设计说明书部分资料如下
设计摘要：
随着医学技术的不断进步，输液治疗在临床治疗中扮演着越来越重要的角色。然而，传统的人工输液方式存在着监控不及时、流量不均匀等问题，严重影响了治疗效果与病人安全。因此，开发一套高效、智能的输液监控系统显得尤为重要。本文基于STM32单片机设计了一款自动输液监控系统，旨在实现输液的实时监控与控制，提高医疗工作效率及患者的安全性。
- 系统设计概述
本系统主要包括输液检测模块、STM32控制模块、液体输送模块及人机交互界面。系统通过传感器实时监测输液状态，并将数据传送至STM32单片机，经过处理后，通过显示屏与用户进行信息交互，同时可以通过报警系统及时提示用户异常情况。
- 硬件设计
系统核心采用STM32系列单片机，具有强大的处理能力和丰富的外设接口。通过ADC模块采集液体流量传感器的信号，实时获取输液流速及剩余液量。此外，系统还配备了OLED显示屏用于数据展示，以及按键和蜂鸣器实现人机交互与报警功能。液体输送模块则采用小型水泵，能够精准控制输液速度与总量。
- 软件设计
软件部分采用C语言编写，主要包括数据采集、处理、显示及控制等功能模块。首先，系统通过定时中断定期读取液体流量传感器的数据，并进行滤波处理，以减少因传感器噪声造成的数据误差。其次，系统根据设定的输液参数，动态调整水泵的工作状态，保证流量稳定输出。
- 系统功能
本系统具有多项实用功能：
实时监测：系统可以实时监测液体流速和剩余液量，一旦出现异常，立即发出报警信号。
流量控制：系统支持用户设定流量和输液总量，自动调节水泵工作状态以满足设定需求。
数据记录：系统记录每次输液的数据，并可以通过USB接口导出，方便医护人员进行数据分析与记录。
友好的用户界面：通过OLED显示屏实时显示输液状态、流量数据和报警信息，便于医护人员快速掌握输液情况。
- 结论
基于STM32单片机的自动输液监控系统是一种高效、智能的医疗辅助工具。从硬件设计到软件实现，系统均展现出良好的稳定性与实用性。通过进一步的测试与优化，该系统有潜力应用于临床输液领域，极大地提升患者的安全性与医疗工作的效率。未来，我们将考虑引入无线通信技术，实现远程监控与数据分享，为医疗机构提供更高效的管理方案。
关键词：单片机；wifi模块；人机交互；步进电机；OLED12864；超声波测距模块
字数：13000+
目录：
设计说明书
合肥特纳斯科技有限公司
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 超声波测距模块
3.6wifi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
4.4 按键函数流程设计
4.5 显示函数流程图
4.6 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2信息显示
5.3 按键功能介绍
5.4 云智能APP测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 信息显示
6.3 按键功能介绍
6.4 WIFI串口测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
一、选题背景
在现代医疗服务中，输液治疗是一种常见而重要的医疗手段。其广泛应用于药物输送、营养支持、液体补充等方面，对患者的康复起到了重要作用。然而，传统的输液方式往往存在一些问题，包括输液速度不稳定、医生护士需频繁监测、人工操作容易引发误差等。这些问题不仅影响了患者的治疗效果，还可能造成不必要的医疗事故。
随着科技的飞速发展，智能化医疗设备的出现为解决上述问题提供了新的可能。STM32单片机作为一种高性能、低功耗的嵌入式控制器，广泛应用于医疗设备的开发中。基于STM32的自动输液监控系统，可以实现对输液过程的全面监控和智能管理，提升输液的安全性和准确性，从而改善患者的治疗体验。
二、实际意义
提高输液精度与安全性
自动输液监控系统能够实现精准的输液速度控制，通过实时监测输液量，确保药物和液体按预定的速度和剂量输送，降低因人工失误导致的输液不当的风险。这样一来，可以有效避免因输液速度过快或过慢带来的并发症，提高患者的安全性。
