【单片机毕业设计】基于 STM32 单片机的 OLED 显示药盒智能控制系统设计基于 STM32 的远程短信通知智能取药设备设计与实现（024305）-平芜编程栈

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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的智能定时取药提醒装置设计与实现
基于 STM32 的老年人智能药盒监测提醒系统设计
基于 STM32 单片机的语音播报服药提醒设备设计与开发
基于 STM32 的红外感应舵机控药盒短信报警系统设计
基于 STM32 的多分类药品定时管理装置设计与实现
基于 STM32 的 DS1302 时钟智能服药提醒装置设计
基于 STM32 单片机的 OLED 显示药盒智能控制系统设计
基于 STM32 的远程短信通知智能取药设备设计与实现
基于 STM32 的红外检测服药状态监测装置设计
基于 STM32 的舵机自动开盖语音提示药盒系统设计
基于 STM32 的多组定时服药智能提醒硬件系统设计
基于 STM32 单片机的 CH7800 语音药盒提醒装置设计
基于 STM32 的 GSM 短信服药状态记录设备设计与实现
基于 STM32 的老人居家智能服药辅助装置设计
基于 STM32 的红外感应定时出药控制系统设计与开发
基于 STM32 的多药品分类智能药盒硬件系统设计
基于 STM32 单片机声光语音服药提醒终端设计与实现
基于 STM32 的 US800 电话模块药盒预警系统设计
基于 STM32 的舵机角度可控智能取药装置设计
基于 STM32 的时间同步智能服药监测提醒系统设计

项目研究背景

随着国内人口老龄化程度不断加深，居家老年群体慢性病患者数量持续增长，按时按量服药成为慢性病日常管理的重要环节。现阶段多数老年人依靠人工记忆完成服药，容易出现漏服、错服、忘服药物的问题，市面上普通药盒仅具备简单储物功能，缺少定时提醒、服药状态识别、远程家属通知等智能化能力。部分智能医药设备成本高昂，系统结构复杂，操作门槛较高，难以适配普通家庭日常使用。传统服药辅助方案缺少服药行为检测机制，无法确认用户是否完成取药动作，仅依靠声光提醒，家属也无法及时掌握老人服药情况。伴随嵌入式物联网技术快速发展，以 STM32 单片机为核心的嵌入式硬件设备成本可控，外设模块成熟稳定，为轻量化智能服药辅助设备提供了技术基础。针对上述现实痛点，本课题设计一套集时钟定时、红外取药检测、舵机自动开盖、语音播报、短信远程提醒于一体的智能药盒装置，实现多药品分类管理、多组定时提醒、服药行为识别以及远程信息通知，弥补传统药盒智能化短板，满足居家老年人安全服药的现实使用需求。

摘要

针对老年群体居家服药容易出现漏服、忘服，家属无法掌握服药状态的现实问题，本文设计实现一款基于 STM32 单片机的智能服药提醒装置。系统以 STM32F103C8T6 主控芯片为核心，搭载 DS1302 时钟芯片、红外接近传感器、舵机、OLED 显示屏、CH7800 语音模块与 US800 电话模块。装置支持 OLED 界面显示系统信息与设备状态，依靠 DS1302 实现掉电继续计时，可配置 4 类药品信息与三组定时任务。定时时间到达后，设备完成声光提示、语音播报，舵机自动开启对应药仓；红外传感器检测用户取药动作，取药完成后舵机自动复位，同时通过电话模块向绑定手机发送提醒短信。测试结果表明，装置可以稳定完成定时提醒、取药检测、语音播报、短信通知等功能，成本较低，操作简单，适用于居家老人的日常服药辅助场景。

