基于STM32的电子药盒提醒装置实现

一、系统架构设计

1. 核心功能模块

   • 定时提醒：通过DS1302时钟模块获取时间，触发蜂鸣器与LED报警

   • 状态反馈：红外传感器检测药盒开合状态，通过蓝牙模块同步至手机APP

   • 人机交互：OLED显示屏实时显示时间与状态，按键设置提醒时间

2. 硬件组成

   | 模块 | 型号/接口 | 功能说明 |
   | -------- | -------------------- | --------------- |
   | 主控芯片 | STM32F103C8T6 | 核心控制器 |
   | 时钟模块 | DS1302 | 精确时间管理 |
   | 显示模块 | OLED 0.96英寸（I2C） | 时间/状态显示 |
   | 通信模块 | HC-05蓝牙模块 | 手机APP数据交互 |
   | 传感器 | 红外对管（开盒检测） | 药盒状态监测 |
   | 提示装置 | 蜂鸣器+LED灯 | 声光报警 |

二、代码实现（HAL库+标准外设库）

1. 工程结构

├── Core/
│   ├── Inc/
│   │   ├── main.h
│   │   ├── ds1302.h
│   │   ├── oled.h
│   │   └── bluetooth.h
│   └── Src/
│       ├── main.c
│       ├── ds1302.c
│       ├── oled.c
│       └── bluetooth.c
├── Drivers/
│   ├── CMSIS/
│   └── STM32F1xx_HAL_Driver/
└── Middlewares/
    └── Bluetooth/

2. 核心代码

(1) DS1302时钟驱动（ds1302.c）

#include "ds1302.h"

void DS1302_Init(void) {
   
  // 初始化GPIO与SPI
  __HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE();
  DS1302_RST = 0;  // 复位信号
  HAL_Delay(1);
  DS1302_CLK = 0;  // 时钟信号
  HAL_Delay(1);
  DS1302_RST = 1;  // 释放复位
}

void DS1302_WriteByte(uint8_t addr, uint8_t dat) {
   
  for(int i=0; i<8; i++) {
   
    DS1302_IO = 0;  // 发送地址位
    DS1302_CLK = 1;
    DS1302_CLK = 0;
    DS1302_IO = (dat & 0x01);
    dat >>= 1;
  }
}

uint8_t DS1302_ReadByte(uint8_t addr) {
   
  uint8_t dat = 0;
  addr |= 0x80;  // 读模式
  for(int i=0; i<8; i++) {
   
    DS1302_IO = 0;
    DS1302_CLK = 1;
    DS1302_CLK = 0;
    dat >>= 1;
    DS1302_IO = 1;
  }
  return dat;
}

(2) OLED显示驱动（oled.c）

#include "oled.h"

void OLED_Init(void) {
   
  // 初始化I2C
  HAL_I2C_Init(&hi2c1);
  OLED_WriteCmd(0xAE);  // 关闭显示
  OLED_WriteCmd(0x20);  // 设置内存地址模式
  OLED_WriteCmd(0xB0);  // 设置页起始地址
}

void OLED_DisplayTime(uint8_t hour, uint8_t min) {
   
  char buf[16];
  sprintf(buf, "Time: %02d:%02d", hour, min);
  OLED_ShowString(0, 0, buf);
}

(3) 蓝牙通信处理（bluetooth.c）

#include "bluetooth.h"

void Bluetooth_Init(void) {
   
  // 初始化USART2
  MX_USART2_UART_Init();
}

void Bluetooth_ProcessCmd(char *cmd) {
   
  if(strncmp(cmd, "SET:",4) == 0) {
   
    sscanf(cmd+4, "%d:%d", &medicine_time[0], &medicine_time[1]);
    sprintf(send_buf, "Time set to %02d:%02d", medicine_time[0], medicine_time[1]);
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)send_buf, strlen(send_buf), 100);
  }
}

(4) 主程序（main.c）

#include "main.h"
#include "ds1302.h"
#include "oled.h"
#include "bluetooth.h"

extern uint8_t medicine_time[2];  // 设定时间[小时][分钟]

int main(void) {
   
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  DS1302_Init();
  OLED_Init();
  Bluetooth_Init();

  while(1) {
   
    // 获取当前时间
    RTC_TimeTypeDef sTime;
    HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &sTime, FORMAT_BIN);

    // 时间匹配检测
    if(sTime.Hours == medicine_time[0] && sTime.Minutes == medicine_time[1]) {
   
      HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_SET);
      OLED_DisplayString(2, 0, "Medicine Time!");
    } else {
   
      HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    }

    // 蓝牙指令处理
    if(USART2_RX_STA) {
   
      Bluetooth_ProcessCmd(USART2_RX_BUF);
      USART2_RX_STA = 0;
    }

    HAL_Delay(1000);
  }
}

三、硬件连接说明

四、调试与优化建议

1. 时间同步问题

   • 使用STM32CubeMX配置RTC时钟源为外部LSE（32.768kHz晶振）

   • 添加闰年补偿算法（参考DS1302_SetTime函数）

2. 抗干扰措施

   • 在DS1302电源引脚并联10μF电解电容 + 0.1μF陶瓷电容

   • OLED数据线套磁环抑制高频噪声

3. 低功耗优化

   // 进入睡眠模式（需外部中断唤醒）
   HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);
   

参考代码 基于STM32的一种电子药盒提醒装置 www.youwenfan.com/contentalh/102265.html

五、扩展功能实现

1. 药品余量检测

   // 使用HX711称重模块
   float Get_DrugWeight() {
        
     float weight = (HX711_GetValue() - OFFSET) * SCALE_FACTOR;
     return weight > 50.0f ? 1 : 0;  // 重量>50g表示充足
   }
   

2. 语音播报模块

   // WT588D语音芯片控制
   void Play_Reminder() {
        
     WT588D_SendCommand(0xAA, 0x06, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00);  // 播放语音1
   }