【单片机毕业设计】基于 STM32 或 51 单片机的多组定时服药提醒硬件系统设计 基于 STM32 或 51 单片机的药品余量检测与语音告警装置设计（024205）

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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 或 51 单片机的智能定时药盒系统设计与实现
2. 基于 STM32 或 51 单片机的物联网服药提醒药盒装置设计
3. 基于 STM32 或 51 单片机的多分类智能储药盒监测系统设计
4. 基于 STM32 或 51 单片机的药盒温湿度与药量监测装置开发
5. 基于 STM32 或 51 单片机的语音播报智能服药提醒系统设计
6. 基于 STM32 或 51 单片机的舵机控制智能取药设备设计与实现
7. 基于 STM32 或 51 单片机与 WiFi 的远程药盒监控系统设计
8. 基于 STM32 或 51 单片机的红外感应智能药盒控制系统开发
9. 基于 STM32 或 51 单片机的多组定时服药提醒硬件系统设计
10. 基于 STM32 或 51 单片机的药品余量检测与语音告警装置设计
11. 基于 STM32 或 51 单片机的环境监测智能储药控制系统实现
12. 基于 STM32 或 51 单片机的物联网老人辅助服药装置设计
13. 基于 STM32 或 51 单片机的药盒参数采集与手机 APP 联动系统
14. 基于 STM32 或 51 单片机的 LCD1602 显示智能药盒设备开发
15. 基于 STM32 或 51 单片机的舵机开合药盒硬件控制系统设计
16. 基于 STM32 或 51 单片机的 DHT11‑DS1302 智能药盒系统设计
17. 基于 STM32 或 51 单片机的压力传感药量检测智能药盒实现
18. 基于 STM32 或 51 单片机的 CH7800 语音药盒提醒装置设计
19. 基于 STM32 或 51 单片机的 ESP8266 物联网智能药盒平台搭建
20. 基于 STM32 或 51 单片机的多类别药品管理智能提醒设备设计

项目研究背景

随着人口老龄化程度不断加深，老年群体居家自主用药的安全问题逐渐受到社会广泛关注，各类辅助服药的智能硬件设备成为物联网嵌入式技术的重要落地场景。现阶段市面上传统药盒大多仅依靠物理分格实现药品存放，智能化水平较低，仅能够完成简单药品收纳，缺少定时服药提醒、药品余量检测、存储环境监测等功能。部分简易智能药盒产品存在定时组数少、无法监测药品重量、缺少语音反馈、不支持移动端远程参数修改等缺陷，同时设备普遍缺少药盒环境温湿度采集能力，不利于部分对存储环境敏感的药品保存。传统方案大多依靠人工记忆完成服药，容易出现漏服、忘服、药品耗尽未及时补充的情况，无法满足多类别药品分区管理的实际使用需求。随着嵌入式单片机技术、传感器采集技术以及 ESP8266 物联网通信模块的成熟，利用 STM32 或 51 单片机结合各类传感器搭建低成本智能药盒系统具备实现条件。本课题面向居家用药人群，设计集药量检测、温湿度采集、多组定时、舵机开合控制、语音播报、WiFi 手机联动于一体的智能药盒系统，解决传统药盒智能化不足的痛点，具备实际应用与研究价值。

摘要

针对传统药盒智能化程度低，容易出现漏服药物、药品余量无法感知、存储环境无法监控的问题，本文设计一套基于 STM32 或 51 单片机的智能药盒系统。系统集成 HX711 压力传感器、DHT11 温湿度传感器、DS1302 时钟模块、红外接近传感器、舵机、CH7800 语音模块以及 ESP8266 通信模块，通过 LCD1602 液晶屏完成时间、温湿度、药品重量等参数展示。设备支持 4 类药品分类管理，可设置三组定时服药任务，定时时间到达后舵机转动开启药盒，语音模块完成服药提醒、药量不足告警等语音播报；红外传感器检测用户取药动作后舵机复位。借助 ESP8266 模块实现与手机 APP 的数据交互，支持远程修改设备运行参数。测试结果表明，该系统能够完成定时提醒、药量检测、环境监测、物联网通信等功能，硬件成本低，适合家庭居家用药场景使用。