总体方案

STM32F103C8T6 主控单片机：作为整个装置的运算与控制核心，统筹读取各个传感器采集信号，执行定时逻辑，控制舵机、语音、短信、显示外设的工作状态。选型理由为该芯片资料丰富，外设接口充足，本科嵌入式开发常用，开发难度适中。使用场景为所有业务逻辑处理，硬件整体调度。
OLED 显示模块：人机可视化输出硬件，连接单片机 IO 口。选型理由功耗低，显示清晰，适合小型嵌入式终端。使用场景展示系统名称、年月日时分秒、舵机电机工作状态。
E18‑D80NK 红外接近探头：服药取药动作检测传感器，输出高低电平信号至单片机。选型理由检测距离稳定，不受环境光线干扰。使用场景识别用户是否执行取药操作，判断服药行为。
DS1302 时钟芯片：系统计时硬件，自带备用电池支持掉电走时。选型理由接口简单，可读写时间，支持定时时间比对。使用场景获取实时时间，与预设定时任务进行匹配判断。
9 克舵机：药盒仓门执行机构，接收 PWM 信号实现角度转动。选型理由体积小巧，角度可控，功耗低。使用场景定时触发开启药仓 60/120/180 度，检测取药完成后复位回到 0 度关闭仓门。
CH7800 语音模块 + 喇叭：语音播报外设，存储预设语音音频。选型理由可直接播放预录语音，控制逻辑简单。使用场景播报药品分类、服药数量、当前时间等语音提示内容。
US800 电话模块：移动通信短信发送硬件。选型理由 AT 指令简单，单片机可直接驱动。使用场景定时服药时间到达，向绑定的手机号码发送提醒短信。
蜂鸣器：声光提醒器件。选型理由成本低廉，响应迅速。使用场景定时任务触发时进行蜂鸣报警提醒用户。
开发计算机：硬件开发调试主机，完成程序编写、编译、下载、调试。使用环境 Windows 系统，用于 Keil 代码开发，串口调试。
按键外设（设置、增加、减小、退出）：人机输入硬件。选型理由独立按键逻辑简单。使用场景供用户完成定时时间设置、药品分类配置、语音播报触发等操作。

整体硬件架构以 STM32F103C8T6 为中心，时钟、红外传感器作为信号输入；按键完成参数配置输入；舵机、OLED、蜂鸣器、语音模块、电话模块作为输出单元；所有外设通过 IO 口连接主控，实现信号采集、逻辑运算、外设驱动完整闭环。

核心功能

基础功能

OLED 信息显示功能
实现效果：OLED 屏幕实时刷新展示系统名称、年月日、时分秒以及舵机电机运行状态。
操作逻辑：设备上电后自动启动显示，主控读取 DS1302 时间数据推送至屏幕刷新。
用户场景：用户可以直观查看系统时间、设备工作状态。
核心作用：实现可视化人机交互，方便用户确认系统运行情况。
实现目标：保证时间与设备状态实时展示，界面信息清晰可读。
DS1302 掉电计时功能
实现效果：硬件配备备用电池，断电之后时钟继续走时，单片机读取实时时间，和用户设定的定时时间做比对。
操作逻辑：系统上电自动读取时钟芯片时间，定时任务持续对比当前时间与预设时间。
用户场景：装置断电重启后，时间信息不会丢失，定时任务不受断电影响。
核心作用：为定时服药提醒提供准确时间基准。
实现目标：实现掉电不丢失时间，保障定时功能稳定运行。
按键参数配置功能
实现效果：4 个实体按键，分别对应设置、增加、减小、退出，支持参数配置与语音播报触发。
操作逻辑：按下设置进入配置模式，增减按键修改数值，退出按键保存参数退出配置页面。
用户场景：使用者配置药品分类信息、三组定时任务时间。
核心作用：提供硬件输入手段，完成装置参数自定义设置。
实现目标：用户无需电脑即可完成设备本地参数配置。

