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单片机毕业设计-基于 STM32 的红外感应服药确认智能控制系统开发声光告警 + 短信通知的 STM32 智能定时药盒设计与实现（024303）

news 2026/8/19 12:52:09

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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- 基础功能
- 核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的智能定时药盒控制系统设计与实现
基于 STM32 的红外感应取药提醒装置设计
搭载 GSM 模块的 STM32 智能服药提醒系统设计
基于 STM32 单片机的舵机分区出药与短信告警系统开发
STM32 驱动的 OLED 显示智能药盒定时控制系统设计
基于 STM32 的老年人服药声光与远程短信提醒装置设计
融合红外检测的 STM32 智能分药定时设备设计与实现
基于 STM32 与 DS1302 时钟芯片的智能服药管理装置设计
带舵机自动开盖功能的 STM32 智能药盒系统设计
STM32 单片机实现的多组别定时智能取药提醒系统
基于 STM32 的多分类药品定时发放与状态监测装置设计
集成 US800 模块的 STM32 服药远程短信通知系统设计
基于 STM32 的红外感应服药确认智能控制系统开发
声光告警 + 短信通知的 STM32 智能定时药盒设计与实现
STM32 控制的多档位舵机药品仓自动开启装置设计
基于 STM32 单片机的便携式老年人智能服药提醒终端设计
基于 STM32 的实时时钟驱动智能分时段服药提醒系统
红外感知反馈式 STM32 智能药盒自动启闭控制系统设计
多药品分区管理的 STM32 智能服药监测终端设计与开发
基于 STM32 单片机的服药行为检测与远程提醒装置设计

项目研究背景

人口老龄化进程持续加快，老年群体慢性病患者数量逐年增长，多数慢性病患者需要长期、定时定量服用多种药物。现实生活中，老年人普遍存在记忆力衰退问题，漏服、忘服、错服药物的现象频发，对身体健康造成严重威胁。市面上现存简易服药提醒产品仅具备基础闹钟提示功能，缺少药品分区管理、自动开盖、服药行为检测功能，无法确认用户是否完成取药操作；部分高端智能药盒依赖云端服务器，部署成本高，不适用于居家离线场景。传统定时提醒方案无法将服药状态同步给家属，家属难以远程掌握老人服药情况。随着嵌入式技术快速发展，以 STM32 单片机为核心的嵌入式控制系统成本低、功耗小、适合小型智能硬件开发。本课题依托嵌入式感知、实时时钟、舵机驱动与移动通信技术，设计具备时钟定时、红外取药检测、声光提醒、舵机分区开盖、短信远程通知一体化功能的智能药盒控制系统，弥补现有产品功能短板，实现本地自主提醒与远程家属通知相结合，为居家老年慢性病患者服药管理提供低成本、本地化的硬件解决方案。

摘要

针对老年慢性病群体普遍存在服药遗忘、家属无法实时知晓服药情况的现实问题，本文设计一款基于 STM32 单片机的智能服药提醒控制系统。系统以 STM32F103C8T6 作为主控单元，搭载 DS1302 实时时钟芯片实现掉电持续计时，通过 OLED 屏幕展示系统时间、设备运行状态；系统支持 4 类药品分类管理与三组服药定时任务，定时时间到达后触发蜂鸣器声光提醒，驱动舵机开启对应药品仓。设备利用红外接近传感器检测用户取药动作，识别完成后舵机自动复位闭合；同时借助 US800 电话模块向绑定手机发送服药提醒短信。用户可通过实体按键完成定时参数、舵机角度等参数配置。经过硬件搭建与软件调试，系统能够稳定实现定时提醒、自动开盖、服药检测、远程短信通知等功能，适用于居家老年人服药监护场景，具备成本低、部署便捷、无需依托网络服务器的优势。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
选型理由：属于主流入门级 32 位嵌入式芯片，资源能够满足传感器采集、屏幕驱动、舵机控制、外设通信需求，开发资料丰富，契合本科嵌入式开发学习范围。作用：作为系统核心控制器，统筹处理按键输入、定时逻辑、红外信号采集、舵机驱动、OLED 显示控制、短信模块指令收发，协调所有外设协同工作。
显示外设：OLED 显示屏
选型理由：自发光、功耗较低，体积小巧，适合小型便携硬件；支持字符与简单信息显示。作用：展示系统名称、年月日时分秒系统时间、舵机工作状态，直观呈现设备运行信息与定时配置参数。
时间模块：DS1302 实时时钟芯片
选型理由：支持独立后备电池供电，实现掉电持续走时，通信协议简单，易于单片机驱动。作用：提供标准时间数据，用于系统时间刷新，同时和预设服药定时进行对比，触发定时提醒逻辑。
感知模块：E18-D80NK 红外接近探头
选型理由：非接触式检测，抗环境光线干扰能力较强，适合检测人手取药动作。作用：实时监测药品仓区域，识别用户是否完成取药操作，作为舵机自动关闭的触发条件。
执行机构：9g 舵机
选型理由：体积小、控制简单，支持 PWM 角度控制，能够稳定实现 0°、60°、120°、180° 角度定位。作用：作为药品仓舱门驱动装置，定时任务触发后转动对应角度打开药仓，检测取药完成后复位至 0° 闭合。
告警模块：蜂鸣器
选型理由：电路结构简单，成本低廉，可快速实现声音提醒。作用：定时服药时间到达时发出声响，配合视觉提示实现本地声光提醒。
通信模块：US800 电话短信模块
选型理由：支持短信收发，串口通信方式便于和 STM32 进行数据交互。作用：定时服药时刻，自动向预先绑定的手机号发送提醒短信，实现远程通知。
人机交互：4 路独立实体按键（设置、增加、减小、退出）
选型理由：硬件按键响应稳定，操作逻辑直观，适合老年人操作。作用：供使用者完成定时参数设置、舵机角度调整、参数保存、退出配置界面等操作。