减轻医护人员的工作负担
传统的输液监控需要医护人员频繁巡视和调整，这不仅增加了人力资源的消耗，也增加了医护人员的工作压力。自动化的输液监控系统能够实现远程监测与控制，减少医护人员的工作量，使他们能够将更多精力投入到其他临床工作中，提高医疗效率。
实现数据记录与监控
自动输液监控系统可以实时记录每一滴液体的输送情况，并能够将数据传输到医院的信息管理系统中，形成可追溯的医疗记录。这对于后续的医疗决策、患者随访和医疗质量评估都具有重要意义。同时，通过对数据的分析，可以帮助医务人员及时发现问题，做到早预警、早处理。
推动智能医疗的发展
基于STM32单片机的自动输液监控系统的研发与应用，标志着智能医疗技术在输液管理领域的探索与实践。这不仅有助于提高医疗服务质量，还有助于推动智能化、信息化医疗设备的发展，为相应技术的进一步创新提供参考。
提升患者体验
自动输液监控系统在提升治疗安全性的同时，也能够给患者带来更好的体验。患者在输液过程中可以享受到更加舒适和放松的环境，减少了因护理不足而产生的不安与焦虑。此外，系统的智能化管理也使得患者对医疗过程的了解更加透明，增强了患者对治疗的信任感。
结论
综上所述，基于STM32单片机的自动输液监控系统的研究与应用，不仅能够提高输液的安全性和准确性，还能减轻医护人员的工作压力，记录医疗数据，推动智能医疗的发展，同时提升患者的治疗体验。其重要性和实际意义不容忽视，期待在不久的将来，能够在更广泛的医疗场景中得到应用。
1.2 国内外研究现状
基于STM32单片机的自动输液监控系统是近年来在医疗设备领域得到了广泛关注的研究方向。随着科技的不断发展，尤其是嵌入式系统与传感器技术的迅速进步，自动输液监控系统的实现变得越来越可行。该系统通过实时监测输液过程中的各种参数，提高了输液的安全性和效率，减少了医务人员的工作负担。
在国内外的研究现状方面，首先可以看到的是对输液监控系统基本框架的构建。国外在输液管理上早有实践，例如美国和欧洲的多个医院已经引入高度智能化的输液管理系统。这些系统通常依赖于PLC（可编程逻辑控制器）等硬件组合，实现输液速度、液体剩余量、气泡检测等多项功能。然而，传统的系统往往价格较高，且不够灵活。
国内在该领域的研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。许多高校和研究机构开始关注基于单片机的医疗设备，通过引入STM32单片机及其丰富的外设接口，搭建了一系列低成本、高性能的自动输液监控设备。研究者们普遍将STM32作为核心控制单元，配合传感器和其他模块，实现液体流量、压力、温度等参数的实时监测。
具体的研究内容包括：1）流量传感器的应用。通过流量传感器实时检测输液速度，并与设定值进行对比，保证输液的准确性；2）报警机制的设计。一旦出现气泡、阻塞等情况，系统能快速识别并发出警报，确保患者安全；3）数据可视化。结合液晶显示屏或者手机App等方式，将实时数据呈现给医护人员，增强系统的可操作性。
在技术实现上，许多研究围绕STM32的低功耗、高性能展开。例如，采用DMA方式提升系统的流畅度，利用ADC对模拟信号进行高精度采集。同时，越来越多的系统引入云技术，将数据上传至云端进行大数据分析，帮助医疗机构提高整体输液管理效率。
尽管国内外在该领域已有了一定的研究基础，但仍面临一些挑战。首先，系统的兼容性和稳定性有待提高，尤其是在多种输液器材的适配上；其次，数据安全性问题不容忽视，如何保护患者隐私并确保数据的真实性是一个亟待解决的课题。最后，针对不同医疗场景的定制化需求，使得系统设计的复杂性增加。
总的来说，基于STM32单片机的自动输液监控系统在国内外展现出了广阔的应用前景和研究价值。随着技术的进步和市场需求的扩大，未来将有更多的研究和产品问世，为提高医疗服务质量和效率做出贡献。
1.3 课题主要内容
本设计是基于stm32单片机的自动输液监控系统设计，主要实现以下功能：
通过超声波模块检测液面高度，液位过低自动报警
通过步进电机控制滴液速度
通过红外对管检测滴速
通过oled显示液位，滴速，滴液挡位等
通过按键设置滴液速度
通过WiFi模块连接手机小程序，实现远程监控及报警
