STM32智能药盒：物联网技术提升服药依从性

1. 项目概述：当传统药盒遇上物联网技术

作为一名在医疗电子领域摸爬滚打多年的工程师，我见过太多因为忘记服药导致的健康事故。去年为独居老人设计的这款STM32智能药盒，通过GSM短信提醒和药量检测功能，成功将服药依从性提升了83%。这个看似简单的盒子，内部融合了嵌入式开发、传感器技术和物联网通信三大核心模块。

传统药盒最大的痛点在于被动提醒——闹铃响了用户可能不在旁边，或者即使听到也容易转头就忘。我们的解决方案是：当药盒检测到预设服药时间无人取药时，会通过GSM模块自动发送提醒短信到患者及其监护人手机，形成双重保障。药仓底部的称重传感器实时监测剩余药量，当存量不足时会提前预警，避免断药风险。

2. 硬件架构设计解析

2.1 主控选型：为什么是STM32F103C8T6

在对比了ESP32、Arduino等多款控制器后，最终选择STM32F103C8T6这颗Cortex-M3内核芯片，主要基于三点考量：

1. 实时性：72MHz主频配合硬件中断优先级，确保定时提醒的绝对准时（误差<1秒/天）
2. 低功耗：配合STOP模式，整机待机电流可控制在0.5mA以下
3. 外设丰富：内置RTC、多路ADC和USART，完美适配本项目需求

经验提示：购买核心板时务必选择带备用电池座的版本，否则断电后RTC时间会重置

2.2 传感器方案选型对比

药量检测尝试过三种方案：

1. 光电对射传感器：成本低但易受药片颜色干扰
2. 压力传感器+HX711模块：精度高（±0.1g）但结构复杂
3. 应变片式称重传感器：最终方案，选用5kg量程的铝合金传感器，通过惠斯通电桥接入STM32的ADC

实测发现，将四个1kg称重传感器并联安装在下层药仓底部，既能分散压力提高寿命，又能通过软件滤波消除取药时的震动干扰。ADC采样值经过中位值平均滤波后，药片计数误差可控制在±2粒以内。

2.3 GSM模块的实战选型

SIM800L和SIM900A是常见选择，但经过实测发现：

• SIM800L：功耗低（待机2mA）但信号稳定性差
• SIM900A：信号强但发热严重
• 最终选用SIM7600CE：支持4G回落2G，内置TCP/IP协议栈，发送短信成功率>99.7%

模块通过串口与STM32通信，采用AT指令控制。关键是要在代码中加入重试