【单片机课设毕设项目】基于 STM32 的医用输液智能调控与移动端数据可视化系统基于 STM32 的生理体征与输液工况联合监测控制系统设计（013806）-平芜编程栈

博主介绍：✌️码农一枚，专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者，博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于嵌入式单片机，Java、小程序技术领域和毕业项目实战
✌️技术范围：：单片机，STM32单片机，51单片机，小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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文章目录

演示视频
20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的智能输液监测与人体体征检测系统设计
基于 STM32 的输液滴速调控与生命体征监测装置开发
基于 STM32 的多参数输液监护与蓝牙移动端监控系统设计
基于 STM32 的液位温度心率血氧一体化输液监测设备设计
基于 STM32 单片机的智能输液报警与远程数据监控系统
基于 STM32 的步进电机驱动输液调速与体征监测装置研发
基于 STM32 与蓝牙通信的输液多参数智能控制系统设计
基于 STM32 的医用输液温控、滴速及人体健康监测系统
基于 STM32 单片机的声光报警式智能输液监护平台设计
基于 STM32 与 Android APP 的输液体征远程监测系统开发
基于 STM32 传感器阵列的输液状态与人体生理信号采集系统
基于 STM32 的自动调速输液监控与心率血氧检测装置设计
基于 STM32 的多阈值智能输液预警与无线传输系统设计
基于 STM32 单片机的输液液位滴速温度一体化监测装置
基于 STM32 的医用输液智能调控与移动端数据可视化系统
基于 STM32 的生理体征与输液工况联合监测控制系统设计
基于 STM32 与 JDY-31 蓝牙的智能输液监护终端开发
基于 STM32 的阈值可配置型输液与人体体征监测设备设计
基于 STM32 单片机的闭环控制智能输液调节监测系统
基于 STM32 的医用多参数输液监护终端及 Android 监控 APP 设计

项目研究背景

随着智慧医疗理念不断普及，病房输液监护作为临床护理重要环节受到广泛关注。传统静脉输液工作高度依赖人工定时巡查，护理人员需要持续观察输液滴速、药液余量、输液温度，同时兼顾患者心率、血氧等基础体征，存在人力成本高、监测滞后、异常情况发现不及时等问题。市面上部分输液监测设备功能单一，大多仅实现滴速检测，缺少人体体征同步监测、药液温度调控、自动调速功能，并且多数设备仅支持本地显示，难以实现数据无线传输与远程监控。物联网与嵌入式技术的成熟，为低成本便携式智能输液监护设备研发提供了技术支撑。本课题依托 STM32 单片机，整合多种传感器实现输液工况与人体生理参数同步采集，结合步进电机自动调速、声光预警、蓝牙无线通信以及 Android 移动端程序，构建一体化智能输液监护方案，能够有效减轻护理人员工作负担，及时识别输液异常与患者体征风险，具备良好的实际应用价值。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的智能输液与人体体征综合监测控制系统。系统利用水滴传感器、液位传感器、DS18B20、MAX30102 采集滴速、药液液位、温度、心率血氧数据，通过 OLED 完成本地实时数据显示；采用步进电机实现输液滴速闭环调节，支持药液加热控制与声光异常报警。系统配备按键完成本地阈值配置，借助 JDY-31 蓝牙模块将采集数据上传至 Android 客户端，移动端可实时查看各项监测数据并远程修改报警阈值。当滴速、液位、温度、心率血氧指标超出设定阈值时，设备自动触发报警并执行相应调控动作。测试结果表明，系统各项功能运行稳定，能够实现输液状态与人体生理参数一体化监测，可辅助医护人员开展输液监护工作。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
选型理由：该型号单片机资源充足，具备多路 IO 口、串口通信接口，运算性能能够满足多路传感器数据采集、逻辑判断与外设驱动需求，资料丰富，适合本科生嵌入式开发。作用：作为整个系统核心，完成传感器数据读取、阈值判断、电机驱动、报警控制、蓝牙数据收发、OLED 屏幕显示逻辑处理。
显示模块：OLED 显示屏
作用：本地实时展示滴速、液位状态、药液温度、心率、血氧数值，同时支持阈值设置界面展示，方便现场人员直观读取数据。
感知传感器组

水滴传感器：采集液滴信号，统计单位时间液滴数量计算滴速；
液位传感器：检测药瓶液位，区分液位正常与液位过低两种状态；
DS18B20 温度传感器：采集药液温度，为温度加热控制提供原始数据；
MAX30102 血氧心率传感器：采集人体脉搏信号，解析得到心率、血氧饱和度。

