【STM32计划开源】基于STM32的智能点滴输液系统

目录

一、设计背景和意义

1.1设计背景

1.2设计意义

二、实物效果展示

2.1实物图片

2.2实物演示视频

三、硬件功能简介

3.1项目功能详解

3.2元器件清单

四、主框图与软件流程图

五、硬件PCB展示

六、软件程序设计

七、项目资料包内容

资料获取：查看主页介绍“充哥单片机设计”

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一、设计背景和意义

1.1设计背景

本课题的立意根植于一个普遍而严峻的临床现实：传统静脉输液的监护模式因其高度依赖人力，正日益成为医疗安全链条上的脆弱一环。护士要求不间断地巡查，凭借肉眼判断滴速、估算余液、感知药液温度，这种模式不仅极大地增加了医护人员的劳动负荷，更因不可避免的疲劳与疏忽，潜藏着液空回血、滴速失控、药液冷刺激等诸多风险，直接关乎患者的生命安全。尽管市场上已有高端智能输液泵产品，但其令人望而却步的成本和操作复杂性，如同一道数字鸿沟，将其牢牢禁锢于重症监护室，无法惠及普通病房与基层医疗场景。因此，本研究的核心意义在于发起一场对传统输液监护模式的普惠式革新，它不仅仅是一个技巧项目，更是一次对智慧医疗“落地难”疑问的务实回应。

1.2设计意义

我们致力于打造的不仅是一台冰冷的机器，更是一位不知疲倦的“智能护士”。它借助精确的自动化监护与控制，将医护人员从机械重复的劳动中解放出来，使其能更专注于更高价值的诊疗决策；它依据及时可靠的报警与远程监控机制，构筑起一道坚实的安全屏障，极大提升了患者的治疗体验与安全感。更重要的是，本设计所坚持的低成本、易用性原则，旨在打破高端医疗手艺的应用壁垒，使其能够真正下沉到社区医院、乡镇卫生院乃至家庭病床，这对于促进医疗资源的公平可及、推动“全民健康”目标的达成，具有深远而积极的社会意义。

二、实物效果展示

2.1实物图片

2.2实物演示视频

【开源】基于STM32的智能点滴输液架构

三、硬件功能简介

3.1项目功能详解

1. 传感器检测：M03非接触式液位检测，DS18B20检测药液温度，红外对管检测药液滴速。
2. 信息展示：0.96OLED屏幕显示全部的传感器资料以及传感器的阈值等数据。
3. 执行机构：借助继电器控制加热片，步进电机控制滴速。
4. 连接蓝牙APP：系统通过JW01蓝牙模块连接手机蓝牙APP，构建数据上传。
5. App远程监控：通过App远程监控全部传感器数据。
6. 阈值数据设定：系统利用按键设定阈值。
7. 自动模式：根据设定的滴速上下限、温度阈值判断。当检测到的滴速低于下限，步进电机正转加快滴速同时蜂鸣器报警提醒，当检测到滴速高于上限，步进电机反转减缓滴速同时蜂鸣器报警提醒；当检测到到温度低于设定阈值，自动打开加热片对药液进行加热同时蜂鸣器报警提醒；非接触式液位传感器检测到药液为无时，蜂鸣器报警提醒。

3.2元器件清单

1. STM32F103C8T6主控
2. 0.96OLED 表明屏幕
3. JDY-31蓝牙模块
4. M03非接触式液位传感器
5. 红外对管滴速检测
6. DS18B20温度检测
7. 蜂鸣器声光报警
8. 加热片
9. 步进电机
10. 按键

