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FreeRTOS多任务智能生物安全柜气流控制与消毒系统.docx
资料介绍
基于FreeRTOS多任务的智能生物安全柜气流控制与消毒系统
1. 实验概述
生物安全柜是生物实验室中用于保护操作人员、实验环境和实验材料免受生物危害的重要设备，广泛应用于微生物学、医学研究和临床检验等领域。生物安全柜需要维持稳定的向下气流流速（通常0.3-0.5m/s）和进风气流流速，确保柜内气溶胶不会外泄。同时，生物安全柜还需要定期进行紫外消毒和高温灭菌。传统生物安全柜采用简单的风机恒速控制，气流稳定性受滤网阻力变化影响较大。
本实验基于STM32F777NIH6微控制器，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一套智能生物安全柜气流控制与消毒系统。系统集成风速传感器、压差传感器、HEPA过滤器、紫外消毒灯、风机变频控制和4G通信模块，在嵌入式平台上完成气流速度PID控制、过滤器压差监测、紫外消毒定时控制、安全报警和远程监控等功能。FreeRTOS的多任务架构使得风速采集、气流控制、过滤器监测、消毒管理和通信等任务可以并行运行，实现生物安全柜的智能化控制。
实验内容涵盖风速传感器（热敏式）驱动开发、压差传感器驱动开发、气流速度PID控制算法（维持恒定风速）、HEPA过滤器寿命管理（压差累计），以及基于4G的远程监控数据上报。通过本实验，开发者将掌握嵌入式生物安全柜控制系统的完整实现方法，理解生物安全柜气流控制原理和FreeRTOS多任务调度技术。
2. 系统架构
2.1 硬件组成
· STM32F777NIH6主控芯片
· 风速传感器×2（热敏式，0-10V，ADC接口，检测下沉气流和进风气流）
部分文件列表
| 文件名 | 大小 |
| FreeRTOS多任务智能生物安全柜气流控制与消毒系统.docx | 40K |
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资料：STM32的数字万用表
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