【单片机毕业设计】基于 STM32 或 51 单片机的多时段服药提醒与取药记录采集装置基于 STM32 或 51 单片机的语音提示与 GSM 远程通知智能药盒（024208）

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原创最新推荐文章于 2026-11-10 16:37:35 发布 61 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

情系淮思：五款车规MCU横向对比与VCU选型本文对比五款车规MCU中的S32K312与S32K324，聚焦核心架构、存储、通信及安全特性。S32K324为双核160MHz Cortex-M7，内存、外设（如以太网、QuadSPI、SAI）全面升级，支持高实时并行处理与复杂应用；而S32K312为单核120MHz，适用于中端车身控制。两者均满足ASIL B功能安全，具备完整安全引擎。选型建议：中端用S32K312，高端复杂系统优选S32K324。阅读详情

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项目研究背景

人口老龄化程度持续加深，老年群体慢性病长期服药需求日益增长，服药遗忘、药品余量不足、药品储存环境温湿度超标等问题普遍存在。市面上传统药盒仅具备简单分区存放功能，缺少定时提醒、药品余量监测、储存环境感知等智能化能力，无法远程向家属推送服药信息，难以对服药行为进行记录。现有智能药盒产品大多功能单一，部分设备仅支持本地声光提醒，缺少语音播报、短信通知、WiFi 远程参数修改能力，设备拓展性较差，硬件集成度与本地化部署能力不足。随着嵌入式技术、物联网传感技术快速发展，基于 STM32 或 51 单片机的嵌入式设备成本持续降低，传感器、无线通信模块日趋成熟。本课题依托嵌入式硬件平台，集成多类传感器、舵机驱动、语音播报、GSM 短信与 WiFi 通信模块，构建一套集药品重量监测、环境温湿度采集、定时服药提醒、远程通知于一体的智能药盒系统，弥补传统药盒智能化不足的痛点，帮助老年人群规范服药，同时方便家属远程查看服药相关数据，具备良好的实际应用价值。

摘要

针对老年群体服药不规律、药品余量无法实时监测、药品储存环境缺少监控等现实问题，本课题设计并实现基于 STM32 或 51 单片机的智能药盒监测提醒系统。系统以单片机为主控核心，搭载 HX711 压力传感器、DHT11 温湿度传感器、DS1302 时钟芯片、红外接近传感器，配合舵机、CH7800 语音模块、US800 短信模块以及 ESP8266 WiFi 模块。系统可实现药品重量检测、环境温湿度采集、定时服药提醒，通过舵机自动开启药盒仓门，红外感应识别用户取药动作并复位舵机；支持语音播报药品余量、温湿度、服药信息，定时服药触发 GSM 短信推送，同时借助 WiFi 模块与移动端 APP 通信，实现参数远程修改。硬件通过 LCD1602 显示屏实时展示各项运行参数，配套实体按键完成系统参数配置。测试结果表明，该系统运行稳定，能够满足多分类药品管理、定时服药提醒、远程通知的使用需求，可有效辅助用户规范服药。

总体方案

STM32 或 51 单片机主控模块：作为整个系统的控制核心，负责接收各类传感器采集数据、逻辑判断、外设驱动与通信指令分发。选型理由：单片机资源充足，开发资料丰富，上手难度适合本科开发，可稳定驱动多个外设，功耗低，适配嵌入式硬件装置开发场景。
LCD1602 液晶显示屏：硬件外设，用于实时显示系统时间、环境温湿度、药品重量、提醒状态等参数。选型理由：驱动简单，成本低，满足文本信息显示需求，适配本系统本地信息展示场景。
HX711 转换模块 + 压力传感器：用于采集药品重量数据，检测药盒内药品余量。选型理由：HX711 是专用称重 AD 转换芯片，信号稳定，重量测量精度满足药品余量判断需求，重量归零触发语音缺药提醒。
DHT11 温湿度传感器：采集药盒内部环境温度与湿度数据，监测药品储存环境。选型理由：单总线通信，接线简单，成本低廉，温湿度采集精度满足本系统监测需求。
DS1302 时钟芯片：提供系统实时时钟，支持掉电持续计时，用于定时服药任务的时间比对。选型理由：掉电可依靠电池维持时间，时间读取稳定，适合定时类嵌入式项目。
红外接近传感器：感应用户取药动作，完成取药识别。选型理由：非接触式检测，响应速度快，用于识别取药行为，触发舵机复位动作。
9 克舵机：作为药盒仓门执行机构，可旋转 60 度、120 度、180 度，定时打开药仓，取药完成后复位至 0 度。选型理由：体积小巧，扭矩足够驱动药盒小门，角度控制简单，满足自动开合需求。
CH7800 语音模块 + 喇叭：实现语音播报功能，播报缺药提示、温湿度、服药数量、当前时间。选型理由：支持预录制语音，控制指令简单，适合嵌入式语音提示场景。
US800 电话短信模块：GSM 短信通信外设，到达预设服药时间，向绑定手机发送短信，推送服药数据与服药记录。选型理由：独立短信通信，无需依赖局域网，可在普通手机信号环境下完成消息推送。
ESP8266 WiFi 模块：实现 WiFi 无线通信，与移动端 APP 进行数据交互，支持远程查看数据、修改系统参数。选型理由：成本低，AT 指令开发简单，可实现设备和手机 APP 双向通信。
实体按键模块（4 个按键）：设置、增加、减小、退出按键，用于本地系统参数配置。选型理由：本地人机交互，无需 APP 即可完成定时、药品分类等参数设置。

