CN207253497U - 一种智能交互药盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型于智能药盒领域，尤其涉及一种智能交互药盒，包括药盒本体和控制电路结构，控制电路结构设置在药盒本体内；药盒本体的第一盒体结构、连接结构、第二盒体结构依次连接，第三盒体结构设置在第二盒体结构下方，支撑结构设置在第二盒体结构两侧，推药结构与送药管道连接，第一盒体结构顶面设置送药出口、语音识别装置和红外感应结构，电源模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块、显示模块、驱动电路和传感器均与微控制器连接。本实用新型的有益效果：实现人性化沟通语音智能取药蜂鸣器和LED灯泡，提醒使用者按时吃药，通过通信模块，提醒使用者定时用药并告知监护人其用药情况。

Description

一种智能交互药盒

技术领域

本实用新型于智能药盒领域，尤其涉及一种智能交互药盒。

背景技术

“家是最小国，国是千万家”，如今家中老人日常的健康维持难以保证。而随着中国人口老龄化进程加快，老有所养更是成为了我们需要解决的困难重中之重。根据人口老龄化的定义：65岁以上的老年人口占总人口的比例达7％以上或60岁以上老年人口在总人口中的比重超过10％的属老年型国家或地区。我国从2000年已经进入老龄化社会，并将在2050年达到最高峰

很多老年人随着年龄的不断增长.都有健忘的毛病。对于这些老年人来说。在生病的时候按时吃药是一个难题，如果需要在不同时间吃不同的药，几乎很难独立完成，病人常常漏服或者错服药物，给病情带来不良后果。鉴于此，有必要研究出一种智能药盒，能够时提醒用药者服用相关药物并告知患者如何服用相关药物。

实用新型内容

为要解决的上述问题，本实用新型提供一种智能交互药盒。

一种智能交互药盒，其特征在于包括药盒本体和控制电路结构，其特征在于所述控制电路结构设置在所述药盒本体内；

所述药盒本体包括第一盒体结构、连接结构、第二盒体结构、第三盒体结构、支撑结构、送药管道和推药结构，所述第一盒体结构、所述连接结构和所述第二盒体结构依次连通，所述第三盒体结构设置在所述第二盒体结构下方，所述支撑结构包括对称两部分且分别指在所述第二盒体结构两侧，所述送药管道贯穿所述第二盒体结构，所述推药结构设置在所述第二盒体结构的底面上，所述推药结构与所述送药管道连接并提供动力，所述第二盒体结构底面设置送药出口并与所述送药管道连通,所述第一盒体结构顶面设超声波感应器，所述第三盒体结构内也设置超声波感应器。

优选地，所述控制电路结构包括微控制器、电源模块、开关控制模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块、显示模块、驱动电路和传感器，所述电源模块、所述开关模块、所述语音模块、所述语音识别模块、所述警示模块、所述通信模块、所述阈值比较器模块、所述时钟模块、所述显示模块、所述驱动电路和所述传感器均与所述微控制器连接；

所述电源模块还与所述驱动电路和所述警示模块连接并供电；

所述控制电路结构的微控制器、电源模块、开关控制模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块和显示模块均设置在所述第一盒体结构内，所述驱动电路设置在所述第二盒体结构内。

所述语音识别模块还与所述警示模块、所述驱动电路、所述传感器连接，所述警示模块连接蜂鸣器和LED灯泡，所述开关控制模块连接开关键，所述蜂鸣器设置在所述第一盒体结构内，所述开关键和所述LED灯泡设置在所述第一盒体结构两侧，所述阈值比较器模块连接所述通信模块和所述脉搏传感器、所述温度传感器，所述驱动电路连接所述推药结构，所述通信模块包括超声波通信模块、蓝牙模块和GSM模块，所述传感器包括脉搏传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波感应器，所述脉搏传感器和所述温度传感器通过线路设置在所述第二盒体外，所述湿度传感器设置在所述第一盒体结构顶部的所述超声波感应器的两侧。

