Esquema de desenvolvimento de armário de remédios inteligente para idosos baseado em ESP32
♦Nome:Armário de remédios inteligente pcba
♦Chip de controle mestre：ESP32-WROOM-32
♦Mecanismo de orientação farmacêutica ：9g micro engrenagem de direção (um por célula)
♦Módulo de lembrete de voz：Módulo SYN6288 TTS (+ 3Alto-falante W)
♦Módulo de exibição：1.3 tela OLED de polegadas (128*64)
♦módulo de fonte de alimentação ：18650 bateria de lítio (2 baterias em paralelo) +Placa de carregamento TP4056
Descrição do produto
O esquema leva “fácil de usar para idosos, controlável para crianças, estável e confiável” como o núcleo, e depende da capacidade de modo duplo WiFi/Bluetooth do ESP32 para realizar lembretes de voz cronometrados, pop-up automático da grade de medicamentos, funções de configuração de hora local/remota. O design específico é o seguinte:
Seleção de hardware principal (baixo custo + alta estabilidade)
Tipo de módulo | Modelo/especificação recomendado | papel fundamental | Considerações de design amigável para idosos |
Chip de controle mestre | ESP32-WROOM-32 | Coordenar o tempo, comunicação, e controle de direção | Wi-Fi/Bluetooth integrado, sem módulos adicionais, circuito simplificado |
Mecanismo de orientação farmacológica | 9g micro engrenagem de direção (um por célula) | Quando o tempo acabar, a grade de drogas correspondente aparece | Torque moderado (0.8kg·cm), força de mola suave, sem aderência |
Módulo de lembrete de voz | Módulo SYN6288 TTS (+ 3Alto-falante W) | Discurso personalizado (Por exemplo, “É hora de tomar seu remédio para pressão arterial”) | Suporta mandarim/dialeto, volume ajustável (máximo 90dB) |
Módulo de exibição | 1.3 tela OLED de polegadas (128*64) | Tempo de exibição, nome do medicamento, poder | O tamanho da fonte é ampliado para mais de 16px e suporta exibição de reversão de cores |
módulo de fonte de alimentação | 18650 bateria de lítio (2 baterias em paralelo) +Placa de carregamento TP4056 | Fonte de alimentação e proteção de carregamento | Alertas de voz e tela quando a bateria está fraca, e backup de energia da rede elétrica é suportado |
Botões físicos | 3 chaves de borracha de silicone de tamanho grande (diâmetro 15mm) | Local “lembrete de confirmação”, “ver plano” e “cancelar” | O botão se projeta 2 mm, com feedback claro e sem toque acidental |
Detecção assistida (opcional) | Sensor fotoelétrico infravermelho (E18-D80NK) | Verifique se os idosos tomam o remédio para evitar lembretes repetidos | Detecção sem contato, nenhuma operação adicional para idosos |
Lógica de implementação das funções principais do sistema
1. Lembrete cronometrado & Processo pop-up de cartão de medicamentos (experiência central)
- Gatilho de tempo: ESP32 sincroniza o horário da rede NTP através de WiFi (usa temporização RTC interna quando desconectado da rede), e aciona o processo após atingir o tempo de medicação predefinido;
- Lembrete multidimensional: SYN6288 reproduz a voz primeiro (como “Vovô Zhang, é hora de tomar o remédio hipoglicemiante 9 horas da manhã”), e a tela OLED exibe “nome do medicamento + dosagem”;
- A barra de remédios aparece: o mecanismo de direção correspondente à barra de medicamentos gira (Ângulo predefinido 120°), e a barra de medicamento é empurrada 1-2cm para fora (conveniente para os idosos tomarem remédios);
- Confirmar rescisão: se o sensor infravermelho detectar que o medicamento foi retirado, ou o idoso pressiona o “confirmar” botão, lembre-se de parar; se o medicamento não for tomado dentro 5 minutos, repita o lembrete uma vez (para evitar perder o remédio).
2. Modo de configuração de hora (ambas as extremidades são controláveis, tendo em conta os idosos/crianças)
(1) Configurações locais de Bluetooth (para idosos/crianças operarem nas proximidades)
- O celular (Android/iOS) está conectado ao ESP32 via Bluetooth (o nome do Bluetooth é definido como “armário de remédios para idosos _XXX” para fácil identificação);
- Configure com um APP simples (recomendado usar o desenvolvimento visual do MIT App Inventor, nenhuma programação necessária): selecione o compartimento de comprimidos (Por exemplo, “Medicamento anti-hipertensivo de compartimento nº 1”), definir o horário de tomar o remédio (horas/minuto), e insira o nome do medicamento (o APP sincroniza automaticamente com o módulo TTS e gera voz).
(2) Configurações remotas de WiFi (controle de crianças em lugares diferentes)
- ESP32 se conecta ao WiFi doméstico e acessa o servidor MQTT Internet of Things (servidor EMQX gratuito recomendado ou Aliyun IoT);
- As crianças podem enviar remotamente as instruções de “novo plano de medicação” e “hora modificada” através do APP móvel/mini programa weChat (junto com o mesmo servidor);
- Após a sincronização das instruções, a tela do ESP32 exibe “O plano de medicação foi atualizado” e um prompt de voz (como “O horário da medicação foi ajustado. Por favor, verifique a tela”).
Otimização de detalhes amigável para idosos (experiência chave)
- Otimização de voz: A voz TTS adota “voz suave feminina/masculina”, e suporta a gravação da voz das crianças (como “Mãe, é hora de tomar remédio para pressão arterial”), que é mais aceitável para os idosos do que o som mecânico;
- Design do compartimento de medicação: O compartimento de medicamentos é feito de material ABS de qualidade alimentar, a capacidade do compartimento único é superior a 10ml (pode segurar 3-5 comprimidos/cápsulas), depois de sair, o compartimento de medicação não cai, e pode ser empurrado manualmente para redefinir depois de tomar o medicamento;
- Design à prova de erros: Se o mesmo horário do plano de medicação for definido repetidamente, ESP32 dará um aviso de voz “Há um plano neste momento, você quer sobrescrever?” para evitar conflito de operação remota de crianças;
- Tratamento de emergência: Quando o WiFi/Bluetooth está desconectado, ESP32 usa o RTC interno para continuar cronometrando, e sincroniza automaticamente a hora e a programação após a rede, sem exigir que o idoso reinicie.
Pontos-chave do teste de estabilidade
- Precisão de tempo: 72 horas de teste contínuo, erro de tempo ≤1 minuto após a sincronização NTP, Erro RTC ≤5 minutos/dia após desconexão da rede;
- Confiabilidade do servo motor: 1000 tempos de teste de ciclo de reinicialização de pop-up único, sem interferência, sem queima de sobrecorrente (adicionar circuito de proteção contra sobrecorrente do servo motor);
- Eficácia do lembrete: O volume está definido para 70dB (a faixa auditiva comum dos idosos), que pode ser claramente ouvido dentro 5 metros. O intervalo de lembretes repetidos pode ser personalizado (1-10 minutos).
