硬件编程 · 药品服用打卡按钮盒 · 2026-07-10

需求洞察

独居老人和慢性病患者每天需要按时服用多种药品，漏服、错服是常见问题。子女或监护人不可能 24 小时在身边，电话提醒往往被打断或忘记，而普通药盒仅能物理分装，无法记录实际服用情况。一旦发生漏服，家人只能事后被动知晓，往往等到身体出现不适才被发现，延误干预。

本方案将“打卡”这一日常概念引入服药管理：老人在正确时间按下对应药品的按钮，设备立刻给予屏显和灯光反馈，同时将打卡记录作为一条消息推送到子女手机上的飞书群。这样既不需要老人学习智能手机，也不依赖复杂的健康 App，只需按一下按钮就能让家人安心。相比市面上动辄几百元的智能药盒，这套自制的方案成本可以控制在 50 元以内，非常适合动手能力较强的子女为父母亲手制作，兼顾情感陪伴与实际效用。

方案设计

系统按照感知层、控制层、执行层、日志与联网层四层结构设计。

感知层

使用 4 个独立微动按键，每个按键对应一种药品或一个服药时段（早、中、晚、睡），按键一端接 GPIO，一端接地，利用芯片内部上拉电阻，平时读为高电平，按下为低电平。

控制层

ESP32‑C3 作为主控，负责周期性扫描按键状态、进行 20 ms 软件消抖，记录每个按键的按下事件和系统时间。同时驱动 OLED 和 LED，并通过 Wi‑Fi 发送打卡数据。

执行层

一块 0.96 寸 I2C OLED（128×64）显示最近 4 次打卡记录（药品编号+时间），采用大字体，方便老年人辨认。一颗高亮 LED 在按键按下时短暂点亮，作为即时视觉反馈，确认打卡成功。

日志与联网层

ESP32‑C3 通过家庭 Wi‑Fi 连接互联网，每次有效打卡后，将药品编号、时间戳封装成 JSON，通过 HTTP POST 发送至预设的飞书机器人 Webhook 地址。飞书群内立即显示如“妈妈已服用降压药，时间 08:05”。同时主控内部保留一份打卡计数，连接 OLED 显示，方便老人查看当天已服次数。

物料清单

总成本约 48 元，满足 50 元预算要求。按键、LED 和 OLED 均可使用开发板自带的 3.3 V 供电，无需额外电源模块。

接线与结构

为避免影响 ESP32‑C3 的正常启动和串口输出，对接线做了微调：

• 按键：4 个按键分别接 GPIO2、3、4、5。其中 GPIO2/3 在启动时为高阻态，不影响下载；GPIO4/5 无特殊占用，完全可用。原方案指定 GPIO0/1/2/3，但 GPIO0 为 BOOT 键复用，上电时若被拉低会进入下载模式；GPIO1 为 UART TX，若用作按键可能导致串口打印异常。因此全部改用空闲 GPIO，并用内部上拉，保证可靠性。
• OLED：I2C 接口，SDA 接 GPIO8，SCL 接 GPIO9，完全符合给定的 GPIO8/9，ESP32‑C3 的 I2C 控制器可以直接映射到这两个引脚，无需改变。
• LED：正极经 220 Ω 电阻接 GPIO10，负极接地。有效电平输出高，亮度适中。

结构上，所有元件安装在一个长方形小盒中，顶部开 4 个按键孔并标注药品名称或时间，正面留出 OLED 窗口，侧面开孔露出 LED。内部使用杜邦线连接，再用热熔胶固定，避免松动。盒子底部贴防滑垫，放置在床头或餐桌等固定位置。

核心代码

以下给出基于 Arduino 框架（PlatformIO/Arduino IDE）的可运行骨架，使用 U8g2 库驱动 OLED，HTTPClient 发送飞书通知。

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <U8g2lib.h>

// 用户配置
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PWD";
const char* feishu_webhook = "https://open.feishu.cn/..."; // 替换为实际链接

// 引脚定义
const uint8_t btn_pins[4] = {2, 3, 4, 5};
const uint8_t led_pin = 10;
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE, /* SCL=*/ 9, /* SDA=*/ 8);

unsigned long last_debounce_time[4] = {0};
bool last_btn_state[4] = {HIGH};
const unsigned long debounce_delay = 50;
int dose_count[4] = {0};

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
  }
  pinMode(led_pin, OUTPUT);
  digitalWrite(led_pin, LOW);
  
  u8g2.begin();
  
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); }
  show_status("已连接");
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    bool reading = digitalRead(btn_pins[i]);
    if (reading != last_btn_state[i]) {
      last_debounce_time[i] = millis();
    }
    if ((millis() - last_debounce_time[i]) > debounce_delay) {
      if (reading == LOW) {  // 按下有效
        dose_count[i]++;
        digitalWrite(led_pin, HIGH);
        delay(200);
        digitalWrite(led_pin, LOW);
        
        String msg = "药品" + String(i+1) + "已服用 " + getTimeStr();
        show_status(msg.c_str());
        send_feishu(msg);
        
        while(digitalRead(btn_pins[i]) == LOW) delay(10); // 等待释放
      }
    }
    last_btn_state[i] = reading;
  }
  delay(10);
}

void show_status(const char* text) {
  u8g2.clearBuffer();
  u8g2.setCursor(0, 15);
  u8g2.print(text);
  u8g2.sendBuffer();
}

void send_feishu(String message) {
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    HTTPClient http;
    http.begin(feishu_webhook);
    http.addHeader("Content-Type", "application/json");
    String payload = "{\"msg_type\":\"text\",\"content\":{\"text\":\"" + message + "\"}}";
    int httpCode = http.POST(payload);
    http.end();
  }
}

String getTimeStr() {
  struct tm timeinfo;
  if (!getLocalTime(&timeinfo;)) return "时间获取失败";
  char buf[20];
  strftime(buf, sizeof(buf), "%H:%M", &timeinfo;);
  return String(buf);
}