家庭智能医药箱设计

家庭智能医药箱

摘要

本系统由单片机控制、New way非特定人声语音识别模块、DS18B20温度以及湿度传感器、GSM模块、舵机、数码管和液晶显示模块等组成，实现按时提醒用户服药、智能诊断用户不适症状、智能开关药箱和智能储药等功能。系统以New way非特定人声语音识别模块为基础，实现新型的，具有通过语音实现的智能诊断、语音提醒服药、语音控制药箱开启的家庭医药箱系统。适用于广大群众，具有可拓展、用户自主调节方便等特点。

【关键词】单片机New way非特定人声语音识别模块DS18B20 GSM 智能诊断

目录

第1章系统简介 (1)

1.1 系统方案 (1)

1.2 功能与指标 (1)

1.3 实现原理 (1)

1.3.1 New way非特定人声语音识别模块原理 (1)

1.3.1.1 特点 (1)

1.3.1.2 应用 (2)

1.3.1.3模块介绍及标注 (2)

1.3.2 DS18B20原理 (3)

1.3.2.1 特点 (3)

1.3.2.2 原理图 (4)

1.3.3 湿度传感器原理 (4)

1.3.3.1 特点 (4)

1.3.3.2 原理图 (4)

1.3.4 DS1302 原理 (4)

1.3.4.1 特点 (4)

1.3.4.2 原理图 (5)

1.3.5 GSM原理 (5)

1.3.5.1 特点 (5)

1.3.5.2 原理图 (5)

1.4 硬件框图 (6)

1.5 系统流程图 (7)

第2章特色举例 (8)

第3章技术说明 (8)

第4章系统适用范围 (8)

参考文献 (9)

第1章系统简介

1.1系统方案

该系统以EXP-89S52单片机为主控芯片，由New way非特定人声语音识别模块进行语音感知，DS1302和数码管实现时间的控制和显示，通过DS18B20温度传感器和湿度传感器实现医药箱内温湿度的检测和控制，舵机实现箱门和窗口的开启和闭合，GSM作为短信发送模块。系统在运行时，New way非特定人声语音识别模块检测到人的说话时，模块内部会检测分析其说话内容，如果检测到相应内容，给单片机反馈信号，同时单片机输出高电平控制0.5w的喇叭发出语音播报。当DS1302计时与用户设定的时间一致时，单片机会输出低电平给New way非特定人声语音识别模块和GSM模块实现语音播报和短信提醒。当DS18B20温度传感器或湿度传感器检测到环境温度高于或低于我们的设定温度值时，单片机会输出低电平控制舵机打开医药箱窗口。

1.2功能与指标

本系统设有专门的按时提醒用户按时服药系统。分为：家庭模式、外出模式、安全模式。家庭模式是当用户在家时，向智能药箱输入服药时间，到点后，系统会语音提醒用户按时服药；外出模式是当用户外出时，向智能药箱输入服药时间，到点后，系统会向用户发送短信提醒用户按时服药；安全模式是两者的综合，即语音、短信共同提醒；从而保证人们按时服药，使健康的快速恢复。

本系统设有智能语音诊断系统，当人们感到身体不适时，向医药箱说出身体的不适症状，系统会自动诊断出人们的病情，给出应服的药物并提出一些建议和注意事项。

本系统设有语音控制药箱的开启与闭合。当人们说出打开或关闭药箱，医药箱会自动开启或关闭，为用户提供方便。

本设计在箱体内设有可分别测试温度和湿度的感应头，用户通过设在箱体上的显示模块可随时了解药箱内的温度或湿度，用户可以根据药物最适储存环境设定箱内储存温度，当箱内温度偏离设定温度时，医药箱窗口会自动打开通风。避免因温度或湿度过高（低）而影响药物的疗效。

1.3 实现原理

本系统采用了New way非特定人声语音识别模块、DS18B20温度传感器、湿度传感器、DS1302、GSM短信发送模块等。

1.3.1 New way非特定人声语音识别模块原理

1.3.1.1 特点

1.采用非特定人(SI)的语音识别技术，对识别声音没有特殊要求，可以识别中文普通话、地方方言、外语等。

2. 模块具有显著的抗噪性能，在30分贝下，基本上能够完全识别，在30到50分贝的较吵的环境中，也能保持在90%以上的识别率。

3.识别深度32 层（可根据用户要求扩展）在32 层深度下最多可以识别1600 条短句。

4. 板载FLASH存储器，无需SD卡，可以任意增加或者修改提示音，提示音可以为短语、歌曲以及各种声音等。

5. 接口丰富，可以进行RS232通讯，也可以和微控制器进行TTL232电平通讯。

6.板载8个IO接口，状态可编程，可以由语音识别结果触发IO口动作，可以直接推动继电器模块，模块上面已经集成一个继电器，可以用于大电流电压的控制。

7.触发识别方式可设置，可以设置按键单次触发或者循环触发。

8. 模块集成功放电路，可以直接接喇叭，喇叭接口的输出功率为550mW，生清晰响亮的声音。

9. 模块带立体声耳机接口，可以接耳机或者外接功放，适合需要更大功率的应用。1.3.1.2 应用

New way非特定人声语音识别模块应用图

1.3.1.3模块介绍及标注

语音模块介绍及标注如下图

New way非特定人声语音识别模块介绍

DS18B20器件图

1.3.2 DS18B20原理

1.3.

2.1 特点

DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”：

（ 1 ）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。

（ 2 ）测量温度范围宽，测量精度高DS18B20 的测量范围为-55 ℃~+ 125 ℃；在-10~+ 85°C 范围内，精度为±0.5°C 。

（ 3 ）在使用中不需要任何外围元件。

（ 4 ）持多点组网功能多个DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。

（ 5 ）供电方式灵活DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。

（ 6 ）测量参数可配置DS18B20 的测量分辨率可通过程序设定9~12 位。