本發明涉及自動化控制技術領域，尤其涉及一種智能藥盒及其控制系統。

背景技術：

隨著老齡化現象越來越嚴重，老年人隨著年齡的增長，身體機能和抵抗能力都有所減弱，易患高血壓、冠心病和糖尿病等，此類疾病無法完全醫治好，只能通過藥物或其它手段進行緩解治療。而老年人隨著記憶力的衰退，容易忘記按時服藥，導致藥物治療效果不打折扣。如果有一款具備按時提醒服藥，并能將預先備好藥物給于老人的智能化藥盒，則能夠幫助老人解決吃藥問題，且也能受到市場和老人們的歡迎。因此，本設計就是專門針對老年人而定制的一款功能強大、經濟實用、操作簡便的智能化藥盒。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種經濟實惠、使用便捷的智能藥盒，可以定時提醒老年人服藥，并將預先備好的藥物提供給老人，以及具備定時設置、語音提醒等人機交互功能。

本發明的技術方案為：一種智能藥盒，所述藥盒為圓柱形；所述藥盒頂部設置液晶顯示器，LED燈，按鈕和藥盒開關；側面設置有四個按門；所述藥盒內部包括四層托盤，所述托盤每層被格檔均勻分成7個扇形；所述藥盒最底層托盤下面粘貼一圓形黑色亞克力板7，并在亞克力板外緣有一小孔；所述藥盒中央位置設置有一螺紋軸，每個托盤通過螺母固定在螺紋軸上，所述藥盒底部設置有一個光電開關和一個步進電機，螺紋軸底部通過聯軸器固定在步進電機輸出軸上，光電開關固定在藥盒底盤內部并與黑色亞克力板7上的小孔垂直對齊。

優選地，一種智能藥盒，所述托盤數量為4個。

優選地，一種智能藥盒，所述托盤被分為7個扇形空間。

優選地，一種智能藥盒，所述藥盒側面的按門與扇形空間大小一致。

進一步地，一種智能藥盒，所述的按鍵包括放藥鍵，自加鍵、確定鍵、返回鍵。

本發明還提供一種智能藥盒控制系統，技術方案為：一種智能藥盒控制系統：包括中央控制模塊：用于接收各模塊指令，并發送給需要進行操作的模塊；電源模塊：用于給控制系統、各模塊供電；語音提示模塊：用于提醒操作者或者服藥者進行相應的操作；顯示模塊：用于初始化設置參數和時間顯示；時鐘模塊：用于時間計數和次數計數；電機驅動模塊：用于控制步進電機驅動軸轉動；傾角檢測模塊：用于采集藥盒狀態信；按鍵輸入模塊：用于對控制系統初始化時的參數進行調整。

進一步地，一種智能藥盒控制系統，還包括無線發射模塊，所述無線發射模塊將信息發送給智能終端設備。

進一步地，一種智能藥盒控制系統，還包括光電開關電機位置矯正模塊：用來矯正電機位置。

優選地，一種智能藥盒控制系統，所述的按鍵輸入模塊參數包括：服藥總次數、每天服藥次數、服藥時間。

本發明的藥盒功能強大、價格低廉、使用方便，為患者特別是老年人定時服藥提供一種便捷的解決方案。

附圖說明

圖1是本發明一種智能藥盒的外觀圖；

圖2是本發明一種智能藥盒的物理結構圖；

圖3是本發明一種智能藥盒的控制系統框圖；

其中，1液晶顯示屏、2LED燈、3藥盒開關、4按鍵、5按門、6螺紋軸、7黑色亞克力板、8格檔、9托盤、10步進電機、11光電開關、12小孔。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

如圖1、圖2所示，本發明的一種智能藥盒，所述藥盒為圓柱形；所述藥盒頂部設置液晶顯示屏1，LED燈2、按鍵4、藥盒開關3；所述藥盒側面設置有按門5；所述藥盒內部包括托盤9，所述托盤9被均勻分成多個扇形區間；所述藥盒中央位置設置有一螺紋軸6，每個托盤9通過螺母固定在螺紋軸6上，所述藥盒底部設置有步進電機10，螺紋軸6底部通過聯軸器固定在步進電機10輸出軸上；所述托盤9最底層下面還粘貼一個黑色圓形亞克力板，所述亞克力板上設置有一個小孔12，用來通過光電開關11發出的光，所述光電開關11固定在藥盒內底盤上，其初始狀態與亞克力板上的小孔12垂直對齊。

本實施例中，所述托盤9數量為4個，分別對應早、中、晚、睡前四次藥物儲存空間；所述托盤9被分為7個扇形空間，說明每一個扇形空盒約為51°，用它來存儲一周7天將要服用的藥品；所述藥盒側面的按門5與扇形空間大小一致，用來存取藥品；所述的藥盒頂部設置有液晶顯示屏1、按鍵4、LED燈2、藥盒開關3；所述的按鍵4包括放藥鍵，自加鍵、確定鍵、返回鍵。