四、主框图与软件流程图

主框图

流程图

五、硬件PCB展示

六、软件程序设计

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "gpio.h"
#include "OLED_I2C.h"
#include "ds18b20.h"
#include "timer.h"
#include "usart1.h"
#include "exti.h"
#include 
#include 
#include 
#include "adc.h"
#define STM32_RX1_BUF       Usart1RecBuf
#define STM32_Rx1Counter    RxCounter
#define STM32_RX1BUFF_SIZE  USART1_RXBUFF_SIZE
#define Coil_8B_A  {A=1;B=0;C=0;D=0;}//A相通电，其他相断电
#define Coil_8B_AB {A=1;B=1;C=0;D=0;}//AB相通电，其他相断电
#define Coil_8B_B  {A=0;B=1;C=0;D=0;}//B相通电，其他相断电
#define Coil_8B_BC {A=0;B=1;C=1;D=0;}//BC相通电，其他相断电
#define Coil_8B_C  {A=0;B=0;C=1;D=0;}//C相通电，其他相断电
#define Coil_8B_CD {A=0;B=0;C=1;D=1;}//CD相通电，其他相断电
#define Coil_8B_D  {A=0;B=0;C=0;D=1;}//D相通电，其他相断电
#define Coil_8B_DA {A=1;B=0;C=0;D=1;}//DA相通电，其他相断电
#define Coil_OFF   {A=0;B=0;C=0;D=0;}//全部断电
int flag = 0;
int PulseCount = 0;     //记录脉冲
int Speed = 0;          //滴速
int speed_min = 60;      //滴速下限
int speed_max = 180;     //滴速上限
float temperature=0.0;  //温度
float set_tempval=10.0; //温度设置值
u8 shuaxin = 0;  //刷新标志
u8 setFlag = 0;  //设置标志
u8 NoWater = 0;  //缺水标志
u8 shanshuo = 0; //shanshuo
u8 direction = 0;//方向标志
char display[16];
void Usart1RxBufClear(void) //清除串口接收缓存
{memset(STM32_RX1_BUF, 0, STM32_RX1BUFF_SIZE);//清除缓存STM32_Rx1Counter = 0;
}
void InitDisplay(void)   //初始化显示
{unsigned char i=0;for(i=0;i<6;i++)OLED_ShowCN(i*16+16,0,i+8,0);//显示中文：智能点滴系统for(i=0;i<2;i++)OLED_ShowCN(i*16,2,i+0,0);//显示中文：滴速for(i=0;i<2;i++)OLED_ShowCN(i*16,4,i+2,0);//显示中文：温度for(i=0;i<2;i++)OLED_ShowCN(i*16,6,i+4,0);//显示中文：药水OLED_ShowChar(32,6,':',2,0);
}
void displaySetValue(void)  //显示设置的值
{if(setFlag == 1 || setFlag == 2){sprintf(display,"%003d",(int)speed_min);OLED_ShowStr(40, 4, (u8*)display, 2,setFlag+1-1);//显示滴速下限sprintf(display,"%003d",(int)speed_max);OLED_ShowStr(40, 6, (u8*)display, 2,setFlag+1-2);//显示滴速上限}if(setFlag == 3){sprintf(display,"%4.1fC",set_tempval);OLED_ShowStr(40, 4, (u8*)display, 2,setFlag+1-3);//显示温度}
}
void keyscan(void)   //按键扫描
{unsigned char i=0;if(KEY1 == 0 || strstr(STM32_RX1_BUF,"k1") != NULL) //设置键{delay_ms(20);if(KEY1 == 0 || strstr(STM32_RX1_BUF,"k1") != NULL){Usart1RxBufClear();while(KEY1 == 0);setFlag ++;if(setFlag == 1){OLED_CLS();    //清屏for(i=0;i<4;i++)OLED_ShowCN(i*16+32,0,i+14,0);//显示中文：设置滴速for(i=0;i<2;i++)OLED_ShowCN(i*16,4,i+22,0);//显示中文：下限for(i=0;i<2;i++)OLED_ShowCN(i*16,6,i+24,0);//显示中文：上限OLED_ShowChar(32,4,':',2,0);OLED_ShowChar(32,6,':',2,0);OLED_ShowStr(62, 4, "/min", 2,0);OLED_ShowStr(62, 6, "/min", 2,0);
