基于STM32的智慧输液监控系统设计（有完整资料）

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编号：

T4492305M

设计简介：

本设计是基于STM32的智慧输液监控系统，主要实现以下功能：

可通过红外对管检测输液速度
可通过温度传感器检测输液温度
可通过液位传感器检测输液余量
可通过步进电机控制输液速度
可通过显示屏显示数据
具有声光报警功能
具有PID加热功能

电源： 5V
传感器：热敏电阻（NTC B3950）、液位传感器（Water Sensor）、红外对管（FC-33）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：加热片（N-MOS驱动）、步进电机（ULN2003A驱动）
人机交互：独立按键

标签：STM32、OLED12864、NTC B3950、Water Sensor、FC-33、N-MOS、ULN2003A、独立按键

题目扩展：智能加热系统、恒温箱控制系统

基于STM32单片机的智能输液系统设计，通过集成多种传感器和控制模块，提供了精确的输液控制和监测功能。下面是每个部分的简单功能概述：

中控部分（STM32单片机）

• 核心控制器：作为整个系统的核心，负责协调输入和输出，处理数据和控制逻辑。
• 数据采集：接收来自热敏电阻、红外对管、液位传感器和独立按键的数据。
• 数据处理：根据传感器数据和用户设置，调整输液速度和温度，监控液位。
• 控制输出：根据处理结果，控制OLED显示模块、步进电机、N-MOS管、WIFI模块和声光报警。

输入部分

1. 热敏电阻：测量输液当前的温度，确保输液过程的温度控制。
2. 红外对管：测量输液滴速，确保输液按照预定速度进行。
3. 液位传感器：检测输液瓶内液位，防止空瓶情况发生。
4. 独立按键：提供用户交互界面，用于切换显示界面和设置维持温度。
5. 供电电路：为整个系统提供稳定的电源，确保系统正常运行。

输出部分

1. OLED显示模块：显示实时的温度、滴速、液位和设定的维持温度，提供直观的监测信息。
2. 步进电机及其驱动芯片：模拟控制滴速转动，根据需要调整输液速度。
3. N-MOS管：进行温度控制，确保输液过程中的温度维持在设定值。
4. WIFI模块：将监测数据上传至阿里云平台，并接收远程控制指令，实现远程监控和控制。
5. 声光报警：当液位不足时发出声光报警，提醒医护人员及时处理。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是按键。第五部分为LED灯。第六部分是步进电机。第七部分是WIFI模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 WIFI配网

如图5-2所示，为WIFI配网图。

图5-2 WIFI配网图

5.3 信息显示

如图5-3，显示温度、滴速、水位。

图5-3 温度滴速水位显示图

5.4 温度采集

如图5-4为温度采集显示。

图5-4温度采集显示图

5.5 报警测试

如图5-5所示为液位过低报警显示。

图5-5 报警显示图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真设计总体包括32单片机芯片、OLED显示屏、按键、蜂鸣器、WIFI模块。

图6-1 仿真设计总图

6.2 液体状态显示

如图6-2所示，为液体状态显示。

图6-2液体状态显示图

6.3 设置温度阈值

如图6-3所示，为设置温度阈值。

图6-3设置温度阈值

6.4 报警测试

如图6-4所示，为报警测试。

图6-5报警测试图

设计摘要：

智慧输液监控系统是一种基于STM32微控制器的智能医疗设备，旨在提高输液治疗的安全性和有效性。本文将从硬件设计、软件设计和功能特点三个方面进行介绍。

首先，在硬件设计方面，智慧输液监控系统采用STM32微控制器作为核心控制单元，具有高性能、低功耗的特点。同时，系统还配备了液晶显示屏、按键、蜂鸣器等外设，以方便用户对输液情况进行监控和控制。

其次，在软件设计方面，系统采用C语言和Keil嵌入式开发环境进行程序设计，实现了输液流速监测、输液状态显示、报警功能等多种功能。通过与传感器和执行器的配合，系统能够实时监测输液流量，并在发现异常情况时发出警报，确保输液过程的安全性。

最后，智慧输液监控系统具有以下特点：一是具有较高的精度和稳定性，能够准确监测输液流速，保障输液治疗的有效性；二是具有良好的用户体验，操作简便，界面友好；三是具有较强的扩展性，可以通过增加传感器和执行器来实现更多功能，满足不同临床需求。

综上所述，基于STM32的智慧输液监控系统在提高输液治疗的安全性和有效性方面具有重要意义，对于提高医疗质量和护理效率具有重要的应用前景。

关键词：单片机；液位传感器；人机交互；步进电机；OLED12864；红外对管

字数：10000+

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

摘 要

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2 系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 ESP8266-WIFI模块

3.6N-MOS控制模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 WIFI配网

5.3 信息显示

5.4 温度采集

5.5 报警测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 液体状态显示

6.3 设置温度阈值

6.4 报警测试

结 论

参考文献

致 谢