CN212187171U - 一种面向老年化人群的智能药盒系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种面向老年化人群的智能药盒系统，包括：按键控制模块，用于输入用药提醒信息、紧急呼叫信息、药物存储设置信息、用药记录查询信息；取药动作采集模块，用于采集用药动作信息，更将其发送至存储模块；控制模块，用于控制所述存储模块存储所述用药提醒信息、药物存储设置信息，并根据用药动作信息更新所述药物存储设置信息，所述控制模块在接收到紧急呼叫信息时控制无线通信模块进行紧急呼叫，同时在接收到用药记录查询信息时控制所述显示模块进行用药记录显示；显示模块，用于显示所述用药提醒信息、药物存储设置信息、紧急呼叫信息及用药记录；无线通信模块，用于与移动设备端进行通信。

Description

一种面向老年化人群的智能药盒系统

技术领域

本实用新型涉及小型智能控制系统技术领域，特别涉及一种面向老年化人群的智能药盒系统。

背景技术

很多老年人随着年龄的增长，都有健忘的毛病。当存在健康问题时，需要在日常生活中按时定量地服用各种各样的药品，这对他们来说是一个不小的难题。如果需要在不同时间吃不同的药品，更是难上加难。

因此针对老年人群的忘记服药，服错药的现象目前出现了一种便携的智能小药盒，如授权公告号为CN205814675U的实用新型专利提供了一种老年人用智能药盒，其可以进行声光报警，自主进行设置用药提醒时间，及显示输入时间及提示等信息。

但目前的智能药盒的功能仍停留在用药提醒这个功能上，功能单一，系统孤立，对家人及医生掌握老人用药情况来说使用并不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种面向老年化人群的智能药盒系统，以解决现有的智能药盒所存在的功能单一、使用不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，包括：

按键控制模块，用于输入用药提醒信息、紧急呼叫信息、药物存储设置信息、用药记录查询信息；

取药动作采集模块，用于采集用药动作信息，更将其发送至存储模块；

控制模块，用于控制所述存储模块存储所述用药提醒信息、药物存储设置信息，并根据用药动作信息更新所述药物存储设置信息，所述控制模块在接收到紧急呼叫信息时控制无线通信模块进行紧急呼叫，同时在接收到用药记录查询信息时控制所述显示模块进行用药记录显示；

显示模块，用于显示所述用药提醒信息、药物存储设置信息、紧急呼叫信息及用药记录；

无线通信模块，用于与移动设备端进行通信。

较佳地，所述取药动作采集模块包括若干光敏电阻，用于监测环境光的突变，并在监测到突变后发送突变信息至所述控制模块，所述控制模块根据所述突变信息记录取药动作并更新用药记录及药物存储信息。

较佳地，还包括：温湿度检测模块，用于实时监测周围环境的温湿度信息并发送至控制模块，所述控制模块根据所述温湿度信息进行判断，若温湿度低于预设低温阈值则进行低温警告，若温湿度高于预设高温阈值则进行高温警告。

较佳地，还包括：语音模块，用于采集语音信号及输出与所述用药提醒信息对应的语音提醒信号；其中，采集的所述语音信号输入至所述控制模块；如所述控制模块判断所述语音信号为紧急呼叫时，则控制所述无线通信模块发送紧急呼叫信息至所述移动设备端，如所述控制模块判断所述语音信号为用药信息，则控制所述语音模块输出语音提醒信号及/或驱动智能药盒中预设的对应的药匣弹出。

较佳地，还包括：灯光提醒模块，用于根据所述用药提醒信息进行灯光提醒。

较佳地，所述无线通信模块包括WiFi模块，所述WiFi模块用于与所述移动设备端进行信息交互，使所述移动设备端保存并显示当前用药信息、下次服药信息，同时所述无线通信模块接收来自所述移动设备端的药品名称、服药信息并发送至所述控制模块进行对应的信息更新。

