本發(fā)明涉及自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能藥盒及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，老年人隨著年齡的增長，身體機(jī)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(yī)治好，只能通過藥物或其它手段進(jìn)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(dǎo)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(yù)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(shè)計(jì)就是專門針對老年人而定制的一款功能強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡便的智能化藥盒。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、使用便捷的智能藥盒，可以定時提醒老年人服藥，并將預(yù)先備好的藥物提供給老人，以及具備定時設(shè)置、語音提醒等人機(jī)交互功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種智能藥盒，所述藥盒為圓柱形；所述藥盒頂部設(shè)置液晶顯示器，LED燈，按鈕和藥盒開關(guān)；側(cè)面設(shè)置有四個按門；所述藥盒內(nèi)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(shè)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(shè)置有一個光電開關(guān)和一個步進(jìn)電機(jī)，螺紋軸底部通過聯(lián)軸器固定在步進(jìn)電機(jī)輸出軸上，光電開關(guān)固定在藥盒底盤內(nèi)部并與黑色亞克力板7上的小孔垂直對齊。

優(yōu)選地，一種智能藥盒，所述托盤數(shù)量為4個。

優(yōu)選地，一種智能藥盒，所述托盤被分為7個扇形空間。

優(yōu)選地，一種智能藥盒，所述藥盒側(cè)面的按門與扇形空間大小一致。

進(jìn)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(fā)明還提供一種智能藥盒控制系統(tǒng)，技術(shù)方案為：一種智能藥盒控制系統(tǒng)：包括中央控制模塊：用于接收各模塊指令，并發(fā)送給需要進(jìn)行操作的模塊；電源模塊：用于給控制系統(tǒng)、各模塊供電；語音提示模塊：用于提醒操作者或者服藥者進(jìn)行相應(yīng)的操作；顯示模塊：用于初始化設(shè)置參數(shù)和時間顯示；時鐘模塊：用于時間計(jì)數(shù)和次數(shù)計(jì)數(shù)；電機(jī)驅(qū)動模塊：用于控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動；傾角檢測模塊：用于采集藥盒狀態(tài)信；按鍵輸入模塊：用于對控制系統(tǒng)初始化時的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步地，一種智能藥盒控制系統(tǒng)，還包括無線發(fā)射模塊，所述無線發(fā)射模塊將信息發(fā)送給智能終端設(shè)備。

進(jìn)一步地，一種智能藥盒控制系統(tǒng)，還包括光電開關(guān)電機(jī)位置矯正模塊：用來矯正電機(jī)位置。

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

本發(fā)明的藥盒功能強(qiáng)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(fā)明一種智能藥盒的外觀圖；

圖2是本發(fā)明一種智能藥盒的物理結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明一種智能藥盒的控制系統(tǒng)框圖；

其中，1液晶顯示屏、2LED燈、3藥盒開關(guān)、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(jìn)電機(jī)、11光電開關(guān)、12小孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一種智能藥盒，所述藥盒為圓柱形；所述藥盒頂部設(shè)置液晶顯示屏1，LED燈2、按鍵4、藥盒開關(guān)3；所述藥盒側(cè)面設(shè)置有按門5；所述藥盒內(nèi)部包括托盤9，所述托盤9被均勻分成多個扇形區(qū)間；所述藥盒中央位置設(shè)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(shè)置有步進(jìn)電機(jī)10，螺紋軸6底部通過聯(lián)軸器固定在步進(jìn)電機(jī)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(shè)置有一個小孔12，用來通過光電開關(guān)11發(fā)出的光，所述光電開關(guān)11固定在藥盒內(nèi)底盤上，其初始狀態(tài)與亞克力板上的小孔12垂直對齊。

本實(shí)施例中，所述托盤9數(shù)量為4個，分別對應(yīng)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(cè)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(shè)置有液晶顯示屏1、按鍵4、LED燈2、藥盒開關(guān)3；所述的按鍵4包括放藥鍵，自加鍵、確定鍵、返回鍵。

本實(shí)施例中電機(jī)采用28BYJ-48 5V DC電機(jī)，特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動精度高、轉(zhuǎn)動平緩。電機(jī)控制的目的是在每一次達(dá)到預(yù)設(shè)定時間后，需要電機(jī)驅(qū)動模型轉(zhuǎn)動，使對應(yīng)的藥盒轉(zhuǎn)向按門5，并與門位置對應(yīng)正確。

