USART转蓝牙部分使用了CSR解决方案[13]。这种方案成熟、廉价，它能够将单片机发出的USART信号，转换成蓝牙信号。实现蓝牙解决方案的同时节省了大量的时间、金钱。通过蓝牙连接手机，并且通过在java在手机上编写程序，大大提高了系统的拓展能力。
蓝牙模块工作在3.3V，而单片机IO电平设置在5V，所以使用了电平转换技术(如图2)，实现两者之间协调正常工作。
图2 电平转换技术原理图
3.2 Java软件模块
Java软件模块：
本模块主要在老人发生异常情况时，实现两项基本功能：功能一是在老人没有按时吃药时，自动启动向老人子女发送短信报告的功能，以便老人子女提醒督促老人吃药；功能二是在老人发生紧急情况时，例如：突发急病、突然摔倒时，老人按动紧急按钮，自动启动拨打急救电话的功能。
当药盒判断出老人没有按时吃药，就通过药盒本身的蓝牙模块(HC-06)向手机蓝牙发送信号“1”，若判断出老人发生紧急情况，药盒的蓝牙模块向手机发送信号“2”。手机蓝牙接收到该信号就启动Java程序，实现向指定的手机号码发送指定内容的短信或打电话功能，其中指定的号码为为老人子女的号码，指定内容可以在程序中设定（测试过程中短信中指定的内容为：”您好！你家老人没有
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按时吃药!”）。
为实现上述功能，需利用J2ME[2]技术进行手机程序的开发，本项目利用的开发环境为JDK6（Java开发工具包）[4]+NetBeans IDE 5.5.1(集成环境)+Wireless Toolkit2.2(无线工具包)。测试中使用手机为诺基亚5300[16]。
总体原理框图及算法描述如下：
(1)Java程序整体界面的设计
这步需完成的目标是为整个程序设计一个美观大方的界面外观，显示相应的文字和图片。
具体说来，用Form.append（）方法[1]加入文字信息。用Image.createImage（）方法加入图片信息。用Form.addCommand()方法加入控制键。设计出程序的界面在模拟器下的运行效果如图3所示：
图3 模拟器下的程序界面
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(2)手机通过串口读取蓝牙模块数据
这步需要完成的目标是将药盒蓝牙模块发送的信号“1”或“2”通过手机蓝牙接收，并在屏幕上显示出。
在蓝牙编程过程中，需要用到Java[3]蓝牙API[5]定义的两个包：一个是Java蓝牙API的核心javax.bluetooth，另一个是用于对象交换协议的javax.obex。 首先获取本台手机的端口号（即蓝牙服务的COM口号），以便于与硬件通信。用方法getAvailableComPorts（）[20]来实现。经运行，本手机运行蓝牙服务的端口为COM0。
然后，编程实现手机搜索蓝牙设备,选择设备后再搜索设备提供的服务, 找到串口服务后获取连接地址。此地址被称为btspp地址，就是每个蓝牙设备的唯一硬件地址。两台设备必须共享通用的通讯协议才能通讯。为了应用能够访问更多的蓝牙服务，蓝牙java API提供了这样一个机制，它允许连接到使用RFCOMM，L2CAP， 或 OBEX[19]协议的任何服务。如果服务使用了位于上面协议之上其它的协议（例如TCP/IP），只有在应用中利用CLDC通用连接框架实现额外的协议，才可以访问该服务。用于服务记录的URL包括数字和符号，大体是这样的结构：
btspp://508031205080110F1B1B1D1C100：8.
它的意思是客户应该使用蓝牙串口框架来建立到地址为508031205080110F1B1B1D1C100的设备的8号服务。
在源程序代码中，在设备管理过程中，用到两个类LocalDevice 和 RemoteDevice。其中，LocalDevice 允许请求获得蓝牙设备的静态信息。而RemoteDevice可用来获得蓝牙邻近区的设备信息。在接下来的设备发现与服务发现中使用DiscoveryAgent类中的相关方法即可。
最后，编写通过串口进行数据读写的代码，其主要步骤有： (1)打开串口连接[18]
StreamConnection connection; connection =
(StreamConnection) Connector.open(btConnectionURL); ? 创建串口连接的输入流和输出流； ? 数据的读入：in.read(serialData);
至此，药盒的蓝牙模块发送的信号1或者信号2已被手机蓝牙接收并保存。
（3）手机根据指定信号自动发短信
类CallandMessage [15]用来处理收到的信号，并执行相应的操作。如果判断信号为1，即执行发短信功能。具体编程过程为：用方法
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msg.setAddress(address);来指定所要发送短信的号码，用方法conn.send(msg)来指定所要发短信的内容。 （4）手机根据指定信号自动拨打电话
仍然在类CallandMessage[17]中处理信号，执行相应的打电话操作。如果判断信号为2，即执行打电话功能。具体编程过程为：用方法this.platformRequest（）来设置所要拨打的电话号码，用方法ex.printStackTrace()来拨打电话。 3.3外出北斗定位模块设计
该模块要实现的功能是：在老人外出迷路时，只需按下系统的“走失”键，老人的亲属即可在手机或者电脑终端的智能地图上看到老人的位置，及时寻找老人。在老人外出突发疾病时，按下“外出紧急”键，120急救中心可在显示终端获取老人的位置信息，第一时间救助老人。
实现方法是在嵌入式部分添加北斗定位模块和GPRS模块。北斗定位模块将接收到的定位数据通过串口传送给处理器。GPRS模块用来发送定位等信息到网络上。
定位系统的框图如下：
图4 外出定位系统的总体框图
下面一部分是药品贮存系统终端，上面的是GPRS通信网络、监控中心和北斗定位卫星。
北斗卫星地面观测点定位的方法有伪距定位法、多普勒定位法、载波相位定位法、伪距测量加多普勒定位法和干涉定位法等。本系统采用伪距定位法，该方法成本较低，精确度也可以接受，适合本实用系统。伪距是北斗卫星接收机对码
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的量测而得到卫星到时接收机的距离，由于含有接收机卫星时钟的误差及大气传播误差，故称为P码伪距，精度约为2m左右。在北斗卫星观测中，我们可以得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机之间的误差，实际上有4个未知数X,Y,Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，构成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经度、纬度和高度，如图所示：
图5 北斗卫星定位算法原理图
一、北斗定位模块电路设计：
本设计采用Trimble公司的Lassen iQ46240接收机模块。它是12通道的北斗定位接收机模块，同时可以跟踪12颗北斗卫星，跟踪性能优越，能够快速定位。
其主要指标如下：
1) 电气指标：输入电压：DC3．3w5．5v
2) 定位指标：接收机频率：L1，C／Acode(SPS)，接收机通道：并行12通道，定位时间：快速启动：约8秒，热启动：约15秒，冷启动：约50秒(典型值) 3) 自由定位：2分钟，更新率：1Hz精度：定位精度：3m(CEP)，小于6m2DRMS 4) 速度精度：0．2m／sRMS(50％)接收机灵敏度：．1 52dBm(跟踪)；-139dBm(捕获)
5)接口：接口特性：CMOS电平输出
6) 串口0：默认波特率为4800bps输出：NMEA01 83版本3．01的ASCII码语句，默认输出语句包括GGA，GSA，GSV，RMC；可选输出：GLL，VTG，ZDA，DTM。输入：选择坐标系、波特率设置、输出语句选择等
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