一种智能药瓶的设计与实现【字数：12738】
摘 要研究表明70%的人经常会服用药物。但是很多人每天忙着上班，往往忘记了服药。一次两次可能还好，但是如果长期忘记服用药，就会延误病情，影响身体健康。本课题针对上述问题，提出了一种以arduino单片机为核心的智能药瓶的设计。该智能药瓶可以根据医生的嘱咐，通过程序实现对服药物时间的设置；该药瓶增加了语音播报功能，语音提醒病人服药。当错过服药时间半小时后，通过GSM模块实现发送短信给其亲人进行监督；该药瓶可以检测当前的温度和湿度情况，提醒人们喝水和添加衣物；同时人们可以通过OLED显示屏看见下次服药倒计时和当前温湿度。通过调试各系统之间运行正常，能够顺利完成药瓶各种功能，具有一定的应用前景。
目录
1.绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.2目前智能药瓶现状分析 1
1.3论文章节安排 2
1.4本章小结 2
2.智能药瓶的系统方案设计 3
2.1功能需求 3
2.2 系统总体设计 3
2.3 控制器的方案设计 4
2.4显示的方案设计 4
2.5温湿度检测的方案设计 4
2.6系统供电的方案设计 5
2.7 本章小结 6
3.智能药瓶的硬件设计 7
3.1 Arduino?Mega2560开发板 7
3.1.1 Arduino 供电方式 7
3.1.2 Arduino的输入输出口 7
3.1.3通信接口 8
3.1.4下载程序 8
3.1.5 外部晶振 8
3.1.6 复位电路 9
3.2电源电路设计 9
3.3 时钟模块电路设计 10
3.3.1 DS1307概述 10
3.3.2 DS1307引脚概述 10
3.4 GSM模块 11
3.4.1 SIM800C模块概述 11
3.4.2 SIM800C引脚说明 11
3.5显示屏的硬件设计 12
3.5.1 OLED显示屏简述 12
3.5.2 OLED显示屏引脚功能及通讯 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
方式 13
3.6 语音模块 14
3.7 DHT11温湿度传感器 15
3.8 本章小结 17
4.智能药瓶的软件设计 18
4.1 时钟模块软件设计 18
4.2 SIM800C短信模块程序设计 20
4.3 显示模块OLED的软件设计 22
4.4 温湿度传感器的软件设计 24
4.5 语音播放的软件设计 26
4.6 本章小结 27
5.智能药瓶的调试 28
5.1 智能药瓶实物图 28
5.2 OLED显示屏测试 28
5.3 短信测试 28
5.4 语音模块测试 29
5.5 本章小结 30
6.总结 31
参考文献 32
附录 33
附录一 总体硬件原理图 33
附录二 系统程序 34
致谢 39
1.绪论
近年来时代飞速的发展，人们总体的生活质量也在不断提高。智能医疗设备也渐渐步入人们的眼帘，而拥有多种功能的智能药瓶也在研究中，不仅在市场上流通的药瓶类型很少，而且利用单片机进行控制的药瓶也不是很多，所以一款智能、便携，又可以进行服药提醒功能的智能药瓶就具有很大的应用前景[1][2]。
1.1研究背景与意义
近年来科技的不断发展，我国的工业化进程也在飞速的发展，但凡事均有利弊，化工厂企业排放的不达标的废水和日益变多的汽车的尾气；现代社会的工作压力和快节奏使得大多数人都处于一个亚健康的生活状态。抗生素的滥用、各类食品添加剂及防腐剂的使用，使得人们自身的防御和排毒能力已远远无法抵抗了。伴随而来就是一些复杂多样性的疾病和难以治愈的疾病。
疾病的治愈往往是需要医生和患者的不断努力。首先，医生需要对病情进行确诊，要根据病情要对病人在饮食、吃药等方面做出正确的医嘱指示；其次就需要病人按照医嘱吃药。但不是一吃药病就会好，这需要长时间的坚持吃药。
不同年龄层次的人群，都会遗忘一些事情，对于这些人来说在生病的日子里甚至是日常生活中每天都按时吃药是一件难题。或许按时吃药一两个礼拜不是问题，但是几月甚至几年呢。这次的论文题目所指的智能药瓶就是针对这些需要长时间吃药的人设计的，不过这也适用于其他人，毕竟每个人都有疏忽的时候。通过系统的管理与督促他们吃药的问题，以帮助人们改变不按时吃药的坏习惯。
1.2目前智能药瓶现状分析
市场上刚开始出现的智能药瓶，不但功能比较简单，容量小，不能满足人们的需求，随后又出现了大容量且功能齐全的药瓶。随着不断的在其基础上优化完善，出现造型多样的人性化智能药瓶，易于操作，能定时简单。智能药瓶不仅用于收纳不同种类药片，还可以放置保健药品，这也扩展了智能药瓶的消费领域，扩大消费的群体，也提升智能药瓶的利用价值。
市场上一开始的智能药瓶通常由时钟芯片、蜂鸣器、显示屏等组成，不仅用途单调，而且体积与质量较大，因此局限性很大。为了应对市场不断更新的需求，更加智能化、小型化药瓶便应运而生。
近几年，随着集成化的快速发展，以微控制器为核心的大规模集成电路在各个行业都得到了极其广泛的应用。而以单片机为核心的数字化电路由于具有功能丰富、体积小、能耗低等优势，具有极大的市场潜力和开发价值。2014年在美国国际消费电子展 (CES) 的”硬件战场“活动上，AdhereTech公司发布了这款无线药瓶首次亮相，其主要目的是提醒病患及时吃药。AdhereTech药瓶如图11所示