总体方案

• STM32 或 51 单片机主控板：作为整个系统的控制核心，接收各个传感器采集的数据，完成逻辑运算、外设驱动、定时任务判断，控制舵机、语音模块、显示屏执行对应动作。选型理由：单片机资源可以满足本项目传感器采集、外设驱动需求，资料丰富，开发难度适合本科阶段，硬件成本较低。使用场景：统筹全部硬件模块协同工作。
• LCD1602 液晶显示屏：硬件外设，用于可视化展示系统时间、环境温湿度、药品重量、服药提醒状态等全部运行参数。选型理由：接口简单，驱动代码成熟，功耗低，适合嵌入式设备简易信息显示。使用场景：本地设备端状态查看。
• HX711 转换模块 + 压力传感器：实现药品重量数据采集，将压力模拟信号转换为单片机能识别的数字信号，用于判断药盒内药品余量。选型理由：模块成熟，称重检测精度可以满足药盒余量检测场景。使用场景：实时检测盒内药品重量，重量为零触发提醒。
• DHT11 温湿度传感器：采集药盒周边环境温度、湿度数据。选型理由：接线简单，成本低廉，能够满足普通药品存储环境监测需求。使用场景：监测药品存放环境参数。
• DS1302 时钟芯片：提供系统实时时间，支持掉电继续计时，用于定时服药任务的时间比对。选型理由：掉电走时，无需单片机持续计时，降低主控资源占用。使用场景：系统计时与定时任务触发基准。
• 9g 舵机：作为药盒开关执行机构，接收单片机信号转动对应角度，完成药盒开盖与复位闭合。选型理由：体积小巧，控制简单，角度可控，适合小型药盒开合机构。使用场景：定时到达打开药盒，取药完成闭合药盒。
• 红外接近模块：检测用户取药动作，感知人体靠近取药。选型理由：非接触检测，响应速度快。使用场景：识别用户完成取药操作，触发舵机复位。
• CH7800 语音模块 + 喇叭：实现语音播报输出，播报时间、温湿度、缺药告警、服药提示等语音内容。选型理由：直接播放预设语音，开发简单，无需复杂音频解码。使用场景：向用户进行语音提示告警。
• ESP8266 WiFi 模块：实现设备与手机 APP 之间 WiFi 无线通信，传输传感器数据，接收 APP 下发参数修改指令。选型理由：成本低，单片机对接资料丰富，满足本地物联网通信需求。使用场景：手机端远程查看、修改系统参数。
• 按键外设（设置、增加、减小、退出）：本地人机交互硬件，完成设备本地参数配置。选型理由：机械式按键，稳定可靠，实现本地配置。使用场景：现场设置定时时间、药品分类参数。
• PC 计算机：开发调试硬件，用于单片机程序编写、编译、烧录，手机作为 APP 运行终端。选型理由：嵌入式开发标准环境。使用场景：程序开发调试，APP 控制设备。

核心功能

基础功能

1. LCD1602 参数显示功能

   实现效果：液晶屏幕实时刷新展示系统时间、环境温湿度、药品重量、服药提醒状态等全部设备参数。操作逻辑：系统上电后自动读取各个传感器与时钟芯片数据，周期性刷新屏幕内容。用户使用场景：用户在药盒设备本地直接查看设备运行状态。核心作用：实现设备状态可视化，无需连接手机即可查看信息。实现目标：所有关键运行参数本地直观展示。

2. DS1302 实时时钟计时功能

   实现效果：提供准确系统时间，设备断电后依旧可以持续计时，为定时任务提供时间基准。操作逻辑：初始化完成后持续输出时间数据，单片机将设定的服药定时时间和实时时钟做比对。用户使用场景：设备断电重启后时间不会错乱，定时提醒依旧正常工作。核心作用：保障定时服药功能稳定运行。实现目标：掉电保持时间，为定时任务提供时间依据。

3. 本地按键配置功能

   实现效果：通过设置、增加、减小、退出 4 个按键完成设备本地参数配置。操作逻辑：按下设置键进入参数修改界面，使用增加、减小调整数值，退出键保存并退出配置界面。用户使用场景：无手机的情况下，现场设置定时时间、药品分类。核心作用：提供脱离 APP 的本地配置渠道。实现目标：完成设备本地人机交互配置。

核心功能

1. HX711 药品重量检测功能

   实现效果：实时采集药盒中药品重量，当检测药品重量等于 0 时触发语音告警提示补药。操作逻辑：压力传感器采集重量，HX711 模块转换信号，单片机读取重量数值进行阈值判断。用户使用场景：药盒中药品耗尽，及时提醒用户补充药品。核心作用：监控药品余量，避免无药可服用。实现目标：实现药品余量检测，缺药语音提醒。

