基于单片机的多功能电子医药盒设计

简介: 基于单片机的多功能电子医药盒设计

设计目的


随着我国国民经济的发展,针对生活节奏的加快和社会老龄化的趋势,结合产业发展需要,设计出了多功能语音电子医药盒。

 

使用多功能电子医药盒提高了人们的生活效率:针对年轻人,可以在忙碌的工作时提醒吃药的时间;针对老年人,可以提醒按时吃药、安全吃药。


设计实现总体功能


采用单片机的语音技术,传动技术,记忆与存储技术。

 性能指标:

   1.语音提示后,仓盖开启和闭合的时间:1~2s;

   2.药仓数量:4仓设计;

   3.能根据人的提示进行药物的选择;

   4.人性化设计与友好的人机界面;

   5.24小时内任意设定药物服用提醒;

   6.语音互动,可以实现人机对话,具有小型机器人的识别能力;

   7.四仓设计,分为底仓、固定仓与常动仓,介绍如下:

     底仓:为药物备用仓;

     固定仓:针对家庭中常常需要服用药物的人所设计,服药时间、数量等可进行自行设定。

     常动仓(分两层):针对生活中的易发性疾病所设计,服药时间、数量等可进行自行设定,具备语音识别功能,可根据语音提示,自动进行药物的选择。

   8.具有时间的记忆功能。


设计总体功能图


20201001095114457.png


功能描述


按键功能描述


时间调整键:可对现在时间及设定时间进行调整,可实现5路定时提醒:对于时间调整,可进行年月日小时分的设定。

 

设定药物键:通过此键可进行服药位置、时间及数量(最大为4)的设定,对于服药位置,可进行层数(最大为3)与格数(最大为6)的设定。

 

采用默认键:通过此键无需设定,即可享用标准方案:位置:一层2格;时间:早上8时,数粒:2粒。


定时的开启


当时钟计时达到预定时间,液晶自动显示药品位置、种类及服用量,语音播报液晶屏上显示的信息。同时,单片机控制直流电机迅速转动,自动开启药盒。3.2.3系统硬件设计方案

 

根据需要,系统硬件拟使用两块PCB板设计。其中一块为语音遥控器,用于搭载凌阳SPCE061A单片机、电源电路、音频电路、I/O电路等外围电路。另一块为车体控制板,用于搭载接口电路,电源电路及电机驱动。

调整“现在时间”及定时:1)接通电源时为默认状态;2)当前时间显示:12:00;3)定时显示:08:00;4)数量显示:2粒;5)当前位置显示:第一层。


遥控器硬件设计方案


在无线语音遥控智能电子医药盒的设计中,凌阳SPCEO61A单片机作为遥控器的主控制器,需要增加一系列的外围电路的支持才能实现音频输入输出和识别,以及语音命令的输出等功能。需要增加的外围电路有:电源电路、MIC输入电路、音频输出电路、无线传输电路、复位电路、I/O接口电路。


1.电源电路


 凌阳SPCE061A单片机内核电源电压要求为3.3V,其他逻辑器件要求5V供电,设计中采用DC9V供电,直流电压先通过LM7805得到5V直流电源为逻辑电路供电,然后通过SPY0029稳压到3.3V,为整个单片机内核供电。另外,在LM7805的前端入一个二极管,目的在于防止电源接反而对整个电路造成损坏。电路如图3-1所示。



20201001095233186.png


2.音频电路

1)MIC输入电路

在使用SPCE061A的语音训练和声音控制的时候,需要使用MIC输入电路将语音信号接收,并传送至SPCE061A进行处理。为提高输入的声音质量,MIC输入电路还应具备一定的滤波降噪功能。电路中的∏性滤波器就能很好的实现这个功能。同时使入电路可以实现自动增益(AGC)控制。原理如图3-2其中X1是语音的MIC输入端。



20201001095243507.png


部分程序

void operate0()
{
 while(1)
 {
      if(!key1)  a=1; 
    switch(a)
       {
     case 0:  time();break;
     case 1:  {
        operate1();break;                                
         } 
        }
    if(l_tmpdate[1]==1)
    //if((shijian[2]==l_tmpdate[2])&&(shijian[1]==l_tmpdate[1]))
      {
     speak2();
     delayms(100);
     oneblock(1);
       delayms(200);
     oneblock(0);
     }
    /* if(reshi=1)
      {oneblock(1);f=1; }
    }
   if(f=1&reshi=0)
   {oneblock(0);f=0;}
    */
  }
}
void Init51()
 {
    Set_RTC();
    LCD_CS_SET;  
  INIT_LCD(); 
  //LCD_W_Comm( 0x01);
  //delay(100);
  lcd_mesg(Open_pic0);
 }
void main()
{  
    Init51();
  while(1)
  {
    operate0(); 
  } 
}


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