Схема разработки интеллектуальной аптечки для пожилых людей на базе ESP32
♦ Имя:Умная аптечка на печатной плате
♦Главный чип управления：ESP32-РУМ-32
♦Механизм фармакологии. ：9г микро рулевой механизм (один на ячейку)
♦Модуль голосового напоминания：Модуль SYN6288 TTS (+ 3Вт динамик)
♦Дисплейный модуль：1.3 дюймовый OLED-экран (128*64)
♦модуль питания ：18650 литиевая батарея (2 батареи параллельно) +Зарядная пластина TP4056
Описание продукта
Схема занимает “легко использовать для пожилых людей, управляемый для детей, стабильный и надежный” как ядро, и использует двухрежимную возможность Wi-Fi/Bluetooth ESP32 для реализации синхронизированного голосового напоминания., автоматическое всплывающее окно сетки лекарств, функции локальной/дистанционной установки времени. Конкретная конструкция выглядит следующим образом.:
Выбор основного оборудования (бюджетный + высокая стабильность)
Тип модуля | Рекомендуемая модель/спецификация | ключевая роль | Рекомендации по дизайну для пожилых людей |
Главный управляющий чип | ESP32-РУМ-32 | Координировать время, коммуникация, и управление приводом | Встроенный Wi-Fi/Bluetooth, никаких дополнительных модулей, упрощенная схема |
Механизм фармакологии | 9г микро рулевой механизм (один на ячейку) | Когда время вышло, появится соответствующая сетка лекарств | Умеренный крутящий момент (0.8кг·см), мягкая сила пружины, нет захвата |
Модуль голосового напоминания | Модуль SYN6288 TTS (+ 3Вт динамик) | Индивидуальная речь (НАПРИМЕР., “Пришло время принять лекарство от давления”) | Поддерживает китайский/диалект, регулировка громкости (максимум 90 дБ) |
Модуль дисплея | 1.3 дюймовый OLED-экран (128*64) | Время отображения, название лекарства, власть | Размер шрифта увеличен до более чем 16 пикселей и поддерживает отображение цвета с обратным изменением цвета. |
модуль питания | 18650 литиевая батарея (2 батареи параллельно) +Зарядная пластина TP4056 | Блок питания и защита от зарядки | Голосовые и экранные оповещения при низком заряде батареи, и поддерживается резервное питание от сети |
Физические кнопки | 3 клавиши из силиконовой резины большого размера (диаметр 15 мм) | Местный “напоминание о подтверждении”, “просмотреть план” и “отмена” | Кнопка выступает на 2 мм., с четкой обратной связью и без случайных прикосновений |
Вспомогательное обнаружение (необязательный) | Инфракрасный фотоэлектрический датчик (Е18-Д80НК) | Проверьте, принимают ли пожилые люди лекарство, чтобы избежать повторных напоминаний. | Бесконтактное обнаружение, отсутствие дополнительных операций для пожилых людей |
Логика реализации основных функций системы
1. Напоминание по времени & Процесс открытия карты лекарств (основной опыт)
- Триггер по времени: ESP32 синхронизирует время сети NTP через Wi-Fi. (использует внутреннюю синхронизацию RTC при отключении от сети), и запускает процесс после достижения заданного времени приема лекарства;
- Многомерное напоминание: SYN6288 сначала воспроизводит голос (такой как “Дедушка Чжан, пора принять гипогликемическое лекарство 9 час утра”), и на OLED-экране отображается “название лекарства + дозировка”;
- Панель с лекарствами выскакивает: рулевой механизм, соответствующий полосе лекарства, поворачивается (предустановленный угол 120°), а лекарственный стержень выдвигается на 1-2 см. (удобно пожилым людям принимать лекарства);
- Подтвердить прекращение: если инфракрасный датчик обнаружит, что лекарство унесено, или старик нажимает кнопку “подтверждать” кнопка, напомнить остановиться; если лекарство не принято в течение 5 минуты, повторите напоминание один раз (чтобы не пропустить лекарство).
2. Режим установки времени (оба конца управляемы, с учетом пожилых людей/детей)
(1) Локальные настройки Bluetooth (для пожилых людей/детей для работы в непосредственной близости)
- Мобильный телефон (Андроид/iOS) подключен к ESP32 через Bluetooth (имя Bluetooth установлено как “аптечка для пожилых людей _XXX” для легкой идентификации);
- Настройте его с помощью простого приложения (рекомендуется использовать визуальную разработку MIT App Inventor, не требуется программирование): выберите отделение для таблеток (НАПРИМЕР., “Антигипертензивный препарат №1 компартмента”), установить время приема лекарства (часы/мин), и введите название препарата (Приложение автоматически синхронизируется с модулем TTS и генерирует голос).
(2) Удаленные настройки Wi-Fi (дети контролируют в разных местах)
- ESP32 подключается к домашнему Wi-Fi и получает доступ к серверу Интернета вещей MQTT. (рекомендуется бесплатный сервер EMQX или Aliyun IoT);
- Дети могут удаленно отправлять инструкции “новый план лечения” и “измененное время” через мобильное приложение/мини-программу WeChat (вместе с тем же сервером);
- После синхронизации инструкций, на экране ESP32 отображается “План приема лекарств обновлен.” и голосовая подсказка (такой как “Время приема препарата было скорректировано.. Пожалуйста, проверьте экран”).
Удобная для пожилых людей оптимизация деталей (ключевой опыт)
- Голосовая оптимизация: Голос TTS принимает “нежный женский/мужской голос”, и поддерживает запись детского голоса (такой как “Мама, пора принять лекарство от давления”), что более приемлемо для пожилых людей, чем механический звук;
- Конструкция отсека для лекарств: Отделение для лекарств изготовлено из пищевого АБС-материала., емкость одного отделения более 10 мл (может держать 3-5 таблетки/капсулы), после того, как выскочил, отсек для медикаментов не отваливается, и его можно вручную вернуть в исходное состояние после приема лекарства.;
- Безошибочная конструкция: Если одно и то же время плана приема лекарств устанавливается повторно, ESP32 выдаст голосовую подсказку “На данный момент есть план, ты хочешь перезаписать?” во избежание конфликта детей при удаленной эксплуатации;
- Аварийная обработка: Когда Wi-Fi/Bluetooth отключен, ESP32 использует внутренний RTC для продолжения синхронизации., и автоматически синхронизирует время и расписание после подключения к сети, не требуя от старого человека перезагрузки.
Ключевые моменты теста стабильности
- Точность синхронизации: 72 часы непрерывного теста, ошибка времени ≤1 минуты после синхронизации NTP, Ошибка RTC ≤5 минут в день после отключения сети;
- Надежность серводвигателя: 1000 время одного цикла проверки всплывающего окна и сброса, без помех, нет ожога от перегрузки по току (добавить схему защиты от перегрузки по току серводвигателя);
- Эффективность напоминания: Громкость установлена на 70 дБ. (обычный диапазон слуха пожилых людей), который отчетливо слышен внутри 5 метры. Интервал повторных напоминаний можно настроить (1-10 минуты).
