摘 要

人类的快速老龄化和科学技术的飞速发展，成为当今社会发展的两大趋势。 一方面，随着老年人认知能力的下降和患病率的上升，越来越多的人开始关注老年人的健康问题，老年人对生活辅助设备的需求也在不断提升。另一方面，科技的快速发展，计算技术的广泛普及，使得越来越多的智能设备进入到老年人的生活当中。在我国，老龄化的趋势更加明显，慢性病流行程度较高。同时随着老年人认知机能的下降，记忆药物剂量以及服药时间对老年人造成很大负担。因此，利用智能设备按时提醒老人服药成为老年人健康生活的重要研究目标。

本文设计的语音提醒智能定时药盒主要由STC89C52主控芯片、ISD4004语音芯片等构成，电源模块使用稳压芯片为整个系统提供5V电源，定时模块使用STC89C52提供的定时中断来实现，LCD1602显示屏实现系统时间及日期的显示。通过独立键盘实现人机互动。语音提醒智能定时药盒可通过按键进行吃药时间的设置，并具有录音功能，在到达设定时间后可发出语音提示。

关键词：单片机；智能语音提醒；ISD4004语音芯片

Abstract

The rapid aging of mankind and the rapid development of science and technology have become the two major trends in the development of society today. On the one hand, with the decline in cognitive capacity and the rise in the prevalence of the elderly, the whole society to improve the concern of the elderly, the elderly demand for life support equipment is also rising. On the other hand, the rapid development of science and technology, the rapid development of popular computing technology, more and more intelligent devices into the lives of the elderly. In our country, the trend of aging is more obvious, the prevalence of chronic diseases is higher. At the same time as the cognitive function of the elderly decline, memory dose and medication time for the elderly caused a heavy burden. Therefore, the use of intelligent equipment on time to remind the elderly medication to become an important research goal of healthy life of the elderly.

This paper designed the voice to remind the smart timing kit mainly STC89C52 master chip, ISD4004 voice chip and other components, the power module using the regulator chip for the entire system to provide 5V power supply, timing module using STC89C52 to provide the timing interrupt to achieve, LCD1602 display System time and date display. Man-machine interaction via a separate keyboard. Voice alert Smart timing kit can be set by the button to take time, can be recorded and after the set time to send a voice prompt.

Keywords：MCU；Intelligent voice reminder；ISD4004

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究的基本内容及目标 2

1.4 论文章节安排 2

第2章 系统总体方案设计 3

2.1 设计要求 3

2.2 设计思路 3

2.3 方案选择 4

2.3.1 主控芯片选择 4

2.3.2 显示模块选择 5

2.3.3 语音模块选择 6

第3章 系统硬件设计 7

3.1 单片机最小系统 7

3.1.1 STC89C52单片机简介 7

3.1.2 STC89C52单片机引脚 8

3.1.3 晶振电路 9

3.2 LCD1602液晶屏显示电路 10

3.3 ISD4004语音模块电路 12

3.4 独立键盘电路 14

3.5 发光二极管电路 15

3.6 PCB电路板设计 16

3.7 产品外观设计 17

第4章 系统软件设计 19

4.1 系统主函数 19

4.2系统子函数 20

4.2.1 ISD4004子函数 20

4.2.2 按键扫描子函数 22

4.2.3 中断子函数 23

第5章 系统调试 25

5.1 硬件调试 25

5.2 软件调试 25

5.3 调试结果 26

第6章 总结与展望 30

参考文献 31

致 谢 32

附录A 系统电路原理图 33

附录B 程序 34

附录C 元器件清单 57

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

近些年来，世界上的各国正在以非常惊人的速度迈向人口老龄化。2015年，全球有6.17亿的人口年龄在在65岁以上。国家统计局在2014年发布的全国人口结构数据显示，中国大于60岁的人口占到总人口数的15.5%，已经达到了2.12亿^[1]。据专家预测，到21世纪中叶，全球的老年人口会达到20.2亿之多，其中中国老年人口占到了四分之一，将达到4.8亿^[2]。

老年人作为一个特殊群体有自己的特点，随着其年龄的增长，身体功能不断下降，认知能力逐渐减弱，这将对老年人的日常生活造成很大的障碍。为解决老年人在生活方面的种种不便，针对老年人而研发的智能辅助设备已成为热门的研究课题。另一方面，随着老龄化的加剧，老年人的总体身体状况也在发生着变化。我国老年人慢性病的患病率在不断增长，高血压、糖尿病等已成为危害老年人身体健康的重要因素^[3]。治疗慢性病需要长期、准时服用药物，若长时间不能及时服药，不仅药效会大打折扣，还会对身体产生负担，造成不可挽回的后果。因此，一种能按时提醒老年人吃药的智能药盒便应运而生。

根据上述背景，我们把患慢性病的老年人作为研究对象，根据他们在医疗，生活等领域的家庭环境问题，挖掘其潜在的需求。并结合单片机、计算机以及传感器技术，为老年人设计语音提醒智能定时药盒。

1.2 国内外研究现状

人们最开始使用的是便携式小药盒，这种药盒造型简单且功能单一，只能用来盛放药物，不能满足人们的需求。随着科技的进步，智能电子药盒问世，这种药盒易操作，且具有定时提醒的功能。智能电子药盒不仅能装下需要服用的药物，还可以用来放置保健品等其他药物，这样的设计不仅能够拓展消费对象还能提高使用价值^[4]。