2. DHT11 环境温湿度采集功能

   实现效果：实时采集药盒所处环境温度、湿度数据，数据在屏幕显示同时可语音播报。操作逻辑：周期性读取 DHT11 传感器数据，完成数据解析。用户使用场景：用户了解药品存储环境是否适宜存放药物。核心作用：监测药品存储环境。实现目标：获取药盒周边温湿度环境参数。

3. 多药品分类与多组定时舵机控制功能

   实现效果：支持 4 种药品分类设置，可配置三组定时服药任务；定时时间到达，舵机转动 60 度 / 120 度 / 180 度打开药盒。操作逻辑：单片机对比 DS1302 实时时间与预设定时，时间匹配触发舵机转动。用户使用场景：区分不同药品，多个时间点自动打开对应药盒。核心作用：实现多类别药品、多时间点自动开盖提醒服药。实现目标：按时自动开启药盒，提示用户服药。

4. 红外感应舵机复位功能

   实现效果：红外接近传感器检测到用户完成取药动作之后，舵机转回 0 度闭合药盒。操作逻辑：舵机开盖后持续读取红外传感器信号，检测到取药动作后输出信号控制舵机复位。用户使用场景：用户取药完成之后药盒自动关闭。核心作用：取药完毕自动闭合药盒。实现目标：识别取药行为，自动关闭药盒。

5. CH7800 语音播报功能

   实现效果：支持多场景语音输出，包括药物缺少提示、温湿度播报、药品服用数量播报、当前时间播报。操作逻辑：系统触发对应事件，调用语音模块播放对应音频。用户使用场景：听觉获取提醒信息，适合视力不佳老年用户。核心作用：语音告警与提示，提升设备易用性。实现目标：多事件触发对应的语音提示。

辅助功能

1. ESP8266 WiFi 通讯与手机 APP 交互功能

   实现效果：设备通过 WiFi 和手机 APP 通信，APP 可以查看设备采集数据，修改设备定时、药品分类等参数。操作逻辑：ESP8266 模块接收 APP 下发指令，转发给单片机；单片机上传传感器数据到手机 APP。用户使用场景：用户远程查看药盒状态，远程修改服药定时参数。核心作用：实现物联网远程管控。实现目标：完成设备与手机 APP 双向数据通信。

技术路线

1. C 语言：本课题单片机主控程序开发语言，编写传感器读取、舵机驱动、定时逻辑、语音模块调用、按键逻辑等全部单片机业务代码。选型理由：嵌入式单片机开发主流语言，执行效率高，本科嵌入式课程重点学习技术。
2. Keil MDK 开发工具：STM32 或 51 单片机代码编写、编译、调试、程序烧录工具。选型理由：单片机开发行业通用 IDE，适配 STM32 或 51 单片机，调试功能完善。
3. STM32 或 51 单片机：系统硬件主控单元，承担传感器数据接收、外设驱动、业务逻辑运算。选型理由：学习资料丰富，硬件生态完善，开发难度适配本科毕业设计。
4. ESP8266 模块 AT 指令开发：实现 WiFi 无线网络通信，完成单片机与手机 APP 之间数据收发。选型理由：AT 指令开发上手简单，不需要复杂网络协议栈开发，适合本科物联网硬件项目。
5. LCD1602、DHT11、DS1302、HX711 外设驱动库：各类传感器与显示模块底层驱动代码，完成硬件底层读写。选型理由：开源成熟驱动库，减少底层开发工作量，聚焦业务逻辑实现。
6. Android Studio：手机 APP 源码开发工具，开发配套控制 APP，实现参数修改、数据接收展示。选型理由：安卓端主流开发工具，本科移动开发课程常用工具。
7. Proteus 仿真软件：前期硬件逻辑仿真验证，在实物焊接前验证部分模块逻辑。选型理由：嵌入式毕设常用仿真工具，降低硬件调试风险。
8. 万用表、杜邦线、电烙铁：硬件实物焊接、硬件电路调试检测工具。选型理由：嵌入式硬件开发必备调试工具。
9. 串口调试助手：单片机串口输出信息查看，调试传感器、WiFi 模块数据收发。选型理由：简易串口调试工具，快速定位硬件通信问题。
10. Altium Designer（可选）：硬件电路原理图绘制。选型理由：可以完成系统电路图纸设计，作为毕业设计文档图纸输出。

项目演示

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。

项目案例

下面是我们团队最新的定制开发的项目平台，广受到大家客户的喜爱！大家看看我们开发出来的部分效果图吧！！！

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