本實施例中電機采用28BYJ-48 5V DC電機，特點是轉動精度高、轉動平緩。電機控制的目的是在每一次達到預設定時間后，需要電機驅動模型轉動，使對應的藥盒轉向按門5，并與門位置對應正確。

如圖3所示本發明提供的一種智能藥盒控制系統，技術方案為：一種智能藥盒控制系統：包括

中央控制模塊：用于接收各模塊指令，并發送給需要進行操作的模塊；使用arduino pro mini328p作為主控芯片，該芯片采用電路集成技術，集成了主控芯片、降壓芯片、I/O接口和中斷系統等，其體積較小，使用簡便，價格便宜，功能齊全，滿足設計要求。

電源模塊：用于給控制系統、各模塊供電；采用lm7805集成芯片電路，本實施例中供直流5V電。

語音提示模塊：用于提醒操作者或者服藥者進行相應的操作；使用syn6288芯片，其通過串口接收待合成的文本信息，實現文本到信息(TTL)的轉換，硬件接口簡單，價格較低，合成的電子聲音準確清晰，支持休眠功能。

顯示模塊：用于初始化設置參數和時間顯示；使用LCD12864芯片，主要用來初始化設置參數和時間顯示。LCD12864是一種圖形點陣液晶顯示模塊，內置8192個16*16點陣漢字和128個16*8點陣ASCII字符集，即單個芯片屏幕最多可以顯示4行8列共計32個中文字符或者8行8列共計64個ASCII字符集。支持串行通信，使用的I/O口較少，支持漢字、數字、字母和字符等。

時鐘模塊：用于時間計數和次數計數；使用DS1302模塊，可以對年、月、日、周、時、分、秒計數。通過三路輸出(CE、I/O和SCLK)與arduino pro mini 328p進行同步通信，使用的晶振的振蕩頻率為32.768kHz，這個頻率對應每秒215個周期，非常適合二進制計數器計數。

電機驅動模塊：用于控制步進電機驅動軸轉動；使用ULN2003芯片，是由達林頓晶體管陣列組成的IC，內部還集成了反電動勢的二極管，其特點是帶負載能力強、高電壓、高電流。

傾角檢測模塊：用于采集藥盒狀態信；用N1000060單軸傾角傳感器來采集藥盒狀態信息。此傳感器屬于電容式加速度傳感器，加速度計包括一個硅體微機械傳感元件芯片和信號調理電路。該傳感器有良好的靈敏度，檢測精度較高，使用方便簡單，價格較低。

按鍵輸入模塊：用于對控制系統初始化時的參數進行調整。

本實施例中，智能藥盒控制系統還包括無線發射模塊，所述無線發射模塊將信息發送給智能終端設備；還包括光電開關電機位置矯正模塊：用來矯正電機位置，采用OMRON微型光電開關EE-SX674光電傳感器為電機位置矯正模塊，它可以直接與arduino pro mini 328p連接，輸出數字信號，且該傳感器有三路輸出(VCC、GND和OUT)，使用簡單方便，價格低廉。

本實施例中，智能藥盒控制系統所述的按鍵輸入模塊參數包括：服藥總次數、每天服藥次數、服藥時間。

本實施例的智能藥盒和智能控制系統在使用時，當使用者打開藥盒開關3后，藥盒控制系統會發送指令給電機位置矯正模塊進行電機位置矯正。當電機位置矯正完畢后，光電開關上的LED燈2會亮起，此時系統語音提醒“請放藥”，需要使用者將一天的藥品放入對應的空盒中，按下放藥鍵，傳送指令給電機驅動模塊，驅動電機轉動51°(八拍運行時步距角為θ＝360度/(50*8)＝0.9度)，循環七次后藥品放置完畢。然后通過按鍵輸入模塊對系統參數進行設定，包括一周服藥總次數、一天內服藥次數、每次服藥的時間和消息發送手機號碼等。此步驟完成后按確認按鈕，系統驅動步進電機進行位置矯正后完成一周藥量的放置。

在每天時間到達第一次預設的服藥時間后，電機驅動模塊驅動電機轉動51°，使側面按門5對應正確的盒子，再進行語音模塊播報“該吃藥了”，如果患者沒有取藥，之后重復播報“該吃藥了”直到五分鐘以后自動停止，當患者打開藥盒上的按門5后，患者傾倒藥品，傾角檢測模塊會檢測到患者藥品取出，若在一定時間內沒有檢測到藥盒傾斜，系統會語音提示“請取藥”，若在設置時間內一直沒有檢測到藥盒傾斜則記錄一個數據并向預存手機發送未吃藥的短信；否則語音模塊就會播報“請關門”，提醒患者將藥盒按門5關好，控制系統進入下一次工作的待機狀態。

當到達每天的第二、三、四次服藥時間的時候，會進行語音播報，但電機不會進行轉動，之后的操作都和第一次服藥相同。每一次電機轉動都會在系統內部進行計數，達到預設的服藥次數后，語音提示模塊提醒“請放藥”，從而提醒患者放置藥品。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。