优选地，所述推药结构为步进推机，所述步进推机采用微型电动伸缩杆，所述微控制器采用Arduino UNO R3开发板，所述蓝牙模块采用HC-05从模块，所述语音模块采用SD4004-08MP的语音录放芯片，所述语音识别模块采用Voice Recognition语音识别模块，所述时钟模块采用涓流充电时钟模块DS1302，所述GSM模块采用双频900/1800MHz高度集成的TC35i模块，所述湿度传感器采用数字温湿度传感器DHT11。

本实用新型有益效果是：(1)采用语言识别模块与使用者进行人性化沟通实现语音智能取药；(2)通过红外人体感应器，能够监测是否有人取药，同时超声波模块会在药被取走后，通过GSM模块发送短信给监护人，告知使用者已按时服药；(3)通过与警示模块连接蜂鸣器和LED灯泡，提醒使用者，同时通过蓝牙模块与手机通信，提醒使用者定时用药并告知监护人其用药情况；(4)通过脉搏、温度传感器实时健康检测，用数据和图表精确监测并记录使用者健康状况；(5)通过所述阈值比较器模块对测得参数进行判断，若体检参数异常，及时发送短信提醒监护人当即掌握使用者相关状况；(6)设置多条送药管道，可以存放一定量的多种药品，满足多人或一人多种的药品一段时间内的提供。而通过设定小方头部的语音识别模块，用户可以实现智能取药；(7)药盒本体结构设置合理，易于实现，结构稳定，外观可爱，给人以亲切感。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的控制电路结构的结构框图。

图3是本实用新型的时钟模块电路图。

图4是本实用新型的显示模块电路图。

图5是本实用新型的送药管道和推药结构在第二盒体结构底面上的结构示意图。

附图中，1.第一盒体结构，2.连接结构，3.第二盒体结构，4.第三盒体结构， 5.支撑结构，6.送药管道，7.推药结构，8.送药出口，9.超声波感应器，10.湿度传感器，11.LCD面板，12.开关键，13.LED灯，14.脉搏传感器和15.温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出说明。

附图中1.第一盒体结构，2.连接结构，3.第二盒体结构，4.第三盒体结构，5.支撑结构，6.送药管道，7.推药结构，8.送药出口，9.超声波感应器，10.湿度传感器，11.LCD面板，12.开关键，13.LED灯，14.脉搏传感器和15.温度传感器。

本实用新型涉及一种智能交互药盒，包括药盒本体和控制电路结构，控制电路结构设置在药盒本体内；

药盒本体包括第一盒体结构1、连接结构2、第二盒体结构3、第三盒体结构4、支撑结构5、送药管道6和推药结构7，第一盒体结构1、连接结构2和第二盒体结构3依次连通，第三盒体结构4设置在第二盒体结构3下方，支撑结构5包括对称两部分且分别指在第二盒体结构3两侧，第一盒体结构1、连接结构2、第二盒体结构3连通，送药管道6贯穿第二盒体结构3，所述推药结构7设置在所述第二盒体结构3的底面上，推药结构7与送药管道6连接并提供动力，推药结构7为步进推机，所述第二盒体结构3底面设置送药出口8并与所述送药管道6连通，所述第一盒体结构1顶面设超声波感应器9，感应使用者是否靠近，所述第三盒体结构4内也设置超声波感应器9能够监测是否有人取药，第二盒体结构3上设置 LCD面板11，用于显示相关参数。

控制电路结构包括微控制器、电源模块、开关控制模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块、显示模块、驱动电路和传感器，电源模块、开关控制模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块、显示模块、驱动电路和传感器均与微控制器连接；电源模块与微控制器、驱动电路、警示模块连接并供电；

控制电路结构的微控制器、电源模块、开关控制模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块和显示模块均设置在第一盒体结构内，驱动电路设置在第二盒体结构内。