核心功能

基础功能

OLED 信息显示功能
实现效果：设备上电后持续刷新屏幕内容。展示内容包含系统名称、当前年月日时分秒实时时间、舵机运行状态。用户可直接查看设备时间与硬件工作状态。核心作用：可视化展示系统运行信息，为参数设置提供界面支撑。
系统时间持久化功能（DS1302 时钟驱动）
实现效果：单片机读取 DS1302 芯片时间数据，系统断电后依靠芯片后备电池持续计时，重启无需重复校准时间；程序持续对比当前时间与预设服药定时。核心作用：为整套定时提醒功能提供精准的时间基准。
按键参数配置功能
实现效果：通过设置、增加、减小、退出 4 个按键，进入参数编辑界面，修改定时时间、舵机开启角度等参数，操作完成后退出保存配置。核心作用：提供本地人机交互方式，支持用户自主配置设备运行规则。

核心功能

多药品分类与多组定时管理功能
实现效果：系统支持 4 种药品分类管理，能够存储三组独立服药定时任务；到达预设时间后启动全套提醒流程。使用场景：满足用户早、中、晚多次服药，不同药品分开管理的使用需求。
声光服药提醒功能
实现效果：定时时间匹配成功后，蜂鸣器启动发出提示音，实现本地声光提醒。核心作用：近距离提醒使用者按时服药。
舵机多档位自动开盖功能
实现效果：定时触发后，舵机按照预设参数转动 60 度、120 度或者 180 度，打开对应药品仓。核心作用：自动开启药品存放仓，区分不同药品存储位置。
红外取药行为检测功能
实现效果：E18-D80NK 红外探头持续采集区域信号，感知人手靠近、完成取药动作。核心作用：判断用户是否执行取药操作，为舵机复位提供判断依据。
舵机自动复位闭合功能
实现效果：红外传感器识别用户完成取药之后，单片机输出指令控制舵机旋转回到 0 度，自动关闭药品仓舱门。核心作用：取药结束后自动关仓，保障药品存放安全。
定时短信远程提醒功能
实现效果：到达预设服药时间时，STM32 驱动 US800 模块向预先绑定的手机号码发送提醒短信。使用场景：向家属推送服药通知，方便远程监护老年使用者服药情况。

技术路线

编程语言：C 语言
用途：完成 STM32 单片机底层驱动、业务逻辑代码开发，编写时钟读取、舵机 PWM 控制、传感器信号采集、串口通信、按键逻辑程序，为本系统核心开发语言。
开发平台：Keil MDK5
用途：嵌入式程序代码编写、语法编译、程序调试，生成可下载至 STM32 芯片的固件程序。
硬件仿真工具：ST-Link 下载器
用途：实现程序烧录到 STM32 开发板，在线实时调试硬件运行代码，排查程序逻辑错误。
电路设计工具：Altium Designer
用途：完成系统硬件电路原理图绘制、PCB 布局设计，规划各外设与主控芯片之间的电气连接。
调试辅助工具：串口调试助手
用途：监控单片机串口输出信息，调试 US800 短信模块、OLED 屏幕通信交互问题。
测试工具：数字万用表、直流稳压电源
用途：硬件电路通电前通断检测、供电电压调试，保障硬件电路稳定工作。
固件驱动技术：STM32 标准库
用途：简化 GPIO、定时器、串口外设底层寄存器操作，快速开发舵机 PWM 输出、外设通信驱动程序，降低嵌入式开发难度。
通信协议：UART 串口通信
用途：实现 STM32 与 OLED 显示屏、US800 短信模块之间的数据指令传输。
外设驱动协议：IIC 通信
用途：驱动 DS1302 时钟芯片、OLED 屏幕，完成时间数据读写与屏幕信息刷新。
控制信号：PWM 脉冲宽度调制

用途：输出可调占空比信号精准控制 9g 舵机旋转角度，实现药品仓门开启与闭合动作控制。

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。