CN112972252A - 一种智能的家用药箱及其控制方法 - Google Patents

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杨万里
张培森
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Abstract

本发明公开了一种智能的家用药箱。包括出药仓和储药盒，外壳的内部中心具有储药盒，储药盒为圆形，储药盒内部均匀分为八个隔断，八个隔断分别为盒腔一、盒腔二、盒腔三、盒腔四、盒腔五、盒腔六、盒腔七及盒腔八，每个隔断底部连通下盒腔，储药盒的内部中部具有步进电机仓，药箱的前面安装有吸药滑台，步进电机仓内具有步进电机。

Description

一种智能的家用药箱及其控制方法
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，具体为一种智能的家用药箱。
背景技术
对于那些健忘的老人、需要长期坚持服用药物的患者、需要住院的病患以及工作繁忙的成年人来说，很难保证能清楚地记得不同药物的信息以及用药时间并且保证按时吃药。如何能够及时提醒以上人群按时按量吃药是一个难题。
发明内容
针对上述问题，本发明设计了一种基于增强型Arduino单片机的智能药箱。
本发明采取的技术方案如下：
一种智能的家用药箱，包括出药仓和储药盒，外壳的内部中心具有储药盒，储药盒为圆形，储药盒内部均匀分为八个隔断，八个隔断分别为盒腔一、盒腔二、盒腔三、盒腔四、盒腔五、盒腔六、盒腔七及盒腔八，每个隔断底部连通下盒腔，储药盒的内部中部具有步进电机仓，药箱的前面安装有吸药滑台，步进电机仓内具有步进电机，步进电机的输出轴穿过转盘电机盖，转盘电机盖在步进电机上部，转盘电机盖与步进电机仓上部固接，转盘电机盖的上部是限位转盘，限位转盘与步进电机的输出轴固定连接，限位转盘的上部是转盘顶盖，出药仓包括出药仓门、出药仓门轴、出药仓壁及药仓隔板，出药仓门底部是出药仓门轴，出药仓门轴与出药仓壁转动连接，出药仓门轴靠近出药仓壁一侧，出药仓壁的中部具有药仓隔板，三个药仓隔板一端都连接在出药仓门轴上，相邻两个药仓隔板的角度为120度。
一种智能的家用药箱的控制电路，包括控制芯片和蓝牙模块，蓝牙模块的RX与TX引脚连接控制芯片的D0和D1引脚，步进电机驱动的DIR，PUL引脚连接控制芯片的D4与D5引脚，负责紧急出药口的舵机连接控制芯片的D10引脚，负责出药口的舵机连接控制芯片的D11引脚，OLED显示屏连接控制芯片的D20与D21引脚，吸泵电机驱动模块连接控制芯片的D12，D22与D23引脚，时钟模块的RST，DAT，CLK引脚分别连接控制芯片的D22，D23，D24引脚，语音模块的RX，TX引脚连接控制芯片的D44与D45引脚。
一种智能的家用药箱的控制电路的控制方法，包括如下步骤，
第一步：用户输入取药时间种类：根据病人需要设定时间提醒病人取药，八个隔断内分别放入不同的药品或相同的药品，即盒腔一、盒腔二、盒腔三、盒腔四、盒腔五、盒腔六、盒腔七、盒腔八内分别放入不同的药品或相同的药品，设定每次依次从八个下盒腔内的取药数量；
第二步：储药盒待机；
第三步：包括如下步骤：
a.到达吃药时间，步进电机转动，步进电机的输出轴带动储药盒转动，把要取的药所在的下盒腔转动到吸泵下部，吸泵伸出吸住药，吸泵收缩，步进电机转动20度，吸泵停止工作，药会掉落到出药仓1内；
b.再转动步进电机54的输出轴带动储药盒4转动，把要取的药所在的下盒腔转动到吸泵下部，吸泵伸出吸住药，吸泵收缩，步进电机转动20度，吸泵停止工作，药会掉落到出药仓1内；
c.重复上述的a和b，直到把药取完；
第四步：判断是否把要取出的药取完，如果没取完进入到第三步，如果取完进入到第五步；
第五步：储药盒4的蜂鸣器响，提醒患者取药；
第六步：如果醒患者没在规定的时间内取药，向监护人手机发送短信，提醒取药。
4.根据权利要求2所述的一种智能的家用药箱的控制电路的控制方法，其特征在于：包括如下步骤，
