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        智能藥箱暖人心

        2021-09-28 10:13:10浙江省寧波市實(shí)驗(yàn)小學(xué)301趙樂川
        發(fā)明與創(chuàng)新 2021年35期
        關(guān)鍵詞:藥箱藍(lán)牙服藥

        浙江省寧波市實(shí)驗(yàn)小學(xué)301 班 趙樂川

        設(shè)計(jì)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(jìn)了尋常百姓家。現(xiàn)有的智能藥箱具備定時提醒、遠(yuǎn)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(fù)雜事物的接受能力差、視力不好、聽力不好、記憶力差,而現(xiàn)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(xiàn)拿錯智能藥箱的情況。另外,目前大多數(shù)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(shè)計(jì)了方便老人使用的智能藥箱,它采用新技術(shù),簡單實(shí)用,提醒方式暖心。

        設(shè)計(jì)思路:

        進(jìn)行簡單的流程設(shè)計(jì),使老人無需接觸復(fù)雜的App。采用多種提醒方式:LED 燈分區(qū)提醒,高分貝家人語音循環(huán)提醒、注意事項(xiàng)話語提示,提醒老人按時、按要求準(zhǔn)確服藥。

        智能藥箱采用IC 卡身份識別技術(shù),解決老人拿錯藥箱的問題。藥箱內(nèi)實(shí)行藥盒分區(qū),可存放液體藥劑。

        制作步驟:

        1.準(zhǔn)備材料

        我備齊制作材料:抽屜式結(jié)構(gòu)的收納柜、Arduino mega2560(主控板)、jdy-31 藍(lán)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(jié)構(gòu)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(nèi),然后在上面放置小量杯,小量杯可以裝液體藥劑。

        圖1 智能藥箱主體框架

        3.連接硬件

        硬件包括主控板、5 盞LED 燈、藍(lán)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(fù)極與GND 相連。連接方式見表1。

        表1 線路連接方式

        為了減小電流,保護(hù)電子元器件,我使用了電阻,這樣可以調(diào)節(jié)LED 燈的亮度。

        圖2 線路連接圖

        圖3 我在搭建主體框架、連接硬件與線路

        4.設(shè)計(jì)流程

        (1)在內(nèi)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(yīng)的程序下,連接藍(lán)牙,按順序設(shè)置智能藥箱中每個抽屜對應(yīng)的吃藥時間。

        (3)連接電源,程序初始化。

        (4)當(dāng)?shù)筋A(yù)設(shè)的吃藥時間時,MP3 模塊循環(huán)播報(bào)語音:“該吃藥啦!”對應(yīng)的LED燈亮,RFID 處于可刷狀態(tài)。

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

        (6)等到了下一次預(yù)設(shè)的吃藥時間,重復(fù)步驟(4)和步驟(5)。

        5.編寫程序

        (1)自定義程序塊

        圖4 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(lán)牙指示模塊

        當(dāng)藍(lán)牙斷開時,程序無法正常運(yùn)行。而藍(lán)牙連接上后,不用App 的老人不知道藍(lán)牙處于連接狀態(tài),所以我在5 號管腳接藍(lán)牙指示燈,以此提示藍(lán)牙連接情況。

        (3)解決時間模塊漏洞

        當(dāng)使用時鐘模塊的時候,我意外地發(fā)現(xiàn)了一個漏洞:10 點(diǎn)鐘以前,顯示都正常;10 點(diǎn)鐘一到,出現(xiàn)問題,10:00 顯示為10:1092,10:01 顯示為10:1093……這是一個有規(guī)律的漏洞。在10:00 以后,我們把分鐘數(shù)減去1092,就能得到準(zhǔn)確的分鐘數(shù)。

        (4)使用標(biāo)記

        圖5 使用標(biāo)記

        (5)串口監(jiān)視器應(yīng)用

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

        (6)RFID 識別身份卡

        當(dāng)RFID 讀取到對應(yīng)身份卡時,執(zhí)行開關(guān)燈、播放對應(yīng)語言等功能。這里還用了3 個過程開關(guān)變量來進(jìn)行狀態(tài)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(lán)牙串口連接程序代碼等。

        圖6 作品外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

        改進(jìn)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(jìn)行精確開鎖設(shè)定,進(jìn)一步避免開箱錯誤。

        老師推薦:

        創(chuàng)意源自對生活細(xì)致的觀察,作者利用老人對家人聲音敏感的特點(diǎn),靈活運(yùn)用各類傳感器,制作出了實(shí)用性強(qiáng)的好作品。

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