第二章 智能药箱系统总体设计

2.1总体结构设

图2-1智能药箱总体图

在网上搜集许多资料，对中国家庭用药习惯，用药次数和用药种类进行全方面的了解，并基于目前所有的各种家用药箱进行分析，从而表明了家用药箱产品设计有其自身的缺陷性、文化性、实用性和特殊性。基于以上这些功能，在设计家用智能药箱的过程中，坚持能实现所要求的功能和人性化操作这一设计思路是我设计的准则。

药箱内集成了众多传感器，有压力传感器，红外传感器，嵌入在电路板中的单片机可以对传感器传来的信号进行分析处理，作为检测用户是否有取药及余下药量的信号，通过提取时钟模块的时间与用户设置的时间进行比较，当其达到一致就启动报警设备，当时间达到零时就操控电动机的转动，扫描键盘进行动态显示。用的是反复查询方式，来显示和操控时间、日期服药次数和服药时间。

2.2功能定位

在收集了大量市场数据后，经过分析可以得出本设计的思路和方案，主体是药箱，在其之上附加实用的功能，如定时报警。根据大量的用户材料表现的用药习惯等状态，我主要设计了用户由按键输入设置一天的用药次数，设置一个星期内用药的量，和一天中每次服药的时间，然后系统根据所设置的用药时间会相应地通过蜂鸣器和LED灯来提示患者尽快服药，在没有及时检测到取药的情况后，AT89C51单片机会下达命令，通过药箱自带的GSM射频模块编辑短信发到用户的手机上来进一步提醒服药，医生和病人的家属也会收到短信来确保病人执行。

2.3设计基础

本课题是基于51单片机和C语言的设计，对大学所学到的知识进行合理的运用。整个设计主要分为以下五个模块：单片机操控模块、报警提醒模块、显示及按键设置模块、电机运转模块和电源模块。通过DS1302时钟芯片来进行年月日时分秒的记录，用户可通过按键来调整时间，设置倒计时闹钟。当计时结束，蜂鸣器报警。在系统中，还添加一个药量检测模块，当检测到药量不足时，蜂鸣器报警。

2.4本章小结

本章主要介绍了智能药箱系统的设计及功能设计，主要包括设计思路、功能定位和设计基础。第一小节介绍了通过市场调研和网上搜集资料，对如何设计智能药箱有了一个大致思路想法，并给出智能药箱总体设计图。然后具体介绍了功能定位，这是对市场上现有成品的补充完善，确定设计的方向。最后是设计的基础，具体采用单片机和C语言来完成，做出各个模块的设计方案。

第三章 智能药箱硬件设计

3.1智能药箱总体电路原理图

图3-1智能药箱电路原理图

3.2智能药箱主要硬件设计

3.2.1单片机操控模块

基于之前几次课程设计对单片机的学习与应用，本设计决定采用AT89C51单片机作为主要芯片。

单片机（Microcontrollers），又名单片微型计算机，属于超大规模的集成电路芯片。单片机就是：在一块小小的硅片上，用于处理，集成数据（中央处理器，单元，CPU）的数据存储器，由ROM程序存储器制成的RAM，中断系统，时间/计数器，输入/输出接口，时钟电路I/O，数模转换器等部件，形成的体积小、功能强大、可独立进行工作的微型计算机[1]。由于其具有体积小、运转速度快、价格低廉、性能可靠、功耗低、适用性广、兼容性好、抗干扰能力强等好处，在智能仪器仪表、汽车工业、国防工业、电器制造等领域得到广泛的应用，成为电子器件生产中极其重要的智能化工具[2]。