较佳地，所述无线通信模块还包括GSM模块，用于在所述控制模块接收到紧急呼叫信息时通过GSM模块发送紧急呼叫短信或语音信息至所述移动设备端。

较佳地，还包括电源模块，所述电源模块包括锂电池及其充放电电路，所述锂电池用于系统供电，所述充放电电路用于对所述锂电池进行充电。

较佳地，所述控制模块包括主控芯片及外围电路；所述主控芯片与电机驱动模块相连，用于控制电机驱动模块驱动药品所在药匣弹出及收回。

较佳地，还包括JLINK在线烧录模块，用于对所述控制模块的主控芯片进行在线编程和调试。

本实用新型具有以下有益效果：

1、可以通过语音自动提醒服药时间、顺序及用量，也可采集语音进行报警；

2、具有环境监测功能，有效监测环境的温湿度，并进行报警和温湿度信息显示；

3、可通过WiFi模块与智能手机等移动设备进行信息上报及修改用药信息，也可通过GSM模块进行紧急呼叫；

4、按键控制功能丰富，显示界面内容丰富，支持在线烧录；

5、系统功能丰富，可与上位机通信，方便家人或医生实时掌握老人用药情况。

附图说明

图1为本实用新型的面向老年化人群的智能药盒系统组成示意图；

图2为本实用新型优选实施例提供的智能药盒系统电路组成框图；

图3为本实用新型优选实施例提供的控制模块电路图；

图4为本实用新型优选实施例提供的取药动作采集模块电路图；

图5为本实用新型优选实施例提供的温湿度检测模块电路图；

图6为本实用新型优选实施例提供的语音模块电路图；

图7为本实用新型优选实施例提供的灯光提醒模块电路图；

图8为本实用新型优选实施例提供的无线通信模块电路图；

图9为本实用新型优选实施例提供的GSM模块电路图；

图10为本实用新型优选实施例提供的显示模块电路图；

图11为本实用新型优选实施例提供的存储模块电路图；

图12为本实用新型优选实施例提供的按键控制模块电路图；

图13为本实用新型优选实施例提供的电源模块电路图；

图14为本实用新型优选实施例提供的JLINK在线烧录模块电路图。

具体实施方式

以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

为了便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。

参考图1所示，本实施例提供了一种面向老年化人群的智能药盒系统，包括：

按键控制模块20，用于输入用药提醒信息、紧急呼叫信息、药物存储设置信息、用药记录查询信息；

取药动作采集模块30，用于采集用药动作信息，更将其发送至存储模块；

控制模块10，用于控制存储模块存储所述用药提醒信息、药物存储设置信息，并根据用药动作信息更新所述药物存储设置信息，所述控制模块在接收到紧急呼叫信息时控制无线通信模块进行紧急呼叫，同时在接收到用药记录查询信息时控制所述显示模块进行用药记录显示；

显示模块40，用于显示上述的用药提醒信息、药物存储设置信息、紧急呼叫信息及用药记录；

无线通信模块50，用于与移动设备端进行通信。

优选地，系统还包括：温湿度检测模块60、语音模块70、灯光提醒模块80、电源模块90及几INK在线烧录模块110。

参考图2所示，本实施例提供的面向老年化人群的智能药盒系统的具体电路组成框图，其中的控制模块以STM32F407为主控芯片，其通过接收来自DHT11温湿度检测模块、语音识别模块及按键控制模块的信息，并控制液晶显示模块进行信息显示、控制AT24C02存储模块进行信息存储及更改以及无线通信模块(GSM短信模块和WIFI通信模块)进行信息发送及接收。其中，Wi-fi(ESP8266)通信模块使得该系统可与移动通信设备(如智能手机(Android显示)、平板电脑等)上相应的应用程序进行信息交互和显示。而这里的JLINK在线烧录模块110具体为USB在线下载模块，支持USB在线烧录，可以在线完成主控芯片及存储模块中相应的信息的修改。

该系统的主板由5V直流电源供电，电机5V直流电源供电。并可根据温湿度检测模块60输入的数据进行实时温湿度显示，测量范围0-100％，精度±1％。此外，该系统显示模块也可进行实时时间显示，时间取STM32单片机内部的时钟。

