智能药箱暖人心
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智能药箱暖人心 发布于:2022/04/11
    设计背景:

如今,社会智能化水平不断提高,一些智能药箱取代普通药箱走进了寻常百姓家。现有的智能药箱具备定时提醒、远程问诊、服药档案管理等功能,主要用户群体为老人。老人对复杂事物的接受能力差、视力不好、听力不好、记忆力差,而现有的智能药箱需要与App配合使用,App中的字较小,说明性文字多,电子语音提醒声不够大,老人使用起来很不方便。如果家里有多个老人使用智能药箱,可能会出现拿错智能药箱的情况。另外,目前大多数智能药箱只适合存放药丸类的药,不适合存放液体药剂。

针对上面这些问题,我设计了方便老人使用的智能药箱,它采用新技术,简单实用,提醒方式暖心。

设计思路:

进行简单的流程设计,使老人无需接触复杂的App。采用多种提醒方式:LED灯分区提醒,高分贝家人语音循环提醒、注意事项话语提示,提醒老人按时、按要求准确服药。

智能药箱采用IC卡身份识别技术,解决老人拿错药箱的问题。药箱内实行药盒分区,可存放液体药剂。

制作步骤:

1.准备材料

我备齐制作材料:抽屉式结构的收纳柜、Arduino mega2560(主控板)、jdy-31蓝牙模块、MP3模块(mini MP3模块)、喇叭、OLED12864显示屏(显示模块)、射频芯片RC522(RFID)和LED灯等。

2.搭建主体框架

我将抽屉式结构的收纳柜作为智能药箱主体,把用瓦楞纸制成的底座固定在收纳柜的抽屉内,然后在上面放置小量杯,小量杯可以裝液体药剂。

3.连接硬件

硬件包括主控板、5盏LED灯、蓝牙模块、MP3模块、显示模块、喇叭和RFID等。通过面包板,我将硬件所有的线正极与5V或3.3V电源相连,负极与GND相连。连接方式见表1。

为了减小电流,保护电子元器件,我使用了电阻,这样可以调节LED灯的亮度。

4.设计流程

(1)在内存卡中存储语音信息,包括服药时间提醒、服药信息提示等。

(2)打开Blynk程序,在对应的程序下,连接蓝牙,按顺序设置智能药箱中每个抽屉对应的吃药时间。

(3)连接电源,程序初始化。

(4)当到预设的吃药时间时,MP3模块循环播报语音:“该吃药啦!”对应的LED灯亮,RFID处于可刷状态。

(5)使用者用对应的身份卡刷RFID进行身份识别,并拿取亮着的LED灯对应的抽屉中的药物。与此同时,语音播报服药信息,LED灯灭,RFID处于不可刷状态。

(6)等到了下一次预设的吃药时间,重复步骤(4)和步骤(5)。

5.编写程序

(1)自定义程序块

使用自定义程序块,对于部分相同的程序,我用程序块来编辑,使代码更简洁。

(2)增加蓝牙指示模块

当蓝牙断开时,程序无法正常运行。而蓝牙连接上后,不用App的老人不知道蓝牙处于连接状态,所以我在5号管脚接蓝牙指示灯,以此提示蓝牙连接情况。

(3)解决时间模块漏洞

当使用时钟模块的时候,我意外地发现了一个漏洞:10点钟以前,显示都正常;10点钟一到,出现问题,10:00显示为10:1092,10:01显示为10:1093……这是一个有规律的漏洞。在10:00以后,我们把分钟数减去1092,就能得到准确的分钟数。

(4)使用标记

(5)串口监视器应用

我忘记买来的身份卡的卡号是多少了,于是用串口监视器设置了读卡功能,读到了卡号。

(6)RFID识别身份卡

当RFID读取到对应身份卡时,执行开关灯、播放对应语言等功能。这里还用了3个过程开关变量来进行状态的逻辑识别。

除了以上这些程序代码,我还编写了初始化程序代码、蓝牙串口连接程序代码等。

改进的想法:

用人脸识别或指纹识别等生物识别代替RFID,简化流程。

加装继电器,配合电磁铁,对药箱进行精确开锁设定,进一步避免开箱错误。

指导老师  杨洁

老师推荐:

创意源自对生活细致的观察,作者利用老人对家人声音敏感的特点,灵活运用各类传感器,制作出了实用性强的好作品。

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作者:赵乐川  来源:发明与创新·小学生

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