STM32 的高能窄波光动力治疗仪

2020-11-26 20:31

STM32 的高能窄波光动力治疗仪
经临床研究发现，高功率的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。
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方面具有很强的优势，逐渐
成为产品开发的主流。

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本文基于 STM32 微处理器，本论文研究了高能窄波光动力治疗仪的
实现原理和设计了高能窄波光动力治疗的控制系统，实现了红光光强调
节、治疗时间调节、灯头高度调节、报警系统、实时时钟显示、优美的人
机交互界面等功能，克服了现在市场上红光治疗仪存在的成本高、性能不
够稳定、操作不够简易、工作时间短等缺点，使高能窄波光动力治疗仪具
有更加广泛的市场前景。

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窄波光动力治疗仪与相关产品相比:
1、红外治疗，其原理是热效应，起到保温的作用，最大皮下穿透深度在 1cm,
容易使照射组织面迅速脱水，结痂，痂下化脓，无法进行深度创伤治疗。
2、传统的红光治疗：通常采用卤钨灯滤，光输出功率低于 3W，有效照射治疗
面积低于 50 cm2,穿透能力小于 2cm,临床治疗效果不是很明显。
3、激光治疗：强激光原理是热效应，通过高温灼烧起到治疗作用，照射治疗面
积小于 1cm2。弱激光治疗原理与光子治疗仪是一致的，但是治疗面积非常小。
高能窄波光动力治疗仪临床应用的优势:
1.  促进渗液吸收。
2.  消炎和镇痛。
3.  治疗效果快
4.  无损伤，为理性治疗，无烟，无味，患者无痛苦。非接触性治疗，非侵入性
治疗，无金属致热性，无任何副作用。
5.  光功率强，穿透深度能达到 3-5 cm。故红光对某些病根深的病灶疗效显著，
甚至可以治疗一些内科疾病。
6.  治疗面积大。红光的治疗光斑大，光斑直径大于  50mm  ，截面是  He-Ne  激
光的百倍，因此不必用光学系统进行扩束。
7.  减少疤痕形成。
8.  增强功能恢复。
9.  红光治疗是光化学作用，实践证明，红光主要被细胞的线粒体吸收，线粒体
是细胞之“肺”，故可以从根本上改变细胞的代谢及循环，从而改善整个组织及
器官，乃至系统的新陈代谢，故其治疗范围广、疗效高，对某些疑难病都有突
出的效果.
现代康复完美的光子治疗仪判断标准:
1.  稳定的强光功率输出。
2.  足够的有效治疗光密度。
3.  大面积的单次有效治疗光斑。
4.  可以有效穿透一定深度皮下组织进行治疗。
5.  稳定、可靠的整机性能。
6.  领先的产品人机工程学设计。
7.  简易操作和管理的智能化软件系统。基于 STM32 的高能窄波光动力治疗仪
控制系统使高能窄波光动力治疗仪达到稳定的强光功率输出，稳定、可靠的整
机性能，简易操作和管理的智能化软件系统等标准，是高能窄波光动力治疗仪
更加完美。

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图 2-1 是高能