此外，再次参考图2，该系统还设置有步进电机驱动模块及马达震动单元。其中，步进电机驱动模块与智能药盒的药匣相连，用于在提醒用药或检测到有人取药的情况下自动弹出当前需要提供的药品所在的药匣。而马达震动单元可以通过震动提醒用药，为系统进一步提供丰富的提醒功能。

进一步参考图3所示，本实施例的控制模块由STM32F407单片机最小系统构成。这里的STM32F407单片机最小系统主要包括晶振电路、复位电路、电源转换电路、滤波电路及STM32F407芯片。这里的单片机还与电机驱动模块相连，用于控制电机驱动模块驱动药品所在药匣弹出及收回。

参考图4所示，本实施例提供的取药动作采集模块包括若干个并联的光敏电阻，光敏电阻通过GPIO端口与控制模块进行信号传输。光敏电阻用于监测环境光的突变，并在监测到突变后发送突变信息至控制模块的主控芯片，控制模块根据接收到的突变信息来记录取药动作并更新用药记录及药物存储信息。这里的光敏电阻数量为7个，分别为RG1～RG7，且光敏电阻RG1～RG7分别连接STM32的引脚GPIOA6～GPIOA12。

参考图5所示，本实施例提供的温湿度检测模块，用于实时监测周围环境的温湿度信息并发送至控制模块，控制模块根据温湿度信息进行判断，若温湿度低于预设低温阈值(如0摄氏度)则进行低温警告，若温湿度高于预设高温阈值(如40摄氏度)则进行高温警告。这里的温湿度检测模块由基于单总线的控制电路构成，其中2引脚数据端与主控芯片连接，通过数据总线连接，组成通信网络，实现数据的交互。1脚连接供电电压3.3V，DATA引脚接到单片机14引脚串行数据，DHT11第3脚悬空，DHT11第4脚共地连接电源负极。

如图6所示，本实施例提供的语音模块用于采集语音信号及输出与上述的用药提醒信息对应的语音提醒信号；其中，采集的语音信号输入至控制模块；如控制模块判断所述语音信号为紧急呼叫时，则控制无线通信模块发送紧急呼叫信息至移动设备端，如控制模块判断语音信号为用药信息，则控制语音模块输出语音提醒信号及/或驱动智能药盒中预设的对应的药匣弹出。这里提供的语音模块是基于LD3320芯片的控制电路，语音控制电路需要的外围电路有两个使能端的限流电阻R8，R9A，和电容滤波电路C8，C12和22.1184MHZ的晶振电路。如图6所示，ICR_MICP和ICR_MICN接入的是语音输入咪头(传声器)，ICR_SPOP和ICR_SPON接口接的扬声器输出，LED2和LED接入ICR_LED，LCR_VIB，VDD3.3V接入VCC，GND共地，通过并口ICR_P0～ICR_P7传输数据给单片机STM32，ICR_AO，RDB，WDB，CSB，接入单片机STM32的控制端。

如图7所示，本实施例的灯光提醒模块用于根据主控芯片输出的用药提醒信息进行灯光提醒。这里的灯光提醒模块主要由DC-5V直流电压源、4个WS812D管、4个0.1uF滤波电容构成。供电5V，输出信号经过4个0.1uF的电容滤波，如图7所示，D11的第一脚的Vin连接RGB的输入信号，D11的第四脚VOUT输出给下一级D3脚输入，D3的第四脚VOUT输出给下一级D2的1脚输入，D2的第四脚VOUT输出给下一级D41的1脚输入同理，D41的四脚输出为空。

如图8所示，本实施例提供的无线通信模块包括WiFi模块，该WiFi模块用于与移动设备端(如智能手机)进行信息交互，使移动设备端可以定时读取、保存并显示当前用药信息、下次服药信息，同时WiFi模块可以接收来自移动设备端输入的药品名称、服药信息并发送至控制模块进行对应的信息更新或修改，如修改服药的种类、时间及用量。这里的WiFi模块主要由WiFi芯片及外围电路构成，使用是串口2连接，ESP8266模块的有6个端口，只需要配置4个端口，直接将VCC接3.3V，接地端共地，接收端RXD接到单片机串口发送端，发送端TXD接到单片机串口接收端，复位引脚RST悬空不接，IO_0给低电平将模块进入配置模式，利用串口发送AT指令即可。

