stm32的gsm智能药盒

题目：STM32的GSM智能药盒

研究目的：

本研究的目的是开发一种基于STM32的GSM智能药盒，通过结合物联网和通信技术，提供更加便捷、智能化的药物管理和监测方案。具体而言，该药盒可以帮助用户记忆用药时间、提醒用药事项、监测药物剩余量以及通过GSM网络向亲友或医生发送用药情况等。

开发背景：

在现代社会中，药物管理对于许多病患和老年人来说是一个重要的问题。由于记忆力和自理能力的减退，他们可能容易忘记用药时间或者剂量，这可能会导致严重的健康问题。因此，开发一种智能药盒成为了刻不容缓的任务，以解决这一问题。

国外研究现状分析：

在国外，许多研究机构和学者正在探索和研究智能药盒领域。根据目前的文献调研，我们可以发现一些具有代表性的研究。例如，美国的一项研究使用基于微控制器的药盒，配合日历和提醒功能，通过手机应用程序提醒用户用药，并将用药情况发送给亲友或医生。另外，一些研究利用物联网技术实现了药盒与云平台的连接，实时监测药物剩余量，并提醒用户及时补充。

国内研究现状分析：

在国内，智能药盒的研究也逐渐兴起。一些国内研究者使用STM32微控制器作为核心，结合GSM模块和传感器技术，开发了具有提醒、监测和远程管理功能的智能药盒。这些研究通过手机应用程序或云平台实现用户用药记录的上传和管理，并提供个性化的用药提醒。

需求分析：

针对人用户需求，智能药盒应具备以下功能：

1. 提醒功能：准确记录用户用药时间，通过声音、闪灯或振动提醒用户按时用药。

2. 药物剩余监测功能：通过传感器或重量测量技术，实时监测药物剩余量，提醒用户及时补充。

3. 远程通信功能：通过GSM网络，将用药记录发送给亲友或医生，实现远程管理和监测。

4. 数据记录和分析功能：记录用户用药数据，提供用药统计和分析，以帮助用户管理和调整用药方案。

可行性分析：

经济可行性：智能药盒的市场需求较大，可为药物管理提供便利，具备商业化和盈利潜力。

社会可行性：智能药盒可以提高药物管理的准确性和便捷性，符合社会关注的健康管理和智能化发展趋势。

技术可行性：STM32微控制器具备较高的性能和可编程能力，结合GSM模块和传感器技术，可以实现智能药盒的功能需求。

功能分析：

基于需求分析，我们可以将智能药盒的功能划分如下：

1. 用药提醒功能：通过设置准确的用药时间和剂量，药盒可以定时提醒用户按时服药。提醒方式可以包括声音、震动或者LED灯提示。

2. 药物剩余监测功能：智能药盒可以通过传感器或称重装置实时监测药物剩余量。当药物快用完时，药盒会提醒用户及时补充药物，避免断药的情况发生。

3. 用药记录和管理功能：药盒可以记录用户的用药历史，包括用药时间、剂量等信息。用户可以通过手机应用或云平台查看和管理用药记录，了解自己的用药情况。

4. 远程通信功能：药盒可以通过GSM网络与亲友或医生进行远程通信。使用者的用药记录可以通过短信或者云平台发送给关心他们的人员，以帮助监管和管理用户的用药情况。

5. 数据分析和统计功能：药盒可以对用户的用药数据进行分析和统计。通过统计用户的用药情况，药盒可以生成用药报告，为用户提供个性化的用药建议和指导。

综上所述，通过集成STM32微控制器和GSM模块，智能药盒可以提供准确的用药提醒、药物剩余监测、用药记录和管理、远程通信以及数据分析和统计等功能。这些功能可以帮助用户更好地管理自己的药物使用，提高用药合规性，减少用药错误和漏服的风险，提高生活质量和健康管理水平。

