【单片机毕业设计】基于 STM32 的步进电机驱动输液调速及远程 APP 控制系统基于 STM32 的输液环境温度加热控制与状态监测系统（013807）

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原创最新推荐文章于 2026-11-08 23:48:05 发布 11 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

NV MCU与SoC的交互 MCU通过IST_REQ信号触发SoC执行IST，由IST_DONE_N通知完成，SOC_RESET_N由MCU控制。MCU与SoC间通过通信通道（如以太网）传输IST结果。热/电压监测通过I2C实现，阈值由MCU初始设置、SoC动态更新，异常可中止IST。客户应用可在检测严重错误时通过IST管理器中止IST，相关原因与状态将被记录。阅读详情

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基于 STM32 的智能点滴监测与温控报警系统设计
基于 STM32 的病房输液状态远程监控系统设计与实现
基于 STM32 的输液滴速调节及液位温度监测系统设计
基于 STM32 与 WiFi 的输液参数移动端监控平台设计
基于 STM32 的医用点滴多参数检测与控制系统开发
基于 STM32 的输液液位滴速采集与声光报警系统设计
基于 STM32 的步进电机驱动输液调速及远程 APP 控制系统
基于 STM32 的输液环境温度加热控制与状态监测系统
基于 STM32‑ESP01S 的输液数据无线传输监控系统设计
基于 STM32 的阈值可配置智能输液监护装置设计
基于 STM32 的输液异常声光告警与移动端管理系统
基于 STM32 单片机的点滴多传感检测控制系统设计
基于 STM32 的医用输液参数采集与 Android 监控 APP 开发
基于 STM32 的输液滴速闭环调控与液位预警系统设计
基于 STM32 的病房输液安全监测与远程阈值配置系统
基于 STM32 的 OLED 显示输液监测及 WiFi 数据上传系统
基于 STM32 的继电器驱动输液启停与温度补偿控制系统
基于 STM32 的输液过程状态感知与移动终端监控实现
基于 STM32 的多传感融合输液安全防护系统设计与开发
基于 STM32 的智能输液监护硬件终端与 Android 客户端设计

项目研究背景

在临床病房输液护理工作中，点滴输液是常用治疗手段，传统输液过程主要依靠护士人工巡检观察滴速、药液余量以及液体温度，人工监护模式存在人力消耗大、响应滞后、容易出现人为疏忽等现实问题。现有简易输液监测设备大多功能单一，仅能够实现滴速简单检测，缺少温度检测温控、液位识别、滴速自动调节以及远程数据传输能力，无法完成异常状态自动声光报警，医护人员难以远程获取输液实时参数。随着嵌入式物联网、无线通信以及移动端开发技术不断成熟，利用 STM32 单片机结合各类传感器、WiFi 通信模块与 Android 应用开发，可以搭建智能化输液监测控制装置。该装置能够完成滴速、液位、温度多维度数据采集，实现设备本地自动调控与远程移动端监控，弥补传统人工监护的短板。因此开展本智能点滴监测控制系统研究，对于提升病房输液监护智能化水平，降低护理工作负担具备实际应用价值。

摘要

本课题设计一套基于 STM32 的智能点滴监测与远程控制系统，硬件端以 STM32F103C8T6 单片机作为主控单元，搭配水滴传感器、液位传感器、DS18B20 温度传感器完成输液滴速、液位、温度数据采集，借助步进电机实现滴速调节，继电器控制输液启停与加热模块，结合 OLED 屏幕本地显示各项参数，异常状态触发声光报警。系统通过 ESP‑01S WiFi 模块基于 MQTT 协议将数据上传，Android Studio 开发的 APP 可以实现数据查看与远程阈值设置。设备支持按键完成滴速、温度阈值本地配置，滴速、液位、温度出现异常时执行对应控制策略与报警提示。测试表明系统可以完成输液多参数监测、本地自动控制以及移动端远程监控，能够满足病房输液监护的基础使用需求。

