一種智能藥盒的製作方法

2023-05-05 20:18:11 1

本實用新型涉及一種藥盒，尤其涉及一種能夠輔助老年人用藥的智能藥盒，屬於醫藥用品技術領域。

背景技術：

日常家居生活中，人們經常會因為工作繁忙、藥品種類繁多等各種原因，而忘記吃藥或不按時吃藥。尤其是老年人，由於記憶力衰退，經常存在忘記吃藥的情況。

市面上現有智能藥盒的設計，有些功能太簡單，只具有定時提醒的功能；有些智能藥盒，使用又較為複雜，需要與手機APP配合使用，不方便老年人使用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術中的不足，提供一種智能藥盒，解決現有技術中智能藥盒智能化設計不合理，導致老人使用不便、不能起到良好的監督輔助作用的技術問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是：一種智能藥盒，包括藥盒本體和藥盒蓋，所述藥盒蓋上設置有液晶顯示屏、控制按鍵、手寫板、揚聲器和語音錄入裝置，所述液晶顯示屏的底部設置有主控晶片，所述主控晶片分別與液晶顯示屏、控制按鍵、手寫板、揚聲器和語音錄入裝置信號連接；

所述主控晶片上還連接有：用於與醫生客戶端及親屬客戶端通信的無線通信模塊、用於計時的時鐘晶片和用於藥品信息存儲的存儲晶片；

用戶通過手寫板輸入藥品信息、通過控制按鍵進行時間設置，液晶顯示屏用於功能選擇及藥品信息顯示；

時鐘晶片計時時間到，主控晶片控制揚聲器輸出語音提醒；

所述主控晶片通過語音錄入裝置從存儲晶片調取與語音內容相關的藥品信息，並通過液晶顯示屏輸出顯示。

進一步的，所述藥盒本體的內部設有多層置藥層，每個置藥層設置有數量不等的存儲格。

優選的，所述置藥層採用抽屜式置藥層。

進一步的，每個所述置藥層均設置有觸碰開關；用戶從語音提醒的置藥層取出藥品時，揚聲器停止語音提醒。

進一步的，所述語音錄入裝置包括麥克風和語音識別模塊，所述麥克風通過語音識別模塊與主控晶片連接。

優選的，所述語音識別模塊採用REC-V2型語音識別模塊。

優選的，所述主控晶片採用STM32F103系列主控晶片；所述手寫板採用SCT-198型手寫板，SCT-198型手寫板通過MAX232晶片與STM32F103系列主控晶片連接。

優選的，所述無線通信模塊採用ESP8266 WiFi模塊。

與現有技術相比，本實用新型所達到的有益效果是：具有手寫輸入、語音識別、定時提醒等功能，使用簡便，人機互動界面友好，可及時提醒人們按時吃藥，尤其方便老年人使用。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理框圖。

圖2是本實用新型藥盒蓋的結構示意圖。

圖3是圖1中主控晶片與時鐘晶片的連接電路圖。

圖4是圖1中時鐘晶片的外圍連接電路圖。

圖5是圖1中主控晶片與存儲晶片的連接電路圖。

圖6是圖1中存儲晶片的外圍連接電路圖。

圖7是圖1中主控晶片與MAX232晶片的連接電路圖。

圖8是圖7中MAX232晶片的外圍連接電路圖。

圖9是圖1中主控晶片與無線通信模塊的連接電路圖。

圖中：1、藥盒蓋；2、手寫板；3、控制按鍵；4、液晶顯示屏；5、揚聲器；6、麥克風。

具體實施方式

本實用新型充分考慮到使用者尤其是老年人在日常服藥過程中可能遇到的各種問題，繼而針對這些問題設計出了使用方便、功能豐富、便攜易用的智能藥盒。尤其是智能藥盒的手寫輸入、網絡同步和語音查詢功能，具有市面上已有智能藥盒所不具備的功能，擁有較好的實用價值和市場推廣前景。

