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FreeRTOS多任务智能医用输液泵与流量精确控制系统.docx

更新时间：2026-08-18 08:20:11 大小：44K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：FreeRTOSSTM32医用输液泵流量精确控制闭环控制 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

FreeRTOS多任务智能医用输液泵与流量精确控制系统

实验概述

输液泵是临床治疗中不可或缺的医疗设备，用于精确控制静脉输液或药物输注的速率和总量，广泛应用于ICU、手术室和普通病房。本实验基于STM32F777NIH6微控制器与FreeRTOS实时操作系统，设计了一套智能医用输液泵与流量精确控制系统。系统通过步进电机驱动蠕动泵头，利用高精度压力传感器和气泡传感器实时监测输液管路状态，通过闭环控制算法确保输液速率的精确性和稳定性。系统将整个控制流程分解为多个实时任务：电机控制任务通过步进电机驱动蠕动泵，以微步进方式实现平滑的低速旋转，精确控制输液速率（0.1-1200ml/h）；速率监测任务通过光电编码器实时测量电机转速，与设定值比较进行PID闭环调节；压力监测任务通过压力传感器实时监测输液管路阻力，检测堵塞（高压报警）和管路脱落（低压报警）；气泡检测任务通过超声波传感器检测输液管路中的气泡，在气泡到达患者前自动停止输液并报警；累加计量任务实时计算已输注的药液总量，与设定值比较，到达目标值时自动切换至KVO（保持静脉通畅）模式；报警管理任务根据报警优先级分级处理，包括气泡报警、堵塞报警、门开报警、输液完成报警等；显示交互任务通过LCD屏幕显示输液速率、累计量、报警信息和操作菜单。系统采用计数型信号量管理传感器数据缓冲区，利用事件标志组协调各控制任务同步，并通过消息队列传递报警事件和操作指令。实验涵盖了输液泵的工作原理、步进电机微步控制、压力检测技术和输液安全标准等关键技术，为医用输液泵设备的嵌入式系统开发提供了完整的实践参考。

实验目的

1. 理解输液泵的工作原理和临床输液安全标准

2. 掌握STM32F777NIH6驱动步进电机微步进控制的方法

3. 学习FreeRTOS多任务框架在输液泵实时控制中的应用


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