智能药箱暖人心

赵乐川

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。