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图11 AdhereTech药瓶
目录
1.绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.2目前智能药瓶现状分析 1
1.3论文章节安排 2
1.4本章小结 2
2.智能药瓶的系统方案设计 3
2.1功能需求 3
2.2 系统总体设计 3
2.3 控制器的方案设计 4
2.4显示的方案设计 4
2.5温湿度检测的方案设计 4
2.6系统供电的方案设计 5
2.7 本章小结 6
3.智能药瓶的硬件设计 7
3.1 Arduino?Mega2560开发板 7
3.1.1 Arduino 供电方式 7
3.1.2 Arduino的输入输出口 7
3.1.3通信接口 8
3.1.4下载程序 8
3.1.5 外部晶振 8
3.1.6 复位电路 9
3.2电源电路设计 9
3.3 时钟模块电路设计 10
3.3.1 DS1307概述 10
3.3.2 DS1307引脚概述 10
3.4 GSM模块 11
3.4.1 SIM800C模块概述 11
3.4.2 SIM800C引脚说明 11
3.5显示屏的硬件设计 12
3.5.1 OLED显示屏简述 12
3.5.2 OLED显示屏引脚功能及通讯 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
方式 13
3.6 语音模块 14
3.7 DHT11温湿度传感器 15
3.8 本章小结 17
4.智能药瓶的软件设计 18
4.1 时钟模块软件设计 18
4.2 SIM800C短信模块程序设计 20
4.3 显示模块OLED的软件设计 22
4.4 温湿度传感器的软件设计 24
4.5 语音播放的软件设计 26
4.6 本章小结 27
5.智能药瓶的调试 28
5.1 智能药瓶实物图 28
5.2 OLED显示屏测试 28
5.3 短信测试 28
5.4 语音模块测试 29
5.5 本章小结 30
6.总结 31
参考文献 32
附录 33
附录一 总体硬件原理图 33
附录二 系统程序 34
致谢 39
1.绪论
近年来时代飞速的发展，人们总体的生活质量也在不断提高。智能医疗设备也渐渐步入人们的眼帘，而拥有多种功能的智能药瓶也在研究中，不仅在市场上流通的药瓶类型很少，而且利用单片机进行控制的药瓶也不是很多，所以一款智能、便携，又可以进行服药提醒功能的智能药瓶就具有很大的应用前景[1][2]。
1.1研究背景与意义
近年来科技的不断发展，我国的工业化进程也在飞速的发展，但凡事均有利弊，化工厂企业排放的不达标的废水和日益变多的汽车的尾气；现代社会的工作压力和快节奏使得大多数人都处于一个亚健康的生活状态。抗生素的滥用、各类食品添加剂及防腐剂的使用，使得人们自身的防御和排毒能力已远远无法抵抗了。伴随而来就是一些复杂多样性的疾病和难以治愈的疾病。
疾病的治愈往往是需要医生和患者的不断努力。首先，医生需要对病情进行确诊，要根据病情要对病人在饮食、吃药等方面做出正确的医嘱指示；其次就需要病人按照医嘱吃药。但不是一吃药病就会好，这需要长时间的坚持吃药。
不同年龄层次的人群，都会遗忘一些事情，对于这些人来说在生病的日子里甚至是日常生活中每天都按时吃药是一件难题。或许按时吃药一两个礼拜不是问题，但是几月甚至几年呢。这次的论文题目所指的智能药瓶就是针对这些需要长时间吃药的人设计的，不过这也适用于其他人，毕竟每个人都有疏忽的时候。通过系统的管理与督促他们吃药的问题，以帮助人们改变不按时吃药的坏习惯。
1.2目前智能药瓶现状分析
市场上刚开始出现的智能药瓶，不但功能比较简单，容量小，不能满足人们的需求，随后又出现了大容量且功能齐全的药瓶。随着不断的在其基础上优化完善，出现造型多样的人性化智能药瓶，易于操作，能定时简单。智能药瓶不仅用于收纳不同种类药片，还可以放置保健药品，这也扩展了智能药瓶的消费领域，扩大消费的群体，也提升智能药瓶的利用价值。
市场上一开始的智能药瓶通常由时钟芯片、蜂鸣器、显示屏等组成，不仅用途单调，而且体积与质量较大，因此局限性很大。为了应对市场不断更新的需求，更加智能化、小型化药瓶便应运而生。
近几年，随着集成化的快速发展，以微控制器为核心的大规模集成电路在各个行业都得到了极其广泛的应用。而以单片机为核心的数字化电路由于具有功能丰富、体积小、能耗低等优势，具有极大的市场潜力和开发价值。2014年在美国国际消费电子展 (CES) 的”硬件战场“活动上，AdhereTech公司发布了这款无线药瓶首次亮相，其主要目的是提醒病患及时吃药。AdhereTech药瓶如图11所示
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图11 AdhereTech药瓶
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