如圖3所示本發(fā)明提供的一種智能藥盒控制系統(tǒng)，技術(shù)方案為：一種智能藥盒控制系統(tǒng)：包括

中央控制模塊：用于接收各模塊指令，并發(fā)送給需要進(jìn)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(shù)，集成了主控芯片、降壓芯片、I/O接口和中斷系統(tǒng)等，其體積較小，使用簡便，價格便宜，功能齊全，滿足設(shè)計(jì)要求。

電源模塊：用于給控制系統(tǒng)、各模塊供電；采用lm7805集成芯片電路，本實(shí)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(jìn)行相應(yīng)的操作；使用syn6288芯片，其通過串口接收待合成的文本信息，實(shí)現(xiàn)文本到信息(TTL)的轉(zhuǎn)換，硬件接口簡單，價格較低，合成的電子聲音準(zhǔn)確清晰，支持休眠功能。

顯示模塊：用于初始化設(shè)置參數(shù)和時間顯示；使用LCD12864芯片，主要用來初始化設(shè)置參數(shù)和時間顯示。LCD12864是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，內(nèi)置8192個16*16點(diǎn)陣漢字和128個16*8點(diǎn)陣ASCII字符集，即單個芯片屏幕最多可以顯示4行8列共計(jì)32個中文字符或者8行8列共計(jì)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(shù)字、字母和字符等。

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

電機(jī)驅(qū)動模塊：用于控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動；使用ULN2003芯片，是由達(dá)林頓晶體管陣列組成的IC，內(nèi)部還集成了反電動勢的二極管，其特點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)、高電壓、高電流。

傾角檢測模塊：用于采集藥盒狀態(tài)信；用N1000060單軸傾角傳感器來采集藥盒狀態(tài)信息。此傳感器屬于電容式加速度傳感器，加速度計(jì)包括一個硅體微機(jī)械傳感元件芯片和信號調(diào)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(tǒng)初始化時的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

本實(shí)施例中，智能藥盒控制系統(tǒng)還包括無線發(fā)射模塊，所述無線發(fā)射模塊將信息發(fā)送給智能終端設(shè)備；還包括光電開關(guān)電機(jī)位置矯正模塊：用來矯正電機(jī)位置，采用OMRON微型光電開關(guān)EE-SX674光電傳感器為電機(jī)位置矯正模塊，它可以直接與arduino pro mini 328p連接，輸出數(shù)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(shí)施例中，智能藥盒控制系統(tǒng)所述的按鍵輸入模塊參數(shù)包括：服藥總次數(shù)、每天服藥次數(shù)、服藥時間。

本實(shí)施例的智能藥盒和智能控制系統(tǒng)在使用時，當(dāng)使用者打開藥盒開關(guān)3后，藥盒控制系統(tǒng)會發(fā)送指令給電機(jī)位置矯正模塊進(jìn)行電機(jī)位置矯正。當(dāng)電機(jī)位置矯正完畢后，光電開關(guān)上的LED燈2會亮起，此時系統(tǒng)語音提醒“請放藥”，需要使用者將一天的藥品放入對應(yīng)的空盒中，按下放藥鍵，傳送指令給電機(jī)驅(qū)動模塊，驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動51°(八拍運(yùn)行時步距角為θ＝360度/(50*8)＝0.9度)，循環(huán)七次后藥品放置完畢。然后通過按鍵輸入模塊對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，包括一周服藥總次數(shù)、一天內(nèi)服藥次數(shù)、每次服藥的時間和消息發(fā)送手機(jī)號碼等。此步驟完成后按確認(rèn)按鈕，系統(tǒng)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行位置矯正后完成一周藥量的放置。

在每天時間到達(dá)第一次預(yù)設(shè)的服藥時間后，電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動51°，使側(cè)面按門5對應(yīng)正確的盒子，再進(jìn)行語音模塊播報“該吃藥了”，如果患者沒有取藥，之后重復(fù)播報“該吃藥了”直到五分鐘以后自動停止，當(dāng)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(nèi)沒有檢測到藥盒傾斜，系統(tǒng)會語音提示“請取藥”，若在設(shè)置時間內(nèi)一直沒有檢測到藥盒傾斜則記錄一個數(shù)據(jù)并向預(yù)存手機(jī)發(fā)送未吃藥的短信；否則語音模塊就會播報“請關(guān)門”，提醒患者將藥盒按門5關(guān)好，控制系統(tǒng)進(jìn)入下一次工作的待機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)?shù)竭_(dá)每天的第二、三、四次服藥時間的時候，會進(jìn)行語音播報，但電機(jī)不會進(jìn)行轉(zhuǎn)動，之后的操作都和第一次服藥相同。每一次電機(jī)轉(zhuǎn)動都會在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到預(yù)設(shè)的服藥次數(shù)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(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。