总体方案

STM32F103C8T6 主控单片机：作为整个系统的核心运算处理单元，负责读取各类传感器采集信号，执行逻辑判断，完成外设驱动、按键解析、报警控制以及与 WiFi 模块的数据交互；选型理由为该款单片机外设资源丰富，开发资料完善，适合本科嵌入式项目开发；承担全部业务逻辑运算，是硬件终端的控制核心。
水滴传感器：用于点滴滴速数据采集，采集液滴下落信号转化为电信号交由单片机运算处理；部署于输液管路滴斗位置，实现滴速实时统计。
液位传感器：检测输液瓶内药液液位状态，输出液位正常或者液位过低信号；安装于药液容器处，用于药液耗尽识别。
DS18B20 温度传感器：采集输液液体温度数值，数字信号输出，接线简单；用于液体温度监测，为加热控制提供原始数据。
OLED 液晶显示屏：本地可视化展示滴速、液位状态、温度、MQTT 连接参数；提供本地人机交互界面，完成数据本地可视化输出。
步进电机：作为执行机构，通过正反转动作模拟调节输液滴速大小；接收单片机控制信号，完成滴速闭环调节。
继电器模块：分别模拟控制输液管路通断与加热片供电通断；实现点滴启停控制以及低温条件下加热开启。
蜂鸣器 + LED 指示灯：构成声光报警单元，滴速越限、液位过低、温度异常时触发声光告警，提醒现场护理人员。
ESP‑01S WiFi 模块：实现硬件终端与移动 APP 之间无线通信，基于 MQTT 协议完成数据上报与远程下发阈值指令；负责设备网络数据传输。
Android 开发计算机环境：使用 Android Studio 开发移动端 APP，设备搭载安卓系统；作为远程监控客户端，实现数据查看、阈值远程配置。
整体硬件架构逻辑：各类传感器采集信号输入至 STM32 单片机，单片机完成逻辑处理后控制步进电机、继电器、声光报警外设，本地 OLED 展示数据，同时通过 ESP‑01S 完成网络数据收发，Android APP 完成远程交互。

核心功能

基础功能

单片机数据处理功能：STM32F103C8T6 单片机接收各个传感器采集信号，完成数据解析、逻辑判断，驱动全部外设模块；实现整个硬件终端的运算调度，保障整套装置有序运行。
OLED 本地显示功能：OLED 屏幕展示实时滴速、有无液体状态、液体温度，还可以切换页面展示 MQTT 连接状态与订阅主题参数；方便现场工作人员直接读取设备监测数据。
按键阈值设置功能：按键 1 切换阈值设置模式，按键 2 切换选中设置项，按键 3 实现数值增加，按键 4 实现数值减少；支持现场本地修改滴速上下限、温度阈值，满足不同输液场景参数调整。
界面翻页切换功能：显示界面按下按键 2 完成页面翻页，按键 3 切换 MQTT 连接状态、订阅主题参数页面；实现多组信息页面切换浏览。

核心功能

滴速检测与自动调速功能：水滴传感器统计液滴信号计算滴速，滴速超过设定上限，步进电机正转减小滴速同时声光报警；滴速低于设定下限，步进电机反转增大滴速同时声光报警；实现滴速异常自动闭环调节，保障输液滴速维持在安全区间。
液位检测与输液启停控制功能：液位传感器识别液位状态，按键 4 确认后，检测到有水时继电器闭合模拟开启点滴；运行中检测到缺水，继电器断开关闭点滴并且启动声光报警；实现药液耗尽自动切断输液，规避空滴风险。
温度检测与加热控制功能：DS18B20 实时采集液体温度，温度低于设定阈值，继电器闭合开启加热片，同时触发声光报警；对低温药液进行加热，减少低温输液带来的身体不适。
WiFi 无线数据传输功能：ESP‑01S 模块基于 MQTT 协议将滴速、液位、温度、设备状态上传网络，接收 APP 下发的控制指令；打通硬件终端与移动端的数据链路。

辅助功能

现场声光报警功能：滴速越限、液位过低、温度低于阈值条件下，蜂鸣器与 LED 进行声光提示；及时提醒现场护理人员处理输液异常状况。
Android APP 远程监控功能：移动端 APP 接收硬件上传的各项监测数据，直观展示设备运行状态；支持远程下发指令修改滴速上下限、温度阈值，实现异地远程参数配置。

技术路线

C 语言：作为 STM32 单片机的开发编程语言，编写传感器读取、外设驱动、逻辑判断、按键处理、MQTT 通信相关业务代码；实现嵌入式终端全部业务逻辑。
Keil MDK5 开发工具：STM32 单片机程序编写、编译、下载调试环境；用于硬件固件程序开发、烧录与调试。
Android Studio 开发工具：安卓客户端开发 IDE，用于编写移动端监控 APP；开发数据接收展示界面、阈值远程配置交互界面。
Java 语言：Android 客户端开发语言，完成 UI 界面绘制、MQTT 客户端逻辑编写、网络数据解析；实现移动端软件业务功能。
MQTT 通信协议：物联网消息传输协议，ESP‑01S 模块与 Android APP 之间数据交互协议；完成硬件端上报数据、APP 下发控制参数。
STM32CubeMX 工具：单片机图形化配置工具，完成芯片引脚、外设时钟初始化配置；简化 STM32 底层初始化开发工作。
串口调试助手：硬件调试工具，用于查看单片机串口输出信息，调试传感器与 WiFi 模块通信；方便硬件功能排错验证。
硬件电路仿真工具（Proteus）：前期电路逻辑仿真验证，辅助确认硬件外设接线逻辑；降低实物调试故障概率。
Android 设备：安卓手机作为 APP 运行环境，用来部署测试开发完成的监控客户端，完成整套系统联调测试。

项目演示

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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。