语音识别模块还与警示模块、驱动电路、脉搏传感器、温度传感器连接，语音识别模块设置在语音识别装置内，警示模块连接蜂鸣器和LED灯泡，蜂鸣器设置在第一盒体结构内，开关键12和LED灯泡13设置在第一盒体结构两侧，阈值比较器模块连接通信模块和脉搏传感器、温度传感器，驱动电路连接推药结构，通信模块包括超声波通信模块、蓝牙模块和GSM模块，传感器包括脉搏传感器14、温度传感器15、湿度传感器、红外人体感应器，由于老人医疗意识薄弱，易忽视自己身体的不适，脉搏传感器和温度传感器通过线路设置在第二盒体外，脉搏传感器，温度传感器精准测量老人身体的指标，监护老人的健康状况。同时，每一次的健康数据将会传到手机App上，进行记录，绘制图表，方便老人自己和家人了解每一阶段的身体状况，也可以添加测血糖、测血压等功能，完善健康监测功能；湿度传感器设置在第一盒体结构顶部的超声波感应器的两侧，湿度传感器能够检测药品测量环境，便于及时调整药品储存环境保证药品品质；语音识别模块还与警示模块、驱动电路、传感器连接，警示模块连接蜂鸣器和LED灯泡，开关控制模块连接开关键，蜂鸣器设置在第一盒体结构内，开关键和LED灯泡设置在第一盒体结构两侧，阈值比较器模块连接通信模块和脉搏传感器14、温度传感器15，驱动电路连接推药结构，通信模块包括超声波通信模块、蓝牙模块和GSM模块，传感器包括脉搏传感器14、温度传感器15、湿度传感器10、超声波感应器，脉搏传感器14和温度传感器15通过线路设置在第二盒体外，湿度传感器设置在第一盒体结构顶部的超声波感应器的两侧。

药盒本体结构设置合理，易于实现，结构稳定，第一盒体结构为机器人的头部，连接结构为机器人的脖子、第二盒体结构为机器人的肚子，支撑结构为机器人的轮子，整体呈现出外观可爱的机器人，给人以亲切感，减少药盒的冰冷感。

使用例：使用者靠近本方案的智能交互药盒，超声波感应器感应使用者靠近进取药预备状态，使用者说出某种药名后用语音识别模块识别，微控制器控制与驱动电路连接的推药结构，推药结构所对应的送药管道将会推出每次所需量的药，进入第三盒体结构使用者可以进行人性化沟通实现语音智能取药，通过设置在第三盒体结构内超声波感应器，能够监测是否有人取药，同时超声波模块会在药被取走后，通过GSM模块发送短信给监护人，告知使用者已按时服药；通过与警示模块连接蜂鸣器和LED灯泡，提醒使用者，同时通过蓝牙模块与手机通信，提醒使用者定时用药并告知监护人其用药情况；通过脉搏、温度传感器实时健康检测，用数据和图表精确监测并记录使用者健康状况；通过所述阈值比较器模块对测得参数进行判断，若体检参数异常，及时发送短信提醒监护人当即掌握使用者相关状况；设置多条送药管道，可以存放一定量的多种药品，满足多人或一人多种的药品一段时间内的用药需求。

其中，推药结构为步进推机，所述步进推机采用微型电动伸缩杆，其相电阻为7.5欧其相电流为0.5A，行程为10mm，其最快速度6mm/秒；微控制器采用Arduino UNO R3开发板，Arduino UNO R3开发板一款易用型开源控制器，硬件上最大的改进在于USB转串口电路部分采用一块ATMega16U2单片机替代了原有的8U2，这允许更快的转换速度和更大内存，Linux或者Mac不需要驱动程序，(Windows系统需要inf文件)并且有能力外接键盘，鼠标，摇杆等。

Arduino Uno R3还增加了AREF边上的SDA和SCL端口。RESET边上还有两个新的端口，一个端口是IOREF，它能够使扩展板适应主板的电压，另一个空的端口预留给将来扩展的可能。Arduino Uno R3能够兼容任何现存扩展板并且能用它额外的端口适应新的扩展板，Arduino是一个基于开源开发环境，有用简单的I/O接口的物理计算平台。Arduino 可以用于独立做项目开发的控制核心也可以与PC进行直接的USB连接完成与电脑间的互动。Arduino开源IDE开发环境可以通过相关文档的链接直接免费下载(支持Window， Linux以及Max系统)；

