基于STM32的红光治疗仪控制系统

摘要 经临床研究发现，高功率固定波长红光具有促进细胞代谢活动、改善肌肉萎缩、加快组织修复，并有一定的消炎和镇痛作用，开始广泛应用于临床。其主要临床应用是：复杂难愈性创面、烧伤烫伤等的创面、糖尿痛足及糖尿病性溃疡、其他多种溃疡、坏疽砭手术瘘口等。文中基于STM32单片机，研究了红光治疗仪的实现原理和控制系统设计。克服了市场上红光治疗仪存在的成本高、性能不稳定、操作复杂、工作时间短等缺点，使红光治疗仪具有更广泛的市场前景。
关键词 STM32；红光治疗仪；控制系统

介绍了基于STM32的红光治疗仪控制系统STM32具有性价比高、外设丰富、集成度高、功耗低、开发方便等优点，因此STM32在单片机领域及嵌入式应用具有一定的优势，并逐渐成为产品开发的主流。红光治疗仪主要由红光LED灯、24电流可控开关电源、水循环冷却系统、安全系统、人机交互界面等组成如何实现红光LED灯的光强调节、治疗时间调节、水循环冷却系统、人机交互界面等问题，成为研究的重点。对普通24 V开光电源进行改进，使开光电源实现了以模拟电压方式调节电源的电流输出。本控制系统应用STM32103VCT6的优异DAC外设功能控制红光LED电源的功率，实现红光治疗仪红光强度，不需要专门的DAC芯片，节约了制作控制饭的成本。应用STM32103VCT6的串口外设进行控制系统与人机交互系统的通信，STM32集成的RTC模块实现实时时钟显示，使操作界面更加简易和优美。应用了STM32103VCT6的ADC外设采集水温传感器模拟电压和IO口采集水保护的开关信号，建立了水保护和水温检查系统，使红光治疗仪性能稳定、安全性高 控制系统采用半导体制冷系统实现红光治疗仪的水循环冷却系统，使红光治疗仪工作时间更长。

1 基于STM32的红光治疗仪控制系统
图1为控制系统框图

基于STM32的红光治疗仪电路图。控制系统选用STM32系列中的STM32103VCT6作为控制芯片，因芯片有两个DAC，两个串门，内部集成的RTC模块图2中的PA4引脚是芯片的DAC1，控制系统采用DAC1与LED电源控制板中的DAC_POWER接口相连来控制LED电源电流大小。图3中的USAR T1_TX和USART1_RX分别是串口1的发送引脚和接收引脚，用串口1与触摸屏实现串口通信，从而实现人机交互系统。具有ADC功能的PC0引脚与水温传感器相连，用ADC定时采集水的温度。图4是水保护部分，TLP181是单向光耦，当有水流时水开关打开，光耦不导通，PD6 IO口高电平。当无水流是水闭合，光耦工作，PD6 IO口低电平。