此外，无线通信模块还包括GSM模块，用于在控制模块接收到紧急呼叫信息时通过GSM模块发送紧急呼叫短信或语音信息至所述移动设备端。参考图9所示，这里的GSM模块为GSM900A模块，该模块是将GSM中的射频芯片，存储器，处理芯片，功放输出元件等集成在一起的功能模块。本实施例将GSM900A模块的VCC_MCU接入(输入)3.3V输入，单片机GND连接到模块GND上，单片机上的RXD连接I/O，单片机的TXD连接到CLK端口上。

参考图10所示，本实施例提供的显示模块由LCD液晶模块构成，其包括LCD电阻触摸显示屏。所用的接口是FPC接口，引脚信号分别为3根RGB数据线，同步时钟控制信号CLK和平同步控制HSYNC，垂直同步控制信号VSYNC，数使能信号DE，P DB00-DB15是芯片内部连接，接入液晶控制器，31角接入3.3V电源，29角接入5V电源，引脚信号分别为3根RGB数据线，PE0_LCD_R/PE0_LCD_G/PE0_LCD_B三根线连接单片机对应的端口，同步时钟控制信号PE4_LCD_CLK和平同步控制PE0_LCD_HSYNC，垂直同步控制信号PF1_LCD_VSYNC，数使能信号PF12_LCD_DE分别接在单片机对应的端口上。

这里显示模块具体采用TFT彩屏显示界面进行信息的显示。可显示如下内容：TFT显示屏可显示服药信息设置界面；TFT显示屏可显示网络是否连接界面；TFT显示屏可显示服药记录查询界面；TFT显示屏可显示时间日期，外界环境界面。

参考图11所示，本实施例提供的存储模块为AT24C02存储模块构成。EEPROM(AT24C02)是经过SCL时钟端和SDA引脚数据端与主控芯片连接，通过I2C总线连接，组成通信网络，实现数据的交互。其中，电源3.3V接入8脚，4脚接入地，WP脚拉低，A0，A1，A2拉低接地，固定器件地址，SCL连接单片机30(SCL)引脚，SDA连接单片机31(SDA)接入。

参考图12所示，本实施例提供的按键控制模块主要包括四个按键SW1、SW2、SW3、SW4，四个按键的一端连接GND，另一端分别与单片机的PA0、PA1、PA2、PA3端口相连。单片机端PA0-PA3分别有10K上拉电阻连接，可避免按键一直处于低电平的工作状态。其中，系统根据不同需求对药盒的要求，可通过按键控制，具体如下：

SWi：设定功能选择；如SW1按第一下，进行紧急呼叫设定；

如SW1按第二下，进行药物存储设定；

如SW1按第三下，进行服药记录查询设定；

如SW1按第四下，返回主显示界面；

SW2：确定按键选择；

SW3：在药物存储设置界面下，SW3按一下，切换下一个存储空间；

SW4：在药物存储设置界面下，SW4按一下，切换上一个存储空间；

参考图13所示，本实施例提供的电源模块包括锂电池及其充放电电路，锂电池用于系统供电，充放电电路用于对锂电池进行充电。具体地，硬件电路主要元件有TP4056电源管理芯片，发光二极管，限流电阻以及调节电路充电电流电阻R1和滤波电容组成，芯片通过4脚连接二极管的阴极，电源VCC连接二极管的阳极，TEMP1引脚和PROG引脚与GND相连，PROG端口控制R1电阻是充电电流的大小，引脚5是BAT+输出端，电路输出给锂电池充电，锂电池的充电电压为4.2V，CE是芯片的使能端，外接电源电压，输入高电平，J8输出给系统芯工作。

