基于STM32的电子药盒提醒装置实现

一、系统架构设计

1. 核心功能模块

   • 定时提醒：通过DS1302时钟模块获取时间，触发蜂鸣器与LED报警

   • 状态反馈：红外传感器检测药盒开合状态，通过蓝牙模块同步至手机APP

   • 人机交互：OLED显示屏实时显示时间与状态，按键设置提醒时间

2. 硬件组成

   模块	型号/接口	功能说明
   主控芯片	STM32F103C8T6	核心控制器
   时钟模块	DS1302	精确时间管理
   显示模块	OLED 0.96英寸（I2C）	时间/状态显示
   通信模块	HC-05蓝牙模块	手机APP数据交互
   传感器	红外对管（开盒检测）	药盒状态监测
   提示装置	蜂鸣器+LED灯	声光报警

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二、代码实现（HAL库+标准外设库）

1. 工程结构

├── Core/
│   ├── Inc/
│   │   ├── main.h
│   │   ├── ds1302.h
│   │   ├── oled.h
│   │   └── bluetooth.h
│   └── Src/
│       ├── main.c
│       ├── ds1302.c
│       ├── oled.c
│       └── bluetooth.c
├── Drivers/
│   ├── CMSIS/
│   └── STM32F1xx_HAL_Driver/
└── Middlewares/└── Bluetooth/

2. 核心代码

(1) DS1302时钟驱动（ds1302.c）

#include "ds1302.h"void DS1302_Init(void) {// 初始化GPIO与SPI__HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE();DS1302_RST = 0;  // 复位信号HAL_Delay(1);DS1302_CLK = 0;  // 时钟信号HAL_Delay(1);DS1302_RST = 1;  // 释放复位
}void DS1302_WriteByte(uint8_t addr, uint8_t dat) {for(int i=0; i<8; i++) {DS1302_IO = 0;  // 发送地址位DS1302_CLK = 1;DS1302_CLK = 0;DS1302_IO = (dat & 0x01);dat >>= 1;}
}uint8_t DS1302_ReadByte(uint8_t addr) {uint8_t dat = 0;addr |= 0x80;  // 读模式for(int i=0; i<8; i++) {DS1302_IO = 0;DS1302_CLK = 1;DS1302_CLK = 0;dat >>= 1;DS1302_IO = 1;}return dat;
}

(2) OLED显示驱动（oled.c）

#include "oled.h"void OLED_Init(void) {// 初始化I2CHAL_I2C_Init(&hi2c1);OLED_WriteCmd(0xAE);  // 关闭显示OLED_WriteCmd(0x20);  // 设置内存地址模式OLED_WriteCmd(0xB0);  // 设置页起始地址
}void OLED_DisplayTime(uint8_t hour, uint8_t min) {char buf[16];sprintf(buf, "Time: %02d:%02d", hour, min);OLED_ShowString(0, 0, buf);
}

(3) 蓝牙通信处理（bluetooth.c）

#include "bluetooth.h"void Bluetooth_Init(void) {// 初始化USART2MX_USART2_UART_Init();
}void Bluetooth_ProcessCmd(char *cmd) {if(strncmp(cmd, "SET:",4) == 0) {sscanf(cmd+4, "%d:%d", &medicine_time[0], &medicine_time[1]);sprintf(send_buf, "Time set to %02d:%02d", medicine_time[0], medicine_time[1]);HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)send_buf, strlen(send_buf), 100);}
}

(4) 主程序（main.c）

#include "main.h"
#include "ds1302.h"
#include "oled.h"
#include "bluetooth.h"extern uint8_t medicine_time[2];  // 设定时间[小时][分钟]int main(void) {HAL_Init();SystemClock_Config();DS1302_Init();OLED_Init();Bluetooth_Init();while(1) {// 获取当前时间RTC_TimeTypeDef sTime;HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &sTime, FORMAT_BIN);// 时间匹配检测if(sTime.Hours == medicine_time[0] && sTime.Minutes == medicine_time[1]) {HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_SET);OLED_DisplayString(2, 0, "Medicine Time!");} else {HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_RESET);}// 蓝牙指令处理if(USART2_RX_STA) {Bluetooth_ProcessCmd(USART2_RX_BUF);USART2_RX_STA = 0;}HAL_Delay(1000);}
}

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三、硬件连接说明

STM32引脚	外设模块	连接说明
PA0	DS1302_SCLK	时钟信号
PA1	DS1302_IO	数据总线
PA2	DS1302_RST	复位信号
PB6	OLED_SDA	I2C数据线
PB7	OLED_SCL	I2C时钟线
PA9/PA10	HC-05_UART	蓝牙通信
PC13	蜂鸣器	高电平触发
PA8	红外传感器	低电平表示药盒开启

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四、调试与优化建议

1. 时间同步问题

   • 使用STM32CubeMX配置RTC时钟源为外部LSE（32.768kHz晶振）

   • 添加闰年补偿算法（参考DS1302_SetTime函数）

2. 抗干扰措施

   • 在DS1302电源引脚并联10μF电解电容 + 0.1μF陶瓷电容

   • OLED数据线套磁环抑制高频噪声

3. 低功耗优化

   // 进入睡眠模式（需外部中断唤醒）
   HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);
   

参考代码 基于STM32的一种电子药盒提醒装置 www.youwenfan.com/contentcnr/102265.html

五、扩展功能实现

1. 药品余量检测

   // 使用HX711称重模块
   float Get_DrugWeight() {float weight = (HX711_GetValue() - OFFSET) * SCALE_FACTOR;return weight > 50.0f ? 1 : 0;  // 重量>50g表示充足
   }
   

2. 语音播报模块

   // WT588D语音芯片控制
   void Play_Reminder() {WT588D_SendCommand(0xAA, 0x06, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00);  // 播放语音1
   }