基于STM32的紅光治療儀控制系統(tǒng)

摘要 經(jīng)臨床研究發(fā)現(xiàn)，高功率固定波長紅光具有促進(jìn)細(xì)胞代謝活動(dòng)、改善肌肉萎縮、加快組織修復(fù)，并有一定的消炎和鎮(zhèn)痛作用，開始廣泛應(yīng)用于臨床。其主要臨床應(yīng)用是：復(fù)雜難愈性創(chuàng)面、燒傷燙傷等的創(chuàng)面、糖尿痛足及糖尿病性潰瘍、其他多種潰瘍、壞疽砭手術(shù)瘺口等。文中基于STM32單片機(jī)，研究了紅光治療儀的實(shí)現(xiàn)原理和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。克服了市場上紅光治療儀存在的成本高、性能不穩(wěn)定、操作復(fù)雜、工作時(shí)間短等缺點(diǎn)，使紅光治療儀具有更廣泛的市場前景。
關(guān)鍵詞 STM32；紅光治療儀；控制系統(tǒng)

介紹了基于STM32的紅光治療儀控制系統(tǒng)STM32具有性價(jià)比高、外設(shè)豐富、集成度高、功耗低、開發(fā)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此STM32在單片機(jī)領(lǐng)域及嵌入式應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢，并逐漸成為產(chǎn)品開發(fā)的主流。紅光治療儀主要由紅光LED燈、24電流可控開關(guān)電源、水循環(huán)冷卻系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、人機(jī)交互界面等組成如何實(shí)現(xiàn)紅光LED燈的光強(qiáng)調(diào)節(jié)、治療時(shí)間調(diào)節(jié)、水循環(huán)冷卻系統(tǒng)、人機(jī)交互界面等問題，成為研究的重點(diǎn)。對(duì)普通24 V開光電源進(jìn)行改進(jìn)，使開光電源實(shí)現(xiàn)了以模擬電壓方式調(diào)節(jié)電源的電流輸出。本控制系統(tǒng)應(yīng)用STM32103VCT6的優(yōu)異DAC外設(shè)功能控制紅光LED電源的功率，實(shí)現(xiàn)紅光治療儀紅光強(qiáng)度，不需要專門的DAC芯片，節(jié)約了制作控制飯的成本。應(yīng)用STM32103VCT6的串口外設(shè)進(jìn)行控制系統(tǒng)與人機(jī)交互系統(tǒng)的通信，STM32集成的RTC模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示，使操作界面更加簡易和優(yōu)美。應(yīng)用了STM32103VCT6的ADC外設(shè)采集水溫傳感器模擬電壓和IO口采集水保護(hù)的開關(guān)信號(hào)，建立了水保護(hù)和水溫檢查系統(tǒng)，使紅光治療儀性能穩(wěn)定、安全性高 控制系統(tǒng)采用半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)紅光治療儀的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，使紅光治療儀工作時(shí)間更長。

1 基于STM32的紅光治療儀控制系統(tǒng)
圖1為控制系統(tǒng)框圖

基于STM32的紅光治療儀電路圖?？刂葡到y(tǒng)選用STM32系列中的STM32103VCT6作為控制芯片，因芯片有兩個(gè)DAC，兩個(gè)串門，內(nèi)部集成的RTC模塊圖2中的PA4引腳是芯片的DAC1，控制系統(tǒng)采用DAC1與LED電源控制板中的DAC_POWER接口相連來控制LED電源電流大小。圖3中的USAR T1_TX和USART1_RX分別是串口1的發(fā)送引腳和接收引腳，用串口1與觸摸屏實(shí)現(xiàn)串口通信，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互系統(tǒng)。具有ADC功能的PC0引腳與水溫傳感器相連，用ADC定時(shí)采集水的溫度。圖4是水保護(hù)部分，TLP181是單向光耦，當(dāng)有水流時(shí)水開關(guān)打開，光耦不導(dǎo)通，PD6 IO口高電平。當(dāng)無水流是水閉合，光耦工作，PD6 IO口低電平。