智能医药盒控制系统的设计研究

2020-07-04马焱牛志新张冰

科学与财富 2020年15期

马焱牛志新张冰

摘要：随着中国老龄人口逐渐增多，慢性病医疗负担正在加重。慢性病已成为我国老年人群疾病负担的主要原因。慢性病由于病程长、病情迁延不愈，给患者生理和心理造成很大伤害，影响劳动能力和生活质量。智能化综合检测家庭医药设备的出现为缓解医疗压力、合理控制用药剂量提供了部分技术支持。同时极大的增强了医药盒的扩展功能，提高了慢性病患者身体综合指标的检测的时效性。

关键词：智能医药盒 ;单片机; 模块化

0.引言

随着中国老龄化程度的上升，慢性病控制率偏低，由于慢性病没有明显的病理特征，导致人们对其往往保持忽视的态度。过期药物无法及时清理，药物因保存不当导致失效或者变性。老年人残疾人忘记吃药，或服用过量、错误药物导致危及生命。为了维持身体的平衡和保证药物疗效，一些患者需要听从医生的建议定时服药。该课题研究了一种智能医药盒的程序设计。

1.总体设计方案

本课题所设计的多功能电子医药盒能够自动检测储存的药物的温度环境，自动实现对人体脉搏跳动次数的测量和记录，并且根据所测量的结果计算得出心率值，同时通过设备能够将所得出的心率值显示出来。本系统也设计了预警功能，也就是说如果测量得出的心率值超过了所设设置的参考值则系统能够自动发出预警信号。本章主要对系统设计的方案进行了详细的论述，具体来讲分析了系统的基本原理、详细功能以及技术指标。通过详细设计得出了系统框架以及各个模块的选型。

2.智能药盒控制流程设计

3.设计系统软件

在完成多功能电子医药盒的硬件部分设计之后，需要对软件程序进行设计。本次所设计的基于单片机的多功能电子医药盒系统中的软件主要包括主程序的设计、脉搏测量设计、按键程序设计三个不同的部分。在软件设计的过程中主要通过C语言在KEIL环境中对软件进行设计和开发。具体来讲本章在软件设计过程中首先需要介绍相应的原理，然后对设计流程进行详细的说明，给出基于单片机多功能电子医药盒各软件程序的流程图。

3.1 测量计算原理

本系统在进行测量计算时需要进行多次测量，然后计算平均值。例如在心率测量时总共测量N次，跳动时间为T秒，平均值为K，则计算公式为：

K=60*N/T

在心率计算时需要得出N和T的值。其中N通过P1.0引脚输入电平来得出。如果单片机在运行中定时扫描时间内出现高电平信号，则根据原理将人体脉搏跳动的次数计1，同时将其进行保存，最终可以获得在扫描时间内的跳动次数N。 T的获取主要通过单片机内部的定时器的计时来得出和实现，具体来讲在T值获取方面主要通过定期中断的此时来获得。

3.2 主程序设计

在主程序的设计开始之前首先需要进行初始化操作，通过对各个部分的初始化配置和初始化操作为主程序设计做好准备，具体来讲初始化配置的内容主要包括;

定时器0的初始化操作为100ms中断1次进行计时，具体实现6s的累计计时操作;

定时器在初始化操作时10ms为1次中断，对单片机P3.3引脚输入电平进行扫描操作，通过对电平的扫描操作来实现对人体脉搏跳动次数的记录。

液晶初始化操作是將第一行显示为“Heart Rate”，同时液晶显示器第二行心率值的初始值显示为 “0”;

P3.0～P3.2初始值操作为将其输出电平设置为低电平，此时所表示的含义为无按键输入;

P2.4引脚初始化操作为输出电平为高电平。

完成对各个部分的初始值操作之后，主程序通过while循环来执行各种操作：

对输入的按键进行判断操作，主要通过按键程序来实现。判断定时器0是否中断，如果通过判断得出定时器0中断则进行累计1操作;

如果通过判断得出定时6s时间到则读取脉搏跳动数，此时按照程序进行下一步的操作;如果判断得出为达到时间则系统执行第一步的操作;

判断报警值是否超过所设置的值。在完成之后显示出心率值。

4.结语