FastBond2阶段1-基于STM32的智能药盒框图设计
基于STM32F1系列芯片的智能药盒设计,能定时提醒老人服药,支持通过微信小程序和按键进行服药信息的设置。
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嵌入式系统
FastBond第二季
FastBond2阶段1
HUEREN
更新2023-07-28
山东科技大学
731

一、项目思路

家里有老人的或多或少都不可避免需要服药,随着老人年纪的增大,容易出现记忆衰退、忘记服药等情况。面对这种日常生活中的需求在这万物互联的时代考虑是否可以将药盒智能化,起到辅助老人服药的作用。

一个合格的智能药盒最基本的功能就是能提醒使用者服药,本次设计采用红外传感器检测是否服药,通过LED和蜂鸣器来实现声光的提醒。同时搭载乐鑫科技的ESP8266芯片模组为智能药盒提供接入物联网的能力,使其能通过微信小程序进行控制。

配合合宙的Air780e 4G Cat.1模组能够实现给监护人发送提醒短信,方便监护患者有无服药。

二、方案框图

根据比赛要求,这次使用得捷的Scheme-it来设计框图,非常方便!!后续要好好看看,在更多的项目上用起来!

本项目的主要框图如下,得捷网站链接如下智能药盒设计框图。

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三、主要元器件介绍

乐鑫科技ESP8266:

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ESP8266EX 由乐鑫公司开发,提供了⼀套⾼度集成的 Wi-Fi SoC 解决⽅案,其低功耗、紧凑设计和⾼稳定性可以满⾜⽤户的需求。

ESP8266EX 拥有完整的且⾃成体系的 Wi-Fi ⽹络功能,既能够独⽴应⽤,也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运⾏。当 ESP8266EX 独⽴应⽤时,能够直接从外接 flash 中启动。

内置的⾼速缓冲存储器有利于提⾼系统性能,并且优化存储系统。此外 ESP8266EX 只需通过 SPI/SDIO 接⼝或 UART 接⼝即可作为 Wi-Fi 适配器,应⽤到基于任何微控制器的设计中。

ESP8266EX 集成了天线开关、射频 balun、功率放⼤器、低噪声放⼤器、滤波器和电源管理模块。

这样紧凑的设计仅需极少的外部电路并且能将 PCB 的尺⼨降到最⼩。ESP8266EX 还集成了增强版的 Tensilica’s L106 钻⽯系列 32-bit 内核处理器,带⽚上SRAM。

ESP8266EX 可以通过 IO 外接传感器和其他设备.

STM32F103C8T6:

STM32F103C8T6是一款由意法半导体公司(ST)推出的基于Cortex-M3内核的32位微控制器,硬件采用LQFP48封装。

​ 具体参数为:

    64K x 8bit的Flash
    20K x 8bit的SRAM
    37个GPIO,分别为PA0-PA15、PB0-PB15、PC13-PC15、PD0-PD1
    2个12bit ADC合计12路通道,外部通道:PA0到PA7以及PB0到PB1。内部通道:温度传感器通道ADC_Channel_16和内部参考电压通道ADC_Channel_17
    4个16bit定时器/计数器,分别为TIM1、TIM2、TIM3、TIM4
    2个看门狗定时器(独立看门狗IWDG、窗口看门狗WWDG)
    1个24bit向下计数的滴答定时器systick
    2个IIC,2个SPI,3个USART,1个CAN
    内部8MHz时钟HSI最高可倍频到64MHz,外部8MHz时钟HSE最高可倍频到72MHz

LCD显示器:

LCD:liquid crystal display(液晶显示器)。是一种采用液晶控制透光度技术的显示设备。
液晶是介于固体和液体之间的一种形态。

LCD屏的特点:

  • 没有电磁辐射
  • 画面显示稳定
  • 体积小,耗能少

合宙Air780e 4G Cat.1模组:

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Air780E 是合宙通信推出的 LTE Cat.1 bis通信模块;
Air780E采用移芯EC618平台,支持 LTE 3GPP Rel.13 技术;
Air780E 是4G全网通模块,可适应不同的运营商和产品,确保产品设计的最大灵活性。
Air780E 支持双卡单待;
Air780E 支持SPI LCD;
Air780E 支持SPI Camera;
Air780E 支持USB 2.0;
Air780E 支持PSM数字语音接口;
Air780E 支持多种开发方式,如USB上网、标准AT、LuatOS、CSDK二次开发等,并可提供专业且及时的在线技术支持

微信小程序:

微信小程序作为轻量级应用的载体,确实方便了很多的应用场景。微信小程序无需安装,依托于微信,打开即可使用。更易被人们所接受。

目前微信小程序的开发方式也很多,既可以使用原生的微信小程序语法进行开发,也可以使用类似VUE这种成熟的微信小程序框架,使开发速度大大加快。

四、项目总结和活动体会

通过此次FastBond2阶段1,我想到了这样一个能辅助老年人服药的智能药盒,能进行声光提示,能进行微信小程序控制,支持远程查看,还能检测是否进行服药。

后续希望有时间能够完善电路图,然后争取把PCB制作出来,真正做出来一个智能药盒的实物。

祝fastbond越办越好!

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