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。

智能藥盒包括藥盒本體和藥盒蓋1，藥盒本體的內部設有多層置藥層，每個置藥層設置有數量不等的存儲格，優選的：設置上中下三層，上層置藥層分為4個存儲格，中間置藥層分為2個存儲格，下層置藥層為一個存儲格，用戶可根據自己的需要將不同的藥品放入不同的存儲格中。為了方便取藥，置藥層選用抽屜式置藥層，直接抽出即可取藥。

如圖2所示，是藥盒蓋1的結構示意圖，藥盒蓋1上設置有液晶顯示屏4、控制按鍵3、手寫板2、揚聲器5和語音錄入裝置，語音錄入裝置包括麥克風6和語音識別模塊。液晶顯示屏4的底部設置有主控晶片。

如圖1所示，是本實用新型的電路原理框圖，主控晶片分別與液晶顯示屏4、控制按鍵3、手寫板2、揚聲器5和語音錄入裝置信號連接。同時，主控晶片上還連接有無線通信模塊、時鐘晶片和存儲晶片。

作為本實用新型的最佳實施例：主控晶片採用STM32F103系列主控晶片，具體為STM32F103R8T6型主控晶片；手寫板2採用SCT-198型手寫板2；SCT-198型手寫板2通過MAX232晶片與STM32F103型主控晶片連接；無線通信模塊採用ESP8266 WiFi模塊；語音識別模塊選用REC-V2型語音識別模塊；時鐘晶片選用DS1307型時鐘晶片；存儲晶片選用AT24C64型存儲晶片；各模塊均由可充電鋰電池供電，液晶顯示屏4可用於顯示交互界面和電量狀態。

智能藥盒在開機使用時，液晶顯示屏4首先顯示歡迎界面，3秒後會進入功能選擇界面，在該界面為用戶提供四種功能選擇，包括：時間設置、藥品設置、網絡同步和語音識別。用戶可通過控制按鍵3選擇智能藥盒的不同子功能。

一、「時間設置」功能

用戶通過控制按鍵3選擇「時間設置」功能，可設置當前時間。如圖3所示，是圖1中主控晶片與時鐘晶片的連接電路圖。智能藥盒通過STM32F103R8T6型主控晶片的IIC總線對DS1307型時鐘晶片進行時間的存取和讀寫，並按控制按鍵3中的「確定」鍵將所設置時間保存到DS1307型時鐘晶片中。圖4是圖1中時鐘晶片的外圍連接電路圖。

二、「藥品設置」功能

用戶通過控制按鍵3選擇「藥品設置」功能，則進入藥品設置子菜單，在該子菜單下，可選擇手寫輸入藥名、設置藥品服用時間、藥品服用劑量，並選擇是否開啟定時提醒功能。

（1）手寫輸入藥名

由於智能藥盒中的藥品有可能會需要更換，為了方便用戶（尤其是老年人）準確的輸入藥品名稱，智能藥盒設計通過手寫板2輸入藥品名稱。手寫板2採用深圳勝創通商用機器有限公司生產的專用手寫板2SCT-198，該手寫板2採用 DC 5V供電，自帶 8 bit 16MHz處理器，自帶128x64 LCM FSTN觸控螢幕，用於手寫輸入漢字和顯示識別後的漢字。若在藥品設置界面下選擇手寫輸入藥名，需要首先根據液晶顯示屏4顯示選擇對應存儲格，然後通過手寫板2輸入各個存儲格中藥品的名稱。手寫識別在手寫板2中完成（識別一個漢字的時間約為0.3sec-0.6sec），當用戶確認輸入漢字正確後，按手寫板2上的「確定」按鍵，手寫板2會將該漢字對應的漢字內碼通過串口輸出給主控晶片STM32F103R8T6，主控晶片接收漢字內碼後將該內碼存儲到AT24C64的EEPROM存儲晶片中，同時，將該藥名送給液晶顯示屏4顯示。如圖5所示，是圖1中主控晶片與存儲晶片的連接電路圖。圖6是圖1中存儲晶片的外圍連接電路圖。

