智能自助取药器.docx

    智能自助取药器    关键字STM32F103最小系统串口屏ZigBee模块报警模块智能手环1、主要内容随着中国社会人口老龄化的转变，老人越来越多，健康问题成为一个回避不了的问题，由于中国特殊的国情，老年人吃药会出现服错药，不按时服药等问题，这些“吃药难”的问题都是当今社会现实存在且难以解决的，甚至会造成恶劣的医患纠纷，从而打击到整个医药行业而本产品就是致力于解决这一重大问题的我们将针对病人的患病情况，设计出优良的服药方案，帮助和提醒使用者正确的，按时按点的服药，同时还会通过实时监测使用者的用药用量及健康状况各部分的主要研究内容如下：1.智能药箱端选用性价比高、体积小的STM32芯片作为核心处理器，完成了各模块的模块驱动程序设计通过程序控制电磁锁的开关，实现本装置门顺序性的自动打开本系统采用液晶屏显示吃药信息，利用串行方式把吃药信息显示在TJC4024T032-011R串口屏上2.利用实现了对智能药箱端进行远程监控服务器端的数据库可以存储药物信息，取药状态，闹钟，用户信息等，药箱端可以通过网络从数据库中获取吃药信息，实时进行数据交换功能包括：从服务器端的数据库中实时获取药物信息，闹钟信息等并存储。

播放音频文件提醒老人用药，在串口屏上提示吃药信息，老人可以根据显示信息正确用药智能药箱端通过程序界面方便的配置智能药箱内部的网络信息，包括服务器地址、端口、网关等2、总体设计方案基于stm32芯片的一种智能自助取药器是老年人生活中的重要助手，它是以单片机为核心，再配合外围一系列电子电路以及ZigBee模块构成，其中，智能药箱的结构图如图2.1该产品主要由STM32，串口屏，zigbee模块，提示音模块，智能手环以及端六部分组成其中STM32，串口屏，提示音模块以及zigbee的终端模块位于药箱主体，分别用于药箱端的门锁控制，药量与时间的设定及显示，超时提醒以及数据的发送与接收Zigbee的协调端安插在路由器上，与Arduino+以太网模块共同组成协调模块，用以中转信息终端模块将信息发送给协调模块，再由以太网模块上传到服务器端，最后由端读取信息智能手环则使用蓝牙与端相连，再通过自带应用将数据上传至端，用以综合管理信息3、硬件设计3.1.STM32F103最小系统设计STM32F103最小系统由电源，晶振，复位三部分电路构成其中晶振电路由两部分构成，分别为时钟电路和驱动电路在STM32中有五个时钟源分别为HSI、HSE、LSI、LSE和PLL，这里采用的是HSE即高速外部时钟源，并外接频率为8M的石英晶体谐振器。

电源电路中考虑到产品的实用性以及使用场景，首先使用电源转换器将220伏的交变电转换为5伏的直流电，然后采用稳压芯片将电压稳定在3.3伏，从而给芯片供电在实际应用中还将考虑芯片的启动模式，芯片由boot0,boot1两个管脚设定启动模式，这里将两个管脚全部接地设置为闪存启动3.2.串口屏在时间显示，吃药药量显示方面，这里采用串口屏加以实现并可实现简单的人机交互我们采用了一块3.2寸的串口屏，并且带有标准字库，其中的四个GT引脚与STM32的I/O口相连并且采用模拟SPI模式进行通信由于STM32的I/O管脚的输出电流不足以驱动串口屏正常运行，这里采用由外部三极管搭建的电流放大电路来驱动串口屏正常显示3.3.ZigBee模块该模块负责药箱端与端之间的信息传输由于自行开发zigbee芯片过于复杂，这里采用固化版本的QAZ2000/QAZ2000X透传模块，内置现成的zigbee协议栈天线采用内置PCB天线，覆盖范围空旷时为400m，足以满足需求协调器模块的节点类型配置为协调器并将其安插在路由器上，在终端以及路由器间进行协调终端模块安插在药箱中，通过串口与主控STM32相连接用以采集药量以及设定时间等信息。

3.4.报警模块报警模块主要由两部分组成，一部分为药箱上带有的蜂鸣器，另一部分则为由zigbee模块搭建起的网络平台在端的模块这里的蜂鸣器主要负责定时报警，如果在设定的临界时间没有触发开关，则触发报警蜂鸣器电路由一个3.3伏的有源蜂鸣器构成，其驱动同样需要由外部搭建的三极管来进行驱动而端则主要负责服药时间以及心率血压等信息的显示，这些信息由药箱端以及手环采集，然后分别通过zigbee以及蓝牙将数据传送到端用于提醒用户3.5.智能手环这里的智能手环为市场上直接购买的成品，由于本人使用的是小米，所以就配套使用了小米手环来进行心率以及血压信息的采集，然后通过蓝牙上传到终端，绑定后即可通过公众平台显示信息4、创新点1、本产品通过实体取药盒，实时提醒病人服药，可通过内置单片机线下控制，也可通过蓝牙传输实现线上控制，降低使用者服药出错率2、通过无线连接的方式，如BlueTooth，ZigBee等无线通信方式，与智能等智能型终端设备相连，实现物联网，方便用户亲友进行监督3、通过多种提醒方式，如LED灯，手环震动、闹铃实现及时对用户进行提醒，保障用户的按时使用4、智能控制相应的药物存放柜，在规定时间内，用户只能打开一个存放柜，保障了用户不会取错药物。

5、内置数据存储芯片，停电数据不会丢失方便用户一次性设置，并且保障了停电后数据的安全5、结语本设计主要研究的是智能自助取药器的设计，主要研究怎么样去控制设计，从而实现能有序性的开关门并能反馈健康状态取药器的设计随着我调查和查阅资料得，现在的需求如下：人机交互性强、操作简单、使用方便、能准确反馈信息根据我的调查和研究，在我的能力之下，设计了一套取药的自动控制，希望在以后的生活中能帮助那些老人正常服药参考文献[1]STM32时钟配置方法详解[2]江巧.基于STM32的智能药箱系统设计与实现.百度学术.2015-3.[3]串口工作原.  -全文完-。