第一步：预先向出药仓1内放入药片；
第二步：药箱待机；
第三步：紧急取药键被按下；
第四步：紧急取药盒中药片弹出；
第五步：药箱响铃并向监护人发送信息；
第六步：判断药片二分钟内是否被取走，如果取走进入第二步，如果没取走进入第七步；
第七步：向监护人拨号提示。
本发明的有益效果：药箱设有检测单元，检测在规定的时间内用户是否按时吃药，当检测到用户已按时吃药便会通过显示单元提示用户已经吃药，避免重复吃药。通过显示单元，用户可以方便地获取当前的用药情况、用药时间及药物信息等信息。现在绝大多数家庭都拥有小药箱，但这种药箱基本只是储藏药品而已、缺少对储藏环境的监测和必要的提醒。况且，有可能使用不当，对有孩子的家庭来说是个隐患。本发明提供一种智能的家用药箱，可以实现自动关门、定时提醒和对储藏环境的监测等功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的爆炸结构示意图。
图3是本发明的步进电机仓部分的结构分解示意图。
图4是本发明的储药盒部分的结构示意图。
图5是本发明的出药仓部分关闭状态结构示意图。
图6是本发明的出药仓部分打开状态结构示意图。
图7是图6部分剖视图。
图8是本发明的电路结构示意图。
图9是本发明的第一个实施例控制流程图。
图10是本发明的第二个实施例控制流程图。
图中：1、出药仓，11、出药仓门，12、出药仓门轴，13、出药仓壁，14、药仓隔板，15、药仓隔板轴，16、药丸，2、操作面板，3、吸药滑台，4、储药盒，41、盒腔一，42、盒腔二，43、盒腔三，44、盒腔四，45、盒腔五，46、盒腔六，47、盒腔七，48、盒腔八，443、下盒腔三，444、下盒腔四，445、下盒腔五，446、下盒腔六，447、下盒腔七，6、指示面板，7、外壳，5、步进电机仓，51、转盘顶盖，52、限位转盘，53、转盘电机盖，54、步进电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：
一种智能的家用药箱，包括出药仓1和储药盒4；外壳7的内部中心具有储药盒4，储药盒4为圆形，储药盒4内部均匀分为八个隔断，八个隔断分别为盒腔一41、盒腔二42、盒腔三43、盒腔四44、盒腔五45、盒腔六46、盒腔七47及盒腔八48，每个隔断底部连通下盒腔，即有八个下盒腔，例如：盒腔三43连通下盒腔三443，盒腔四44连通下盒腔四444，盒腔五45连通下盒腔五445，盒腔六46连通下盒腔六446，盒腔七47连通下盒腔七447，把药分别放入储药盒4内部的八个隔断，药会从隔断掉落到下盒腔；储药盒4的内部中部具有步进电机仓5，药箱的前面安装有吸药滑台3，步进电机仓5内具有步进电机54，步进电机54的输出轴穿过转盘电机盖53，转盘电机盖53在步进电机54上部，转盘电机盖53与步进电机仓5上部固接，转盘电机盖53的上部是限位转盘52，限位转盘52与步进电机54的输出轴固定连接，限位转盘52的上部是转盘顶盖51。
一种智能的家用药箱的控制电路，包括控制芯片和蓝牙模块，蓝牙模块的RX与TX引脚连接控制芯片的D0和D1引脚，步进电机驱动的DIR，PUL引脚连接控制芯片的D4与D5引脚，负责紧急出药口的舵机连接控制芯片的D10引脚，负责出药口的舵机连接控制芯片的D11引脚，OLED显示屏连接控制芯片的D20与D21引脚，吸泵电机驱动模块连接控制芯片的D12，D22与D23引脚，时钟模块的RST，DAT，CLK引脚分别连接控制芯片的D22，D23，D24引脚，语音模块的RX，TX引脚连接控制芯片的D44与D45引脚，
一种智能的家用药箱的控制电路的控制方法，包括如下步骤，
第一步：用户输入取药时间种类：根据病人需要设定时间提醒病人取药，八个隔断内分别放入不同的药品或相同的药品，即盒腔一41、盒腔二42、盒腔三43、盒腔四44、盒腔五45、盒腔六46、盒腔七47、盒腔八48内分别放入不同的药品或相同的药品，设定每次依次从八个下盒腔内的取药数量；
第二步：储药盒4待机；
第三步：包括如下步骤：