STM32F103R8T6型主控晶片通過MAX232晶片將TTL電平轉為232電平，通過標準9針RS232 連接線與手寫板2連接。STM32F103R8T6型主控晶片與MAX232晶片的連接電路圖如圖7所示。MAX232晶片的外圍連接電路圖如圖8所示。

漢字輸入完畢後，點擊手寫板2上的「確定」鍵，手寫板2即開始主動發送命令。

（2）設置藥品服用時間

通過手寫板2輸入藥名後，該藥名就存入智能藥盒的存儲晶片AT24C64中，之後用戶可通過按鍵設置該藥品的服用時間，並按確定鍵將該時間信息存儲到存儲晶片AT24C64中。

（3）設置藥品服用劑量

用戶同樣可通過控制按鍵3設置對應藥品的服用劑量，設置完畢後按「確定」鍵，該信息同樣會存儲到存儲晶片中。

（4）定時提醒功能

若進入定時提醒子界面，並選擇定時提醒功能，則主控晶片會開啟內部定時器進行定時，每1分鐘，系統會刷新液晶顯示時間，並且主控晶片會通過IIC總線讀取時鐘晶片內部的時間信息，並和存儲晶片中存儲的吃藥時間進行比較，若到了某一藥品預設的吃藥時間，就會通過語音提醒用戶「該吃藥了」，並在液晶顯示屏4上顯示需要吃的藥品名稱、對應劑量，並顯示該藥品位於智能藥盒的哪一格。

智能藥盒的每個置藥層均設置有觸碰開關；用戶從語音提醒的置藥層取出藥品時，則觸碰開關電平狀態會發生改變，主控晶片檢測到狀態改變後，會控制揚聲器5停止語音提醒。

三、網絡同步功能

網絡同步功能同時具有網絡更新和網絡監控兩種功能。智能藥盒的網絡功能主要由STM32F103R8T6型主控晶片控制ESP8266 WiFi模塊來實現。

（1）網絡更新功能

患者從醫院取藥時，醫生可通過電腦上的客戶端軟體設置患者所需服用藥物的時間、劑量、次數，電腦端通過無線WiFi的形式將設置信息發送給智能藥盒，此時，ESP8266 WiFi模塊應當處於AP模式，電腦接入ESP8266 WiFi模塊所創建的熱點中，實現區域網無線控制，主控晶片通過ESP8266 WiFi模塊接收該信息後，會將該信息存儲在存儲晶片中，繼而定時提醒老人吃藥。如圖9所示，是圖1中主控晶片與無線通信模塊的連接電路圖。

（2）網絡監控功能

若系統預設服藥時間到而老人忘記拿出藥品，則系統在三次語音提醒後，主控晶片會通過無線通信模塊將忘記吃藥的信息通過網際網路發送給伺服器，這時智能藥盒作為客戶端，控制無線通信模塊連接室內路由器，通過路由器連入網際網路，無線通信模塊處於Station模式，伺服器再將該信息分發給醫生電腦上的客戶端軟體和子女手機上的APP客戶端軟體。

四、語音識別功能

考慮到老人有可能忘記了存儲格中對應的藥品名稱，我們專門設計了可通過語音查詢智能藥盒中的藥品名稱的功能。

語音識別功能採用南京雍異科技研發的REC-V2型語音識別模塊，該模塊是一種高性能的VOICE-UI產品，能夠採用圖形化的語言設計語音識別劇本，實現人機的語音交互。若用戶通過按鍵選擇語音識別功能，則REC-V2會根據編寫好的程序識別預定的控制指令。例如：對麥克風6說：「1號格」，語音識別模塊會通過串口輸出1號格對應的數字給主控晶片，主控晶片接收該數字後，會讀取存儲在存儲晶片中的對應數字的藥品信息，然後將該信息，即藥品所在位置、藥品名稱、服藥時間和服藥劑量通過液晶顯示屏4顯示出來。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護範圍。