多功能智能医药箱

1、“STC杯单片机系统设计科目作品申报表参赛组别B组作品名称多功能智能医药箱队伍编号802639申报单位北华航天工业学院指导教师刘金梅参赛选手李浩 赵雪菲 任军帅第一联系人姓名李万军18631603915邮箱jermes_lee163 第二联系人姓名刘金梅箱185471485qq 综合知识成绩准考证号一20211020210003成绩81准考证号二20211020210005成绩80准考证号三20211020210007成绩78作品介绍作品简介1 开发背景 在我们日常的生活中，难免会生病，生病了就需要吃药。然而由于种种原因我们经常会忘了吃药，

2、这种现象在老人、小孩中更严重，老人与小孩偏偏又是容易生病的人群。所以我们就设计了一款以定时提醒为主要特色的，集脉搏测量、体温测量等功能的药箱。2结构说明 本装置主要由大赛指定的IAP15F2K61S2作为主控芯片，不间断电源电路，自动取药模块，脉搏计数与体温测量电路，声光提醒及欠点压报警等电路组成。3使用说明首先将所需药品装入指定的药物格中。上电后，通过按键设置每天第一次吃药的时间以及次数。当到达指定时间时，按下吃药按键即可自动取药。将电源端口拔掉可外出携带使用，内部有蓄电池欠电压报警电路，当低电量报警时请及时接上电源以保证设备能正常工作。另外，通过按键还可以调节年月，时间。通过驻极体话筒和D

3、S18B20分别用来测量人体的脉搏次数以及体温。4功能说明人体脉搏次数与体温测量。语音提醒往药盒中添加药物。多时段自动提醒服药。蜂鸣器，彩灯声光提醒；实时显示日期年，月，日时间时，分，秒。一键定时。不间断电源(UPS),蓄电池欠压报警，可携带。5作品特色先进性：该作品改变了现有药箱的功能单一的缺点，实现了药箱的智能化，自动提醒患者服药，并可进行一般的体征监测实用性：该作品源于生活，是居家旅行必备的物品，是对药箱的改良，实用新性强。 创新型：该作品设计了一套新型的电子系统用来提升药箱的功能，改变了重新定义了药箱。平台选型说明本系统基于宏晶公司STC15系列的IAP15F2K61S2芯片。设计说明

4、作品以IAP15F2K61S2为核心，设计了一个多功能智能药箱。作品核心功能为：多时段自动服药提醒并自动取药，而且设置了药物取尽后的语音提示功能。同时集成了脉搏测量、体温测量等常用医疗测量功能，满足人们日常所需。在电源方面考虑实际应用需要设计了UPS不间断电源供电系统，保证了系统稳定，且在外出条件下仍可使用。下面详细说明设计原理与设计方案：1.单片机最小系统采用IAP15F52K61S2单片机构成的最小系统，无需外部晶振电路，抗电磁干扰性能好，内置ADC节约外部硬件电路。2.显示单元采用1602液晶显示器，技术成熟，性能稳定，占用空间小。通过1602可以实时显示万年历的日期年，月，日时间时，分

5、，秒星期以及闹钟定时信息。3.计时单元该电路采用DS1302时钟芯片，其具体的连接电路如下图。DS1302是一种高性能，低功耗，带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行及时，具有闰年补偿功能，工作电压2.55.5V.他可采用双电源供电，同时又对后备电源进行涓细电流充电的能力。此模块用来进行时间的计时。 4.测温电路 方案一： 温度传感器模块采用DS18B20温度传感器，其优点是本钱低，接线简易，体积小，使用方便，满足本作品的需求。 方案二： 温度感应模块采用红外温度传感器MLX90615，优点有测温反响快，测量精度高，但是价格高。 综上所述，为了节省本钱，应选择第一种方

6、案。5.电源考虑到药箱需要有便于携带的功能，我们设计了UPS不间断电源供电系统。其一采用了开关稳压电源，因为其效率高，体积小，重量轻，输出路数多，满足居家使用；其二我们设计了一套锂电池自动供电的系统。而且在锂电池供电时单片机通过自带的AD电路实时监测蓄电池内的电量，当电压到达设定的下限时，蜂鸣器报警以提醒用户及时给电池充电。6.脉搏测量电路脉搏测量我们采用了mic采集信号，两级放大后，进行滤波、整形，最后进行计数并显示。7.定时报警电路 定时计时局部由程序实现。报警电路采用蜂鸣器及高亮LED彩灯实现，原理不再赘述。8. 药量选择电路 考虑方便使用，友善人机界面，我们设计了药量选择开关，其中，S1、S2为同一自锁开关的两路开关，特点为两者总保持同一状态，按下开关可改变当前状态，从而使得LED3、LED4在两种状态中分别点亮，并以此提示用户当前状态每八小时服药一次、每十二小时服药一次。用单片机检测P21及P45口的点平P21及P45口有上拉电阻，即可检测到当前状态，从而执行相应的程序，实现药量的选择。9.步进电机取药单元 步进电机具有角度可调，且可调角度大，扭矩较大的特点，所以我们采用步进电机来驱动药盒旋转，实现取药功能。考虑到单片机I/口带负载能力我们使用了达林顿管ULN2003来驱动步进电机。