核心功能

LCD1602 参数显示功能（基础功能）：在液晶屏幕实时刷新展示系统时间、环境温湿度、药品重量、服药提醒状态等信息。用户可直接查看设备全部运行参数，无需连接手机，满足本地信息查看需求。
实时时钟与定时任务功能（核心功能）：读取 DS1302 时钟芯片获取当前时间，芯片支持掉电走时；系统支持设置三组定时服药任务，到达设定时间触发后续服药提醒动作，用于管控用户服药时间。
药品重量检测与缺药提醒功能（核心功能）：HX711 搭配压力传感器持续采集药品重量，当检测药品重量为零时，系统触发语音播报，提示用户及时补充药品，实现药品余量监测。
药盒环境温湿度采集功能（基础功能）：DHT11 传感器周期性采集药盒内部温湿度数据，数据在屏幕展示，也可通过语音播报，监测药品储存环境，避免温湿度异常影响药品。
多分类药品与舵机自动开仓功能（核心功能）：系统支持 4 种药品分类管理，预设三组定时任务；定时时间到达后，主控驱动舵机旋转指定角度（60/120/180 度）打开对应药仓，提醒用户取药。
红外感应取药舵机复位功能（核心功能）：红外接近传感器检测到用户取药动作后，单片机接收信号，控制舵机回转至 0 度，自动关闭药仓，完成单次取药流程。
语音播报提示功能（辅助功能）：CH7800 语音模块根据系统事件触发语音输出，可播报药品不足提醒、环境温湿度、药品服用数量、系统时间，以听觉方式向用户传递信息。
GSM 短信通知功能（辅助功能）：当到达预设服药时间，US800 模块向预先绑定的手机发送短信，推送服药相关数据并记录服药事件，便于家属远程掌握服药情况。
ESP8266 WiFi 远程通信功能（扩展功能）：ESP8266 模块建立 WiFi 通信链路，设备与移动端 APP 双向传输数据，用户可在手机端查看设备状态，远程修改系统定时、药品分类等参数。
本地按键参数配置功能（基础功能）：4 个实体按键完成本地操作，支持进入设置模式、数值增减、退出设置，可脱离 APP 完成系统定时、药品分类等参数配置。

技术路线

C 语言：作为单片机主控程序开发语言，完成传感器数据读取、外设驱动、逻辑判断、串口通信等嵌入式程序编写，是本系统底层开发核心语言。
Keil MDK：单片机开发环境，用于 STM32 或 51 单片机代码编写、编译、调试与程序烧录，完成嵌入式固件开发。
Altium Designer：硬件电路原理图绘制，完成主控与传感器、舵机、通信模块之间电路设计，辅助硬件搭建。
串口调试助手：调试工具，通过串口查看单片机输出数据，排查传感器、模块通信故障，验证硬件数据采集是否正常。
Android Studio：移动端 APP 开发工具，开发配套手机 APP，实现与 ESP8266 的数据交互，完成设备参数远程修改、数据查看功能。
SQLite 数据库：移动端本地轻量数据库，用于在 APP 端存储服药记录、设备历史监测数据，实现服药历史信息保存。
Proteus 仿真软件：前期硬件仿真工具，在实物焊接前完成电路逻辑仿真，提前验证硬件功能，降低硬件调试难度。
Postman：辅助调试工具，用于 WiFi 通信数据交互测试，验证单片机与 APP 之间数据收发逻辑。
Multisim：电路仿真工具，辅助电源、传感器信号采集电路仿真测试，保障硬件电路稳定性。
测试工具：万用表：硬件实物测试工具，检测硬件电路电压、通断，排查硬件焊接与供电故障。

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关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。