近年来，随着新型冠状病毒疫情的爆发，很多的行业都收到了非常大的影响。很多行业都推行无人。而在医疗行业，过去的输液室都是由医务人员定期巡视查看输液情况，病人经常由于疏忽，无法及时查看吊水瓶中的药品水位情况导致危险发生，可能由此引发病人的人身安全问题，同时，不同的药品需要不同的输液速度，针对自己的症状，选择合适的输液速度也很重要。正是基于这种背景，本课题设计出一款基于嵌入式系统的无人实时液位和滴速检测报警系统。本系统采用了ARM的Crotex-M3内核的微控制器STM32F103C8T6，设计了一款关于输液的液滴速度智能检测与报警系统，实现了在特殊的疫情期间，既能防止人员近距离接触，又能起到实时监测水位和匹配适合自己病症滴速的作用，保证了病人的输液安全性。
目录
第一章 绪论 1
(一) 本课题研究的背景以及意义 1
(二) 国内外研究现状以及趋势 1
(三) 本文主要写作以及调试思路 2
第二章 整体设计方案 3
(一) 系统需求分析 3
(二) 整体设计方案 3
第三章 主要硬件设计 5
(一) 控制器核心电路 5
(二) 滴速信号采集电路 7
(三) 液位测量电路 8
(四) OLED显示电路 9
(五) 报警电路 10
第四章 系统软件设计框架 12
(一) 软件流程图 12
第五章 调试结果以及分析 13
第六章 总结与展望 16
参考文献 17
致谢 18
附录一：系统原理图 19
附录二：PCB设计图 20
附录三：BOOM表 21
附录四：程序源代码 22
第一章 绪论
本课题研究的背景以及意义
近年来，随着新型冠状病毒疫情的突然爆发，且由于其多点爆发和传染性高的特点，对各行各业人员接触的安全性都提出了非常高的要求。考虑到当前情况下，静脉注射治疗因为其方法直接、见效快而成为当下医院的主要治疗手段之一。传统的输液普遍需要人工进行滴速以及剩余量的观察。这种观察方式需要大量消耗人员精力。有 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072@ 
时病人会因为忘记观察剩余药物，从而导致未能及时中断输液，以至于血液倒流进输液管中，造成患者发生危险。同时，医院作为接触新冠病毒的前沿主战场，医院的各个科室以及各种诊疗手段，无一不在经受疫情的考验。这就要求医院对人员接触以及诊疗手段等各个方面都提出比以前更高的要求。正是基于当前疫情环境中，减少医院这种重点环境人员的接触，减少医护人员和家属的精力耗费，本文针对性设计了一款ARM内核的STM32嵌入式32位微控制器进行基础滴速、液位监测以及智能报警。
本系统是由STM32F103C8T6这一个型号的核心单片机、水位传感器，OLED显示器件，电源模块，指示灯，蜂鸣器，红外对射传感器等组成。通过以上电子元件的综合运用，可以对病人输液时的输液瓶水位，以及输液流量进行实时检测，并伴有异常报警功能。通过这些高科技的手段，充分保障病人的输液安全。同时也能够充分的减少人员的接触，从而减少病毒的传播途径。同时该输液报警系统成本较低，同时也可作为患者医疗服务的一部分，这样就具有较大的社会推广价值。
国内外研究现状以及趋势
伴随着医疗行业与医疗设备智能化的不断发展，越来越多的研究机构以及相关企业开始不断深化智能滴速控制领域的研究与探索。由于疫情的不断发展以及不确定性，更是加剧了医疗信息化与无人化的发展。通过查阅相关资料得知，当前滴速测量主要的思路有电极针式，红外式，电容式，这三种方式各有优缺点。药液输送机构主要有输液泵、蠕动泵等，可以针对流量进行精细的控制。
因为社会的经济条件越来越好，人们对于医疗的需求也在大大增加。医疗设备这个行业也是一个前景广阔的行业，有需求就有市场。同时因为疫情的不确定性，也使得输液无人化变得迫在眉睫。
本文主要写作以及调试思路
本文的架构与思路主要如下：
第一章主要为绪 论部分，简单介绍了本文的文章架构与思路。
第二章主要对系统的需求进行了分析，针对系统的需求进行了整体方案的设计。
第三章主要说明了滴速检测报警系统的主要硬件设计部分，主要包括了控制器的核心电路，滴速信号采集电路，液位测量电路以及OLED显示电路和报警电路。
第四章主要从软件流程图出发，主要介绍了本次设计的软件流程图以及编程流程。
第五章主要说明了硬件焊接完成之后，进行软件烧写而后一步一步的调试整体功能的步骤。
第六章主要针对本文的写作过程中的心得以及本设计实现的功能做了总结。
最后依次介绍了本设计的参考文献部分，以及致谢部分。还包括了本系统设计中产生的系统原理图、PCB设计图、元器件的BOOM表以及程序的软件源代码。
第二章 整体设计方案
系统需求分析
运用上文所述的提炼设计需求的方法，可以归纳出系统的主要需求如下：
能够实现滴速检测：要求检测方法稳定并且可靠，同时可以针对款式不同的输液瓶，不同种类的药品进行液滴速度检测，同时在检测过程中不会对药液造成污染，并且具有较高的性价比。
能够实现液位检测：同样要求检测方法稳定可靠，不会对药液造成污染。同时能够针对当前液位进行指示灯提示，在瓶内的液位低于最低值时，进行报警提示，进行及时的提醒。
能够实现人机交互：要求可以对当前整个系统的运行值进行显示，以便于用户能够及时准确的观察。同时要求显示界面美观、整洁，有良好的人机交互体验。
整体设计方案
通过查阅相关资料，了解到当前输液滴速自动检测装置主要有电极针式、光电式和电容式等。电极针式输液监控装置的主要原理是以电极针作为液滴检测传感器，通过检测输液时相邻液滴的时间间隔来实现滴速检测。电极针式作为两根并排的不锈钢针，使用时需要插入输液瓶内，当液滴与电极针接触时，相当于电路导通，产生一次脉冲信号。但是这种方法存在会污染瓶内药液的问题，并以此直接影响患者的身体健康。电容式测量装置是利药液瓶内液位降低会影响电容变化的特点。用这种方法测量的优点的不会直接影响瓶内药液，造成污染。同时这种方法也只能测量瓶内的液位高度，不能精确测量瓶内药液滴落的速度，具有一定的局限性。

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