a.到达吃药时间，步进电机54转动，步进电机54的输出轴带动储药盒4顺时针转动或逆时针转动，把要取的药所在的下盒腔转动到吸泵下部，吸泵伸出吸住药，吸泵收缩，步进电机54转动20度，吸泵停止工作，药丸16会掉落到出药仓1内部，打开出药仓门11，病人就可以从出药仓1的内部把药丸16取出；
b.再转动步进电机54的输出轴带动储药盒4转动，把要取的药所在的下盒腔转动到吸泵下部，吸泵伸出吸住药，吸泵收缩，步进电机54转动20度，吸泵停止工作，药丸16会掉落到出药仓1内部，打开出药仓门11，病人就可以从出药仓1的内部把药丸16取出；
c.重复上述的a和b，直到吸泵把药丸16吸到出药仓1的内部，打开出药仓门11，病人就可以从出药仓1的内部把药丸16取出；
第四步：判断是否把要取出的药取完，如果没取完进入到第三步，如果取完进入到第五步；
第五步：储药盒4的蜂鸣器响，提醒患者取药；
第六步：如果醒患者没在规定的时间内取药，向监护人手机发送短信，提醒取药。
一种智能的家用药箱的控制电路的控制方法，还包括如下步骤，
第一步：预先向出药仓1内放入药片；
第二步：药箱待机；
第三步：紧急取药键被按下；
第四步：紧急取药盒中药片弹出；
第五步：药箱响铃并向监护人发送信息；
第六步：判断药片二分钟内是否被取走，如果取走进入第二步，如果没取走进入第七步；
第七步：向监护人拨号提示。
本产品使用的控制单片机为arduino MEGA 2560 pro，该单片机有功耗小，性能高，体积小巧，可连接串口多等优点。不仅能通过通信模块与手机等其他设备进行串口信息交互，还可以通过串口，对产品中的硬件模块进行直接控制。
Mega 2560可用数字信号串口共有D0号-D53号，共54个可用信号串口。
D0号RX串口和1号TX串口连接HC-06蓝牙模块，其中D0号连接的是HC-06端的TX端口，D1号连接的是HC-06端的RX端口，接通后，单片机可以通过蓝牙模块发送接收信息。
D2与D3用于与驱动步进电机滑台的微型步进电机驱动器连接，用于控制吸药口的升降。D2连接的是驱动器的DIR引脚，D3连接的是驱动器的PUL引脚，控制滑台移动时，D2通过给DIR同高低两个不同的电平，控制步进电机正反转，而D3引脚通过给PUL引脚输入特定的电流脉冲，脉冲的频率和时长则决定了步进电机转向的角度和速度。
D3与D4引脚连接的是TB6600大功率步进电机驱动模块，用于驱动药盒中心的42步进电机带动药盒的旋转。D3连接DIR，D4连接PUL，原理与D2，D3相同。
D10与D11引脚分别连接控制出药口和紧急弹药仓打开关闭的迷你模拟舵机，通过串口输送1500-2500ms的电平，可以使舵机进行0°-180°的旋转。
D12与D22，D23连接的是L298N驱动模块，该模块用于控制吸泵上的直流电机，通过控制电机的转速，从而调整吸口的吸力。D12串口连接的是模块上的pwm输入串口，D22，D23则分别连接模块上的IN1口和IN2口，单片机通过给IN1，IN2分别通入不同的高低电平，可以让直流电机正传，反转，锁死。则通过D12串口，给模块上的pwm输入串口输入0-255频率的模拟信号，可以控制电机转速的不同。
D20与D21串口连接的是1.3寸的SSD1306 OLED屏幕，D20连接的是屏幕的SCL引脚，D21则连接SDA引脚，通过1306实时显示药箱的数据与工作状态，使得用户可以更好的进行交互与调整设置。
D22，D23，D24引脚连接的是DS1302时钟模块，三个引脚分别连接的是模块上的RST，DAT，CLK引脚，该模块的作用是为模块提供准确的当前时间，以便于让药盒实现定时取药等功能。所以即使单片机断电，该模块自带的纽扣电池也依然会为模块供电，保证时间的准确性。
D25，D26引脚连接的是ESP8266 wifi模块，该模块可以连接其他lan局域网，使得药箱可以从网络上获取信息，实现物联网功能。