执行机构

28BYJ-48 步进电机：通过正反转调节输液管路流速，实现滴速自动调控；
继电器模块：控制加热片通断，实现药液温度加热控制；
蜂鸣器 + LED 指示灯：组成声光报警模块，各类异常状态下触发预警。

人机交互：独立按键模块
共配置 4 路按键，用于切换设置模式、选中参数、阈值数值增减、模拟输液启停操作。
无线通信模块：JDY-31 蓝牙模块
通过串口与 STM32 连接，实现单片机与 Android 设备之间双向数据传输，上传监测数据、接收 APP 下发的阈值指令。
上位终端：Android 智能手机
运行 Android Studio 开发的监控 APP，完成数据可视化展示、远程阈值配置。

核心功能

主控数据处理功能
STM32 单片机统一采集所有传感器原始信号，完成信号滤波、数据换算、阈值对比、外设驱动调度，统筹全部硬件协同工作，是系统数据处理核心。
本地 OLED 显示功能
在屏幕实时刷新当前滴速、有无药液状态、药液温度、人体心率与血氧数值；切换至设置模式时，展示各类参数阈值，实现现场可视化监测。
滴速检测功能
水滴传感器捕捉液滴脉冲信号，单片机统计脉冲频率换算输液滴速，持续监测输液流速变化，为自动调速提供数据依据。
液位监测功能
液位传感器持续检测药液余量，区分液位正常、液位过低状态，液位不足时触发报警与停止输液模拟操作。
药液温度采集功能
DS18B20 实时采集药液温度，将温度数值传输至主控，用于温度阈值判断与加热控制。
心率血氧采集功能
MAX30102 光学传感器采集人体光电容积脉搏波，经过算法计算得到实时心率、血氧饱和度，监测患者基础生命体征。
滴速电机调控功能
根据实测滴速与设定阈值对比，自动控制步进电机正反转，滴速过高减小流速，滴速过低增大流速，实现滴速闭环调节。
本地模拟输液启停控制功能
在数据显示界面按下按键 4，蜂鸣器短鸣提示，检测到药液存在时继电器闭合模拟开启输液；运行过程中检测到无药液，立刻断开继电器停止输液并启动声光报警。
体征异常报警功能
当监测心率超出上下限阈值，或血氧饱和度低于设定阈值，系统启动声光报警，及时提醒医护人员关注患者身体状态。
滴速异常调控报警功能

实测滴速高于上限，电机正向转动减小滴速并声光报警；滴速低于下限，电机反向转动增大滴速并声光报警，维持滴速处于合理区间。

药液低温加热与报警功能

监测药液温度低于预设阈值时，主控驱动继电器闭合启动加热片升温，同时触发声光报警，提示药液温度偏低。

本地阈值设置功能

按键 1 切换阈值设置模式，按键 2 切换待修改参数项，按键 3、按键 4 实现阈值增加与减少，支持现场就地修改各项报警阈值。

蓝牙数据上传功能

JDY-31 蓝牙模块周期性将滴速、温度、液位、心率血氧等全部监测数据无线发送至 Android APP，实现数据远程查看。

Android APP 远程监控功能

移动端实时展示系统上传的全部监测数据，支持远程下发指令修改各项报警阈值，实现脱离设备现场的远程监控操作。

技术路线

编程语言：C 语言
用途：用于 STM32 单片机底层程序开发，完成传感器驱动、逻辑控制、串口通信、外设调度。
开发环境：Keil MDK5
用途：STM32 程序代码编写、编译、调试、程序烧录，嵌入式主控程序开发核心工具。
驱动通信协议：I2C、单总线、UART 串口
用途：分别驱动 OLED 显示屏、DS18B20、蓝牙模块以及各类传感器的数据交互。
Android 开发语言：Java
用途：Android 移动端 APP 界面开发、蓝牙通信、数据解析、阈值指令封装下发。
移动端开发工具：Android Studio
用途：监控 APP 布局设计、蓝牙通信代码开发、应用程序打包测试。
硬件绘图工具：Altium Designer
用途：系统硬件电路原理图设计、PCB 绘制，辅助硬件搭建。
仿真调试工具：STM32 ST-LINK 调试器
用途：单片机在线调试、程序下载，实时查看变量与传感器数据。
辅助工具：串口调试助手
用途：前期调试蓝牙通信、验证单片机收发数据格式，排查通信异常问题。
测试工具：万用表、直流稳压电源
用途：硬件电路通电检测、电压测量，开展系统整体硬件联合调试。
文档绘图工具：Visio

用途：绘制系统总体架构图、程序流程图，用于毕业设计文档撰写。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。