智能醫藥盒控制系統的設計研究

馬焱 牛志新 張冰

摘 要：隨著中國老齡人口逐漸增多，慢性病醫療負擔正在加重。慢性病已成為我國老年人群疾病負擔的主要原因。慢性病由于病程長、病情遷延不愈，給患者生理和心理造成很大傷害，影響勞動能力和生活質量。智能化綜合檢測家庭醫藥設備的出現為緩解醫療壓力、合理控制用藥劑量提供了部分技術支持。同時極大的增強了醫藥盒的擴展功能，提高了慢性病患者身體綜合指標的檢測的時效性。

關鍵詞：智能醫藥盒 ;單片機; 模塊化

0.引言

隨著中國老齡化程度的上升，慢性病控制率偏低，由于慢性病沒有明顯的病理特征，導致人們對其往往保持忽視的態度。過期藥物無法及時清理，藥物因保存不當導致失效或者變性。老年人殘疾人忘記吃藥，或服用過量、錯誤藥物導致危及生命。為了維持身體的平衡和保證藥物療效，一些患者需要聽從醫生的建議定時服藥。該課題研究了一種智能醫藥盒的程序設計。

1.總體設計方案

本課題所設計的多功能電子醫藥盒能夠自動檢測儲存的藥物的溫度環境，自動實現對人體脈搏跳動次數的測量和記錄，并且根據所測量的結果計算得出心率值，同時通過設備能夠將所得出的心率值顯示出來。本系統也設計了預警功能，也就是說如果測量得出的心率值超過了所設設置的參考值則系統能夠自動發出預警信號。本章主要對系統設計的方案進行了詳細的論述，具體來講分析了系統的基本原理、詳細功能以及技術指標。通過詳細設計得出了系統框架以及各個模塊的選型。

2.智能藥盒控制流程設計

3.設計系統軟件

在完成多功能電子醫藥盒的硬件部分設計之后，需要對軟件程序進行設計。本次所設計的基于單片機的多功能電子醫藥盒系統中的軟件主要包括主程序的設計、脈搏測量設計、按鍵程序設計三個不同的部分。在軟件設計的過程中主要通過C語言在KEIL環境中對軟件進行設計和開發。具體來講本章在軟件設計過程中首先需要介紹相應的原理，然后對設計流程進行詳細的說明，給出基于單片機多功能電子醫藥盒各軟件程序的流程圖。

3.1? 測量計算原理

本系統在進行測量計算時需要進行多次測量，然后計算平均值。例如在心率測量時總共測量N次，跳動時間為T秒，平均值為K，則計算公式為：

K=60*N/T

在心率計算時需要得出N和T的值。其中N通過P1.0引腳輸入電平來得出。如果單片機在運行中定時掃描時間內出現高電平信號，則根據原理將人體脈搏跳動的次數計1，同時將其進行保存，最終可以獲得在掃描時間內的跳動次數N。 T的獲取主要通過單片機內部的定時器的計時來得出和實現，具體來講在T值獲取方面主要通過定期中斷的此時來獲得。

3.2? 主程序設計

在主程序的設計開始之前首先需要進行初始化操作，通過對各個部分的初始化配置和初始化操作為主程序設計做好準備，具體來講初始化配置的內容主要包括;

定時器0的初始化操作為100ms中斷1次進行計時，具體實現6s的累計計時操作;

定時器在初始化操作時10ms為1次中斷，對單片機P3.3引腳輸入電平進行掃描操作，通過對電平的掃描操作來實現對人體脈搏跳動次數的記錄。

液晶初始化操作是將第一行顯示為“Heart Rate”，同時液晶顯示器第二行心率值的初始值顯示為 “0”;

P3.0～P3.2初始值操作為將其輸出電平設置為低電平，此時所表示的含義為無按鍵輸入;

P2.4引腳初始化操作為輸出電平為高電平。

完成對各個部分的初始值操作之后，主程序通過while循環來執行各種操作：

對輸入的按鍵進行判斷操作，主要通過按鍵程序來實現。判斷定時器0是否中斷，如果通過判斷得出定時器0中斷則進行累計1操作;

如果通過判斷得出定時6s時間到則讀取脈搏跳動數，此時按照程序進行下一步的操作;如果判斷得出為達到時間則系統執行第一步的操作;

判斷報警值是否超過所設置的值。在完成之后顯示出心率值。

4.結語

本文在基于單片機多功能電子醫藥盒的設計，通過本研究項目極大的提高了慢性病患者及特殊患病人群的存活率，降低了因慢性疾病產生嚴重并發癥的風險。同時運用于公共醫療行業可以有效降低醫療事故。隨著智能設備的發展，該裝置將會在傳統醫療向智能醫療的發展中做出巨大貢獻。

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