📦 智能药盒系统 · 课程目录
30章 · 从入门到可靠性验证
01
智能药盒系统概述
什么是智能药盒？系统组成与功能需求分析。
02
核心硬件选型
主控芯片（STM32/ESP32）、传感器（称重/红外/霍尔）、执行器（舵机/步进电机）选型对比。
03
通信协议设计
I2C、SPI、UART在药盒内部通信中的应用，以及Wi-Fi/蓝牙与手机APP的通信方案。
04
嵌入式软件架构
RTOS（FreeRTOS）任务划分、消息队列、信号量在药盒控制中的应用。
05
传感器驱动开发
称重传感器（HX711）驱动、红外传感器驱动、霍尔传感器驱动代码实现。
06
执行器控制
舵机PWM控制、步进电机驱动（A4988/DRV8825）、振动电机控制。
07
用户交互设计
OLED屏幕显示（SSD1306）、按键矩阵扫描、蜂鸣器提示音设计。
08
电源管理
电池选型（锂电池/干电池）、充电管理（TP4056）、低功耗模式设计。
09
数据存储方案
EEPROM存储用药记录、SD卡日志系统、Flash文件系统（LittleFS）。
10
手机APP开发（上）
Flutter框架搭建、蓝牙通信（flutter_blue）、UI界面设计。
11
手机APP开发（下）
用药提醒推送（本地通知）、数据同步、历史记录查看。
12
云平台接入
MQTT协议、阿里云IoT/腾讯云IoT平台对接、设备影子与OTA升级。
13
系统集成调试
硬件联调、软件联调、软硬件联合调试流程与工具（逻辑分析仪、示波器）。
14
可靠性基础理论
可靠性定义（MTBF、MTTF、MTTR）、浴盆曲线、失效模式分析（FMEA）。
15
环境适应性测试
高低温测试、湿度测试、振动测试、跌落测试方案设计。
16
电磁兼容性（EMC）设计
EMI抑制、ESD防护、PCB布局布线规则。
17
软件可靠性测试
单元测试（Unity/CMock）、集成测试、压力测试、边界测试。
18
硬件可靠性测试
加速寿命测试（ALT）、HALT测试、HASS测试。
19
故障注入测试
模拟传感器故障、通信中断、电源波动等异常场景。
20
安全性与隐私保护
数据加密（AES）、安全启动、固件防篡改、用户隐私合规（GDPR）。
21
生产测试方案
ICT测试、FCT测试、老化测试、出厂检验标准。
22
认证与合规
CE、FCC、RoHS、医疗器械认证（如适用）要求与流程。
23
文档与版本管理
需求文档、设计文档、测试报告、Git版本控制、变更管理。
24
项目实战（一）
需求分析与系统设计——从用户故事到系统架构图。
25
项目实战（二）
硬件原型搭建——面包板验证、原理图设计、PCB打样。
26
项目实战（三）
嵌入式软件实现——任务调度、驱动集成、业务逻辑编码。
27
项目实战（四）
APP与云平台联调——蓝牙配网、数据上报、远程控制。
28
项目实战（五）
可靠性测试执行——编写测试用例、执行测试、缺陷管理。
29
项目实战（六）
问题定位与修复——常见Bug分析、回归测试、版本发布。
30
课程总结与展望
智能药盒技术趋势（AI辅助用药管理、多模态交互）、职业发展建议。