智能藥箱暖人心

2021-10-11 05:27趙樂川
發明與創新·小學生 2021年9期
關鍵詞:藥箱服藥藍牙

趙樂川

設計背景:

如今,社會智能化水平不斷提高,一些智能藥箱取代普通藥箱走進了尋常百姓家。現有的智能藥箱具備定時提醒、遠程問診、服藥檔案管理等功能,主要用戶群體為老人。老人對復雜事物的接受能力差、視力不好、聽力不好、記憶力差,而現有的智能藥箱需要與App配合使用,App中的字較小,說明性文字多,電子語音提醒聲不夠大,老人使用起來很不方便。如果家里有多個老人使用智能藥箱,可能會出現拿錯智能藥箱的情況。另外,目前大多數智能藥箱只適合存放藥丸類的藥,不適合存放液體藥劑。

針對上面這些問題,我設計了方便老人使用的智能藥箱,它采用新技術,簡單實用,提醒方式暖心。

設計思路:

進行簡單的流程設計,使老人無需接觸復雜的App。采用多種提醒方式:LED燈分區提醒,高分貝家人語音循環提醒、注意事項話語提示,提醒老人按時、按要求準確服藥。

智能藥箱采用IC卡身份識別技術,解決老人拿錯藥箱的問題。藥箱內實行藥盒分區,可存放液體藥劑。

制作步驟:

1.準備材料

我備齊制作材料:抽屜式結構的收納柜、Arduino mega2560(主控板)、jdy-31藍牙模塊、MP3模塊(mini MP3模塊)、喇叭、OLED12864顯示屏(顯示模塊)、射頻芯片RC522(RFID)和LED燈等。

2.搭建主體框架

我將抽屜式結構的收納柜作為智能藥箱主體,把用瓦楞紙制成的底座固定在收納柜的抽屜內,然后在上面放置小量杯,小量杯可以裝液體藥劑。

3.連接硬件

硬件包括主控板、5盞LED燈、藍牙模塊、MP3模塊、顯示模塊、喇叭和RFID等。通過面包板,我將硬件所有的線正極與5V或3.3V電源相連,負極與GND相連。連接方式見表1。

為了減小電流,保護電子元器件,我使用了電阻,這樣可以調節LED燈的亮度。

4.設計流程

(1)在內存卡中存儲語音信息,包括服藥時間提醒、服藥信息提示等。

(2)打開Blynk程序,在對應的程序下,連接藍牙,按順序設置智能藥箱中每個抽屜對應的吃藥時間。

(3)連接電源,程序初始化。

(4)當到預設的吃藥時間時,MP3模塊循環播報語音:“該吃藥啦!”對應的LED燈亮,RFID處于可刷狀態。

(5)使用者用對應的身份卡刷RFID進行身份識別,并拿取亮著的LED燈對應的抽屜中的藥物。與此同時,語音播報服藥信息,LED燈滅,RFID處于不可刷狀態。

(6)等到了下一次預設的吃藥時間,重復步驟(4)和步驟(5)。

5.編寫程序

(1)自定義程序塊

使用自定義程序塊,對于部分相同的程序,我用程序塊來編輯,使代碼更簡潔。

(2)增加藍牙指示模塊

當藍牙斷開時,程序無法正常運行。而藍牙連接上后,不用App的老人不知道藍牙處于連接狀態,所以我在5號管腳接藍牙指示燈,以此提示藍牙連接情況。

(3)解決時間模塊漏洞

當使用時鐘模塊的時候,我意外地發現了一個漏洞:10點鐘以前,顯示都正常;10點鐘一到,出現問題,10:00顯示為10:1092,10:01顯示為10:1093……這是一個有規律的漏洞。在10:00以后,我們把分鐘數減去1092,就能得到準確的分鐘數。

(4)使用標記

(5)串口監視器應用

我忘記買來的身份卡的卡號是多少了,于是用串口監視器設置了讀卡功能,讀到了卡號。

(6)RFID識別身份卡

當RFID讀取到對應身份卡時,執行開關燈、播放對應語言等功能。這里還用了3個過程開關變量來進行狀態的邏輯識別。

除了以上這些程序代碼,我還編寫了初始化程序代碼、藍牙串口連接程序代碼等。

改進的想法:

用人臉識別或指紋識別等生物識別代替RFID,簡化流程。

加裝繼電器,配合電磁鐵,對藥箱進行精確開鎖設定,進一步避免開箱錯誤。

指導老師? 楊潔

老師推薦:

創意源自對生活細致的觀察,作者利用老人對家人聲音敏感的特點,靈活運用各類傳感器,制作出了實用性強的好作品。

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