презент ОТЧЕТ ГПО 3 ПОПП ШАДРИН

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра ПрЭ
Отчет
По результатам групповой проектной деятельности
Мобильные и носимые медицинские устройства с использованием интернет
вещей
Проект ГПО ПРЭ-2501
Обучающиеся гр. 363-3
Попп А.А
Шадрин А.А
Научный руководитель:
доцент, к. т. н.
Пахмурин Д.О
Томск, 2026

2.

Цель работы
Разработка макета устройства “умной” таблетницы с функциями хранения и напоминания о приеме
лекарств, также компактность позволяет пользователям носить с собой устройство в кармане.
Задачи работы
1. Анализ текущего прототипа.
2. Обеспечение питания.
3. Анализ новых компонентов.
4. Обеспечить связь с мобильным устройством.

3. Анализ текущего прототипа

ИП – источник питания;
ПЗ – плата зарядки;
ПП – повышающий преобразователь;
МК – микроконтроллер;
БС – блок связи;
RTC – модуль часов.

4. Источник питания

Параметры необходимые для прототипа:
• Большая емкость: более 3000 мА*ч.
• Напряжение: 7-9 В.

5. Источник питания

Тип/название
Напряжение, В
Габариты, мм
Безопасность
3
Емкость,
мАч
210-225
Литиевая
«таблетка»
(CR2032)
Щелочная
(Alkaline) AA
20×3,2
1,5
2800
14,5×50,5
1,5
350
10,5×44,5
Высокая плотность энергии,
но при КЗ или повреждении
может воспламениться.
Относительно безопасны. При
утечке вызывает коррозию и
ожоги
Склоны к протечкам
«Крона» (6F22)
9
190-500
26,5×17,5×48,5
Ni-MH
аккумулятор AA
LiFePO₄ (18650)
1,2
2000-2850
14,5× 50,5
3,2
1100-1800
18×65
Li-ion (18650)
3,7
2000-3500
18×65
Солевая (ZincCarbon) AAA
Едкий электролит повреждает
контакты
Безопасны. Не перегреваются
Химически стабильны,
негорючи, устойчивы к
перегреву
Требовательные к защите

6. Защита по питанию

Параметры платы зарядки TP4056:
• Питание: 5 В.
• Максимальный ток заряда: 1 А.
• Предназначение: питания и защиты Li-ion и
Li-Po аккумуляторов.
Микросхемы:
• TP4056 – линейный чип управления зарядом.
• DW01A – контроллер защиты (анализирует
напряжение/ток).
• FS8205A – сдвоенный N-канальный MOSFET,
отключающий аккумулятор.

7. Повышающий DC-DC преобразователь

Характеристики модуля MT3608:
• Входное напряжение: 2-24 В.
• Выходное напряжение: 5-28 В.
• Максимальный выходной ток: 2 А.
• КПД: 93%.
• Габариты: 36×17×14 мм.
Работа повышающего преобразователя основана на накоплении
энергии в дросселе и последующей ее передачи в нагрузку с
повышенным напряжением.

8. Повышающий DC-DC преобразователь

Распиновка микросхемы MT3608:
1. Сток внутреннего N-канального MOSFET-ключа.
2. Общий вывод.
3. Вход обратной связи.
4. Вывод управления.
5. Вход питания.
Работа микросхемы MT3608 основана на сравнение
выходного напряжения по обратной связи с внутреннем
эталоном (0,6 В) и формирования ШИМ сигнала.

9. Выбор связи с мобильным устройством

Параметр
Wi-Fi
Bluetooth
Дальность связи
До 30-100 м
До 10-30
(классический) / до 100
м (BLE 5.0)
Скорость передачи
данных
До нескольких сотен
Мбит/с
До 2 Мбит/с
Энергопотребление
Высокое
Низкое
(десятки-сотен мА)
(единицы мА, в режиме
сна мкА)
Точка доступа – клиент,
сложная настройка
Простое сопряжение
Тип соединений
(pairing)

10. Выбор Bluetooth-модуля

Параметр
HC-05
HC-06
HM-10
Версия
2.0
2.0
4.0
Тип
Classic
Classic
BLE
Потребляемый
ток (макс)
40 мА
45 мА
≤ 10 мА
Дальность
До 30 м
До 30 м
До 100 м
Совместимость
с iOS
нет
нет
да

11. Принципиальная схема прототипа

12. Протокол UART

UART – протокол для последовательной передачи данных.
Состоит трех компонентов (блоков)
1)Регистр удержания (для временного хранения данных)
2)Сдвиговый регистр (организация последовательного потока,
побитовый сдвиг)
3)Логика управления (формирование стартовые/стоповые биты)
И генератора скорости.

13. Блок схема алгоритма программы

14. Bluetooth команды

Команда
Формат
Описание
GETALARMS
GETALARMS
Запросить все сохраненные будильники
GETTIME
GETTIME
Запросить текущее время с RTC
SETTIME
SETTIME:HH:MM
Установить время RTC
SETALARM
SETALARM:idx:hh:m
m:med:en
Установить будильник
DELALARM
DELALARM:idx
Удалить будильник
BUZZER
ON/OFF
Управление зуммером
HELP
HELP
Вывести список доступных команд

15.

Спасибо за внимание