D27，D28引脚则分别用作于步进电机滑台和药箱步进电机的调平按钮开关，按钮选用拨片开关，开关接的是单片机的5V和对应引脚，当开关按下时，5V与对应引脚短接，使得单片机检测到引脚电平被调高。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种智能的家用药箱，包括出药仓(1)和储药盒(4)，其特征在于：外壳(7)的内部中心具有储药盒(4)，储药盒(4)为圆形，储药盒(4)内部均匀分为八个隔断，八个隔断分别为盒腔一(41)、盒腔二(42)、盒腔三(43)、盒腔四(44)、盒腔五(45)、盒腔六(46)、盒腔七(47)及盒腔八(48)，每个隔断底部连通下盒腔，储药盒(4)的内部中部具有步进电机仓(5)，药箱的前面安装有吸药滑台(3)，步进电机仓(5)内具有步进电机(54)，步进电机(54)的输出轴穿过转盘电机盖(53)，转盘电机盖(53)在步进电机(54)上部，转盘电机盖(53)与步进电机仓(5)上部固接，转盘电机盖(53)的上部是限位转盘(52)，限位转盘(52)与步进电机(54)的输出轴固定连接，限位转盘()52的上部是转盘顶盖(51)，出药仓(1)包括出药仓门(11)、出药仓门轴(12)、出药仓壁(13)及药仓隔板(14)，出药仓门(11)底部是出药仓门轴(12)，出药仓门轴(12)与出药仓壁(13)转动连接，出药仓门轴(12)靠近出药仓壁(13)一侧，出药仓壁(13)的中部具有药仓隔板(14)，三个药仓隔板(14)一端都连接在出药仓门轴(12)上，相邻两个药仓隔板(14)的角度为120度。
2.一种智能的家用药箱的控制电路，其特征在于：包括控制芯片和蓝牙模块，蓝牙模块的RX与TX引脚连接控制芯片的D0和D1引脚，步进电机驱动的DIR，PUL引脚连接控制芯片的D4与D5引脚，负责紧急出药口的舵机连接控制芯片的D10引脚，负责出药口的舵机连接控制芯片的D11引脚，OLED显示屏连接控制芯片的D20与D21引脚，吸泵电机驱动模块连接控制芯片的D12，D22与D23引脚，时钟模块的RST，DAT，CLK引脚分别连接控制芯片的D22，D23，D24引脚，语音模块的RX，TX引脚连接控制芯片的D44与D45引脚。
3.根据权利要求2所述的一种智能的家用药箱的控制电路的控制方法，其特征在于：包括如下步骤，
第一步：用户输入取药时间种类：根据病人需要设定时间提醒病人取药，八个隔断内分别放入不同的药品或相同的药品，即盒腔一41、盒腔二42、盒腔三43、盒腔四44、盒腔五45、盒腔六46、盒腔七47、盒腔八48内分别放入不同的药品或相同的药品，设定每次依次从八个下盒腔内的取药数量；
第二步：储药盒4待机；
第三步：包括如下步骤：
a.到达吃药时间，步进电机54转动，步进电机54的输出轴带动储药盒4转动，把要取的药所在的下盒腔转动到吸泵下部，吸泵伸出吸住药，吸泵收缩，步进电机54转动20度，吸泵停止工作，药会掉落到出药仓1内；
b.再转动步进电机54的输出轴带动储药盒4转动，把要取的药所在的下盒腔转动到吸泵下部，吸泵伸出吸住药，吸泵收缩，步进电机54转动20度，吸泵停止工作，药会掉落到出药仓1内；
c.重复上述的a和b，直到把药取完；
第四步：判断是否把要取出的药取完，如果没取完进入到第三步，如果取完进入到第五步；
第五步：储药盒4的蜂鸣器响，提醒患者取药；
第六步：如果醒患者没在规定的时间内取药，向监护人手机发送短信，提醒取药。
4.根据权利要求2所述的一种智能的家用药箱的控制电路的控制方法，其特征在于：包括如下步骤，
第一步：预先向出药仓1内放入药片；
第二步：药箱待机；
第三步：紧急取药键被按下；
第四步：紧急取药盒中药片弹出；
第五步：药箱响铃并向监护人发送信息；
第六步：判断药片二分钟内是否被取走，如果取走进入第二步，如果没取走进入第七步；
第七步：向监护人拨号提示。
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CN114572564A (zh) * 2022-03-17 2022-06-03 东莞蓝创捷特佳电子有限公司 一种药品自动分发型药箱以及智能系统
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