蓝牙模块采用HC-05从模块，引出接口包括VCC,GND,TXD,RXD,KEY引脚、蓝牙连接状态引出脚(STATE)，未连接输出低，连接后输出高，led等指示蓝牙连接状态，快闪表示没有蓝牙连接，慢闪表示进入AT模式，双闪表示蓝牙已连接并打开了端口；蓝牙模块底板设置防反接二极管，带3.3V LDO，输入电压3.6～6V，未配对时电流约30mA，配对后约10mA，输入电压禁止超过7V；其接口电平3.3V，可以直接连接各种单片机(51， AVR，PIC，ARM，MSP430等)，5V单片机也可直接连接，无需MAX232也不能经过 MAX232；空旷地有效距离10米(功率等级为CLASS 2)；配对以后当全双工串口使用，无需了解任何蓝牙协议，支持8位数据位、1位停止位、可设置奇偶校验的通信格式，这也是最常用的通信格式，不支持其他格式；可以通过拉高34脚进入AT命令模式设置参数和查询信息；体积小巧(3.57cm*1.52cm)，工厂贴片生产，保证贴片质量。并套透明热缩管，防尘美观，且有一定的防静电能力；可通过AT命令切换为主机或者从机模式，可通过AT命令连接指定设备，支持从4800bps～1382400bps间的标准波特率。

语音模块采用SD4004-08MP的语音录放芯片，SD4004系列工作电压3V,单片录放时间 8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口(SPI 或Microwire)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术,每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"金属声"，采样频率可为4.0,5.3,6.4,8.0kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存 100年(典型值),反复录音10万次。

蜂鸣器采用无源蜂鸣器，无源内部不带震荡源，若用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K～5K的方波去驱动，可以和LED灯用一个控制口。

语音识别模块采用WTK6900-24P，WTK6900-24P语音识别模块是深圳唯创知音电子有限公司推出的一款小巧语音识别模块,采用SSOP24封装,与使用者进行人性化沟通实现语音智能取药；时钟模块采用涓流充电时钟模块DS1302，为满足系统时钟数据的高精度和高性价比的要求，采用Dalla公司研发的DS1302时钟芯片，其低功耗、高性能、并带有 RAM的时钟芯片。它可对秒、分、时、周、日、月、年等进行计时，有闰年补偿的功能，采用三线接口，可一次性传送多字节的RAM数据或者时钟信号，也能与微控制器进行同步通信工作电压为2.5-5.5V，增加了双电源的引脚，同时还具备对后背电源进行涓流充电的能力。DS1302时钟芯片的2个电源分别是主电源Vcc2和后备电源Vcc1。这样可保证当主电源处于关闭状态时，时钟也能正常连续运行。DS1302时钟芯片由Vcc2和Vcc1 两者中的较大者供电。当Vcc2大于(Vcc2+0.2)V时，Vcc2给DS1302。当Vcc2 小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电；GSM模块采用双频900/1800MHz高度集成的TC35i 模块，通过RXD和TXD引脚与单片机硬件连接，利用AT指令与微控制器进行串行通信；

湿度传感器采用数字温湿度传感器DHT11，DHT11数字湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的湿度传感器，具有响应快、抗干扰能力强、性价比高等特点。与微控制器采用的单总线的数据格式，一次通讯时间4ms左右。传感器自带校正系统，能满足药品测量环境。显示模块采用3.5in液晶显示，该模块采用TFILCD面板，分辨率为320dpi×240 dpi，接口为16位的并行接口，通信速度快，可以显示16位的真彩图片。LCD面板与微控制器连接。为了简化LCD接口的复杂性，提高数据读写性能，利用系统的可变静态存储控制器(FSMC，flexible static memory controller)接口的读写功能，直接对LCD进行数据读写操作。LCD接口控制器的16位数据接口DBl～DBl6直接连接微控制器FSMC接口的 FSMC_DO～FSMC_D15，其他的LCD_CS、LCD_RD等连接到相关的FSMC接口引脚。