//                        displaySetValue();}if(setFlag == 3){OLED_CLS();    //清屏for(i=0;i<4;i++)OLED_ShowCN(i*16+32,0,i+18,0);//显示中文：设置温度}if(setFlag >= 4){setFlag = 0;OLED_CLS();    //清屏InitDisplay();if(NoWater==0)OLED_ShowCN(56,6,7,1);//显示中文：无elseOLED_ShowCN(56,6,6,1);//显示中文：有
//                            displaySetValue();}displaySetValue();   //显示没有设置值}}if(KEY2 == 0 || strstr(STM32_RX1_BUF,"k2") != NULL ||get_flag ==1) //加键{delay_ms(100);if(KEY2 == 0 || strstr(STM32_RX1_BUF,"k2") != NULL ||get_flag ==1){get_flag = 0;Usart1RxBufClear();if(setFlag == 1){if(speed_max-speed_min>1)speed_min++;}if(setFlag == 2){if(speed_max<999)speed_max++;}if(setFlag == 3){if(set_tempval<99.9)set_tempval+=0.1;}displaySetValue();   //显示没有设置值}}if(KEY3 == 0 || strstr(STM32_RX1_BUF,"k3") != NULL) //减键{delay_ms(100);if(KEY3 == 0 || strstr(STM32_RX1_BUF,"k3") != NULL){Usart1RxBufClear();if(setFlag == 1){if(speed_min>0)speed_min--;}if(setFlag == 2){if(speed_max-speed_min>1)speed_max--;}if(setFlag == 3){if(set_tempval>0)set_tempval-=0.1;}displaySetValue();   //显示没有设置值}}
}
void Usart1SendData(void)  //串口发送
{printf("滴速：%d\r\n",Speed);printf("液位：%d\r\n",NoWater);printf("温度：%0.1f\r\n",temperature);
}
int main(void)
{delay_init();	           //延时函数初始化NVIC_Configuration();	   //中断优先级配置I2C_Configuration();     //IIC初始化delay_ms(200);OLED_Init();             //OLED液晶初始化OLED_CLS();              //清屏InitDisplay();KEY_GPIO_Init();        //按键引脚初始化MOTOR_GPIO_Init();     //步进电机初始化DS18B20_GPIO_Init();EXTIX_Init();DS18B20_Init();         //初始化显示uart1_init(9600);TIM3_Init(99,719);   //定时器初始化Adc_Init();while(1){keyscan();  //按键扫描if(setFlag == 0)   //不在设置状态下{
//                     Get_Water_Value(&Water_Value);if((Speed!=0)&&((Speedspeed_max))&&shanshuo)   //滴速不在范围，闪烁显示{OLED_ShowStr(32, 2,":         ", 2,0);     //显示空白}else{sprintf(display,": %003d/min ",(int)Speed);OLED_ShowStr(32, 2, (u8*)display, 2,0);//显示滴速}if(Speed!=0){if(Speedspeed_max) direction=2;    //滴速过快，电机反转，模拟收紧调节阀else direction=0;  //在正常滴速范围，电机停止}else{direction=0;  //停止}if(shuaxin == 1){shuaxin = 0;temperature=ReadTemperature();           //读取温度if(temperature < set_tempval)relay = 1;  //温度低于设置值，开启加热else relay = 0;                          //温度达到设置值，关闭加热Usart1SendData();  //数据1秒发送一次}if(temperature=1000)  //1s{timeCount1 = 0;shuaxin = 1;}if(timeCount2 >= 1000)  //1s{timeCount2 = 0;Speed = PulseCount * 60;   //获取计数值，转化为滴/每分钟PulseCount = 0;}if(timeCount3>=300)  //300ms{timeCount3 = 0;shanshuo = !shanshuo;if(!setFlag){if(NoWater==0)  //无药水，蜂鸣器一直报警{beep = 1;LED1_ON;LED2_ON;}else{if(((Speed!=0)&&((Speedspeed_max)))||temperature

七、项目资料包内容

资料获取：查看主页介绍“充哥单片机设计”