核心功能

多药品分类与三组定时设置功能
实现效果：支持设置 4 种药品分类，一共可设置三组服药定时任务，定时时间到达触发提醒流程。
操作逻辑：按键进入配置界面，选定定时序号，修改时、分参数，保存参数；系统循环比对实时时间，时间匹配后启动提醒流程。
用户场景：慢性病患者不同时段服用多种药物，配置不同服药时间。
核心作用：适配多药物、多时间点服药需求。
实现目标：支持多组定时，到点触发整套服药提醒业务。
舵机多角度自动开盖控制功能
实现效果：定时任务触发，舵机按照设定转动 60 度 / 120 度 / 180 度打开药仓。
操作逻辑：定时条件达成，主控输出 PWM 信号控制舵机转动对应角度，开启药盒仓门。
用户场景：到服药时间，设备自动打开对应药品仓，方便用户拿取药品。
核心作用：实现药仓自动化开启，提示用户对应药物需要服用。
实现目标：不同角度对应不同药仓开启，完成机械结构联动。
红外取药行为检测功能
实现效果：依靠 E18‑D80NK 红外接近探头检测用户伸手取药动作。
操作逻辑：红外探头检测到物体靠近，输出电平信号给单片机，判定用户完成取药。
用户场景：识别用户是否执行取药服药动作，而不是单纯时间提醒。
核心作用：区分仅仅时间到达，和用户真实取药行为。
实现目标：准确识别取药动作，作为舵机复位的触发条件。
舵机自动复位关闭仓门功能
实现效果：红外感应识别用户完成取药，舵机转动回到 0 度，自动关闭药仓。
操作逻辑：检测到取药信号，延时之后输出 PWM 控制舵机复位归零，关闭药仓。
用户场景：用户拿完药物之后设备自动闭合仓门，无需手动关闭。
核心作用：完成一次服药流程闭环，保护盒内剩余药品。
实现目标：取药后自动关闭药仓，等待下一次定时任务。

辅助功能

声光蜂鸣提醒功能
实现效果：定时时间到达，蜂鸣器工作，进行声音提醒。
操作逻辑：定时匹配成功，主控驱动蜂鸣器输出报警声音。
用户场景：提醒用户已经到达服药时间。
核心作用：听觉提醒，吸引使用者注意。
实现目标：定时触发蜂鸣提示。
CH7800 语音播报功能
实现效果：通过喇叭播放语音内容，可以播报药品分类、服用数量、当前系统时间。
操作逻辑：定时触发或者按下退出按键，单片机发送指令调用语音模块播放预设音频。
用户场景：视力不佳的老年用户，通过语音获取服药相关信息。
核心作用：语音化信息输出，降低老年人阅读使用门槛。
实现目标：清晰播报服药相关提示语音。
US800 模块短信远程提醒功能

实现效果：定时服药时间触发，装置向提前绑定的手机号码发送提醒短信。 操作逻辑：定时条件满足，单片机发送 AT 指令给 US800 电话模块，完成短信发送。 用户场景：家属远程接收服药提醒消息，掌握老人服药时间节点。 核心作用：实现远程通知，弥补现场提醒的局限。 实现目标：定时事件发生时稳定发送提醒短信至绑定手机。

技术路线

C 语言
用途：作为 STM32 单片机的程序开发编程语言，编写 IO 驱动、传感器读取、定时逻辑、舵机 PWM 控制、语音模块与短信模块 AT 指令交互、按键业务逻辑，实现全部嵌入式业务代码，为本课题最核心开发语言。
Keil MDK5 开发工具
用途：STM32 单片机项目开发 IDE，完成代码编写、语法编译、程序下载至单片机、串口调试，调试传感器、舵机、外设交互逻辑，本科嵌入式开发主流工具。
STM32 标准库
用途：调用单片机 GPIO、定时器、串口外设底层接口，简化 IO、PWM、串口驱动开发，不需要直接操作寄存器，适配本科开发能力，完成各个硬件模块驱动程序开发。
ST‑Link 下载器
用途：程序烧录下载硬件工具，将编译完成的固件下载到 STM32F103C8T6 芯片，用于程序调试下载。
串口调试助手
用途：PC 端调试工具，监控单片机串口输出信息，查看传感器采集数据、AT 指令交互返回信息，方便定位硬件逻辑 bug。
Altium Designer（可选）
用途：硬件电路原理图查阅，理解模块之间电气连接关系；本课题以成品模块搭接为主，仅做电路学习查阅，不需要完整绘制 PCB。
硬件调试万用表
用途：硬件调试辅助工具，测量各个模块供电电压，排查接线、供电故障。
硬件运行环境
用途：5V 直流电源，给 STM32 主控以及所有外设模块供电，保障整套装置持续运行。
测试工具
用途：手持秒表，用于测试 DS1302 计时精度，校验定时提醒触发时间；手机接收短信，验证 US800 电话模块短信发送功能；模拟人手完成红外传感器取药检测功能测试。
模块配套上位机工具

用途：CH7800 语音模块音频下载软件，将提前录制好的语音音频文件烧录进语音模块，实现语音播报素材准备。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。