一系列的研究和设计,完成了多功能智能药箱的设计。与之前的简单的药箱相比不仅具备自动提示功能,同时还可以对老人健康进行检测,保证药品的安全,无线控制功能可以减轻监护人的工作强度,真正做到更便捷、更安全,

提高电子药盒的使用价值。

参考文献

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[5]赵培, 解丹婷,and 孟卓."老年人家用智能药箱的设计与研究." 机械设计与制造工程 50.09(2021):49-52.