基于STM32的紅光治療儀控制系統

摘要 經臨床研究發現，高功率固定波長紅光具有促進細胞代謝活動、改善肌肉萎縮、加快組織修復，并有一定的消炎和鎮痛作用，開始廣泛應用于臨床。其主要臨床應用是：復雜難愈性創面、燒傷燙傷等的創面、糖尿痛足及糖尿病性潰瘍、其他多種潰瘍、壞疽砭手術瘺口等。文中基于STM32單片機，研究了紅光治療儀的實現原理和控制系統設計。克服了市場上紅光治療儀存在的成本高、性能不穩定、操作復雜、工作時間短等缺點，使紅光治療儀具有更廣泛的市場前景。
關鍵詞 STM32；紅光治療儀；控制系統

介紹了基于STM32的紅光治療儀控制系統STM32具有性價比高、外設豐富、集成度高、功耗低、開發方便等優點，因此STM32在單片機領域及嵌入式應用具有一定的優勢，并逐漸成為產品開發的主流。紅光治療儀主要由紅光LED燈、24電流可控開關電源、水循環冷卻系統、安全系統、人機交互界面等組成如何實現紅光LED燈的光強調節、治療時間調節、水循環冷卻系統、人機交互界面等問題，成為研究的重點。對普通24 V開光電源進行改進，使開光電源實現了以模擬電壓方式調節電源的電流輸出。本控制系統應用STM32103VCT6的優異DAC外設功能控制紅光LED電源的功率，實現紅光治療儀紅光強度，不需要專門的DAC芯片，節約了制作控制飯的成本。應用STM32103VCT6的串口外設進行控制系統與人機交互系統的通信，STM32集成的RTC模塊實現實時時鐘顯示，使操作界面更加簡易和優美。應用了STM32103VCT6的ADC外設采集水溫傳感器模擬電壓和IO口采集水保護的開關信號，建立了水保護和水溫檢查系統，使紅光治療儀性能穩定、安全性高 控制系統采用半導體制冷系統實現紅光治療儀的水循環冷卻系統，使紅光治療儀工作時間更長。

1 基于STM32的紅光治療儀控制系統
圖1為控制系統框圖

基于STM32的紅光治療儀電路圖。控制系統選用STM32系列中的STM32103VCT6作為控制芯片，因芯片有兩個DAC，兩個串門，內部集成的RTC模塊圖2中的PA4引腳是芯片的DAC1，控制系統采用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的發送引腳和接收引腳，用串口1與觸摸屏實現串口通信，從而實現人機交互系統。具有ADC功能的PC0引腳與水溫傳感器相連，用ADC定時采集水的溫度。圖4是水保護部分，TLP181是單向光耦，當有水流時水開關打開，光耦不導通，PD6 IO口高電平。當無水流是水閉合，光耦工作，PD6 IO口低電平。