参考图14所示，本实施例提供的JLINK在线烧录模块，用于对控制模块的主控芯片进行在线编程和调试。这里的JLINK在线烧录模块主要由JTAG接口、上拉电阻、滤波电容、分压电阻构成。其中，JTAG有专门的接口协议，可以实现主控芯片的在线编程和调试。这里的第3脚TRST接单片机PB4，第5脚TD1-串行数据输入接单片机PB4；第7脚TMS-模式选择接单片机PA15；第9脚TCK-时钟信号接单片机PA13；第13脚TDO-数据输出；第15脚接单片机NRST。

本实施例提供的智能药盒系统是基于ARM Cortex-M4内核架构的32位微控制器STM32F407控制的智能药盒控制系统，可以有效解决老年人群的忘记服药，服错药的问题。通过STM32为主控制模块，结合语音模块、电机驱动以及无线通信模块构成。语音模块来控制药物的用量，精准提醒老人服药，并通过OLED显示屏来实时显示，提供WiFi通信将药物用量与提醒信息传输到上位机监护人手机上，手机端androidapp实时监控记录，方便家人或医生实时掌握老人的用药情况。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对本实用新型所做的变形或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，包括：

按键控制模块，用于输入用药提醒信息、紧急呼叫信息、药物存储设置信息、用药记录查询信息；

取药动作采集模块，用于采集用药动作信息，更将其发送至存储模块；

控制模块，用于控制所述存储模块存储所述用药提醒信息、药物存储设置信息，并根据用药动作信息更新所述药物存储设置信息，所述控制模块在接收到紧急呼叫信息时控制无线通信模块进行紧急呼叫，同时在接收到用药记录查询信息时控制显示模块进行用药记录显示；

显示模块，用于显示所述用药提醒信息、药物存储设置信息、紧急呼叫信息及用药记录；

无线通信模块，用于与移动设备端进行通信。

2.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，所述取药动作采集模块包括若干光敏电阻，用于监测环境光的突变，并在监测到突变后发送突变信息至所述控制模块，所述控制模块根据所述突变信息记录取药动作并更新用药记录及药物存储信息。

3.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，还包括：温湿度检测模块，用于实时监测周围环境的温湿度信息并发送至控制模块，所述控制模块根据所述温湿度信息进行判断，若温湿度低于预设低温阈值则进行低温警告，若温湿度高于预设高温阈值则进行高温警告。

4.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，还包括：语音模块，用于采集语音信号及输出与所述用药提醒信息对应的语音提醒信号；其中，采集的所述语音信号输入至所述控制模块；如所述控制模块判断所述语音信号为紧急呼叫时，则控制所述无线通信模块发送紧急呼叫信息至所述移动设备端，如所述控制模块判断所述语音信号为用药信息，则控制所述语音模块输出语音提醒信号及/或驱动智能药盒中预设的对应的药匣弹出。

5.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，还包括：灯光提醒模块，用于根据所述用药提醒信息进行灯光提醒。

6.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，所述无线通信模块包括WiFi模块，所述WiFi模块用于与所述移动设备端进行信息交互，使所述移动设备端保存并显示当前用药信息、下次服药信息，同时所述无线通信模块接收来自所述移动设备端的药品名称、服药信息并发送至所述控制模块进行对应的信息更新。

7.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，所述无线通信模块还包括GSM模块，用于在所述控制模块接收到紧急呼叫信息时通过GSM模块发送紧急呼叫短信或语音信息至所述移动设备端。

8.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括锂电池及其充放电电路，所述锂电池用于系统供电，所述充放电电路用于对所述锂电池进行充电。

9.根据权利要求1所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，所述控制模块包括主控芯片及外围电路；所述主控芯片与电机驱动模块相连，用于控制电机驱动模块驱动药品所在药匣弹出及收回。

10.根据权利要求9所述的面向老年化人群的智能药盒系统，其特征在于，还包括JLINK在线烧录模块，用于对所述控制模块的主控芯片进行在线编程和调试。

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