传感器：

传感器是一种将物理量转换成电信号的装置，它可以感知并测量环境中的物理量，例如温度、湿度、压力、光照、声音等。在智能药盒中，传感器可以用于药物剩余量的监测，以及环境温度和湿度的感知等。

药盒中的传感器一般采用称重传感器，通过测量药盒重量的变化实现药物剩余量的监测。在药物装入药盒时，可以先进行校准和清零，然后在用药时对比称重的数据即可计算出药物的用量和剩余量。

除了药物剩余量的监测之外，药盒中还可以搭载温度和湿度传感器，通过感知周围环境的温度和湿度变化，及时对药品进行保护和管理，保证药品的存储环境始终处于良好状态。

总体而言，传感器是智能药盒不可或缺的组成部分，通过传感器技术可以实现对药物的精确监测和环境的合理管理，从而提高药物管理的准确性和便捷性。

GSM（Global System for Mobile Communications）是一种移动通信技术，广泛应用于手机通信领域。在智能药盒中，将STM32与GSM模块进行通信，可以实现药盒与外部设备或网络的互联互通。

通过STM32与GSM模块的通信，智能药盒可以实现以下功能：

1. 远程通信：药盒可以通过GSM网络与亲友、医生或其他监管者进行远程通信。通过短信、电话或云平台等方式，药盒可以定期或根据需求向指定的联系人发送用药提醒、用药记录以及药物剩余量的信息，以便他们及时了解用药情况并提供支持。

2. 用药记录的上传与管理：药盒可以将用户的用药记录通过GSM网络上传到云平台或其他数据库中，实现远程的用药记录管理。用户可以通过手机应用或网页查看和管理自己的用药记录，包括用药时间、剂量、提醒状态等，为用药的分析和统计提供便利。

3. 远程控制药盒：通过与GSM模块的通信，亲友或医生可以远程控制药盒的一些功能，例如设置用户的用药提醒时间、修改用药计划，或者通过远程指令对药盒进行校准和设置等。

 UART串口通信或者SPI接口等，同时也需要考虑相应的软件编程以实现通信的逻辑和功能。通过STM32与GSM模块的通信，智能药盒可以实现远程通信和远程管理的功能，提供更便捷、智能化的药物管理和监测解决方案。

温湿度传感器（DHT11）
#include 'dht11.h'

#define DHT11_PIN GPIO_Pin_5             //传感器连接的引脚
#define DHT11_PORT GPIOC                //传感器连接的端口

//读取DHT11传感器数据
DHT11_DATA_TypeDef DHT11_ReadData(void)
{
    DHT11_DATA_TypeDef data = {0};
    uint8_t buffer[5] = {0};            //存放传感器数据的缓存数组
    uint8_t counter = 0, j = 0;
    uint16_t i = 0;

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

    GPIO_Init(DHT11_PORT, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_SetBits(DHT11_PORT, DHT11_PIN);
    delay_ms(1000);

    GPIO_ResetBits(DHT11_PORT, DHT11_PIN);
    delay_ms(20);

    GPIO_SetBits(DHT11_PORT, DHT11_PIN);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(DHT11_PORT, &GPIO_InitStructure);

    while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_PORT, DHT11_PIN) == SET);

    while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_PORT, DHT11_PIN) == RESET);

    while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_PORT, DHT11_PIN) == SET);

    for(j = 0; j < 5; j++)
    {
        for(i = 0; i < 8; i++)
        {
            counter = 0;
            while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_PORT, DHT11_PIN) == RESET) counter++;

            delay_us(30);

            if(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_PORT, DHT11_PIN) == SET)
                buffer[j] |= (1 << (7 - i));

            while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_PORT, DHT11_PIN) == SET);

        }
    }

    if((buffer[0] + buffer[1] + buffer[2] + buffer[3]) == buffer[4])
    {
        data.humidity = buffer[0];
        data.temperature = buffer[2];
    }

    return data;
}