本技术方案的智能药盒基本功能实现的基础之上，还增添了一些趣味的人工交互功能。当使用者与其说“你好”时，语音识别模块识别并通过语音模块可以做出声音回应。如果使用者摸摸其头，它会闪闪LED灯，表示开心。

与现有技术相比，具有以下优点：(1)采用语言识别模块与使用者进行人性化沟通实现语音智能取药；(2)通过红外人体感应器，能够监测是否有人取药，同时超声波模块会在药被取走后，通过GSM模块发送短信给监护人，告知使用者已按时服药；(3)通过与警示模块连接蜂鸣器和LED灯泡，提醒使用者，同时通过蓝牙模块与手机通信，提醒使用者定时用药并告知监护人其用药情况；(4)通过脉搏、温度传感器实时健康检测，用数据和图表精确监测并记录使用者健康状况；(5)通过所述阈值比较器模块对测得参数进行判断，若体检参数异常，及时发送短信提醒监护人当即掌握使用者相关状况；(6) 设置多条送药管道，可以存放一定量的多种药品，满足多人或一人多种的药品一段时间内的用药需求。

以上对本实用新型的一个实例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种智能交互药盒，其特征在于包括药盒本体和控制电路结构，其特征在于所述控制电路结构设置在所述药盒本体内；

所述药盒本体包括第一盒体结构、连接结构、第二盒体结构、第三盒体结构、支撑结构、送药管道和推药结构，所述第一盒体结构、所述连接结构和所述第二盒体结构依次连通，所述第三盒体结构设置在所述第二盒体结构下方，所述支撑结构包括对称两部分且分别指在所述第二盒体结构两侧，所述送药管道贯穿所述第二盒体结构，所述推药结构设置在所述第二盒体结构的底面上，所述推药结构与所述送药管道连接并提供动力，所述第二盒体结构底面设置送药出口并与所述送药管道连通,所述第一盒体结构顶面设超声波感应器，所述第三盒体结构内也设置超声波感应器。

2.根据权利要求1所述的一种智能交互药盒，其特征在于，所述控制电路结构包括微控制器、电源模块、开关控制模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块、显示模块、驱动电路和传感器，所述电源模块、所述开关控制模块、所述语音模块、所述语音识别模块、所述警示模块、所述通信模块、所述阈值比较器模块、所述时钟模块、所述显示模块、所述驱动电路和所述传感器均与所述微控制器连接；

所述电源模块还与所述驱动电路和所述警示模块连接并供电；

所述控制电路结构的微控制器、电源模块、开关控制模块、语音模块、语音识别模块、警示模块、通信模块、阈值比较器模块、时钟模块和显示模块均设置在所述第一盒体结构内，所述驱动电路设置在所述第二盒体结构内；

所述传感器包括脉搏传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波感应器，所述脉搏传感器和所述温度传感器通过线路设置在所述第二盒体外，所述湿度传感器设置在所述第一盒体结构顶部的所述超声波感应器的两侧；

所述语音识别模块还与所述警示模块、所述驱动电路、所述传感器连接，所述警示模块连接蜂鸣器和LED灯泡，所述开关控制模块连接开关键，所述蜂鸣器设置在所述第一盒体结构内，所述开关键和所述LED灯泡设置在所述第一盒体结构两侧，所述阈值比较器模块连接所述通信模块和所述脉搏传感器、所述温度传感器，所述驱动电路连接所述推药结构，所述通信模块包括超声波通信模块、蓝牙模块和GSM模块。

3.根据权利要求2所述的一种智能交互药盒，其特征在于，所述推药结构为步进推机，所述步进推机采用微型电动伸缩杆，所述微控制器采用Arduino UNO R3开发板，所述蓝牙模块采用HC-05从模块，所述语音模块采用SD4004-08MP的语音录放芯片，所述语音识别模块采用Voice Recognition语音识别模块，所述时钟模块采用涓流充电时钟模块DS1302，所述GSM模块采用双频900/1800MHz高度集成的TC35i模块，所述湿度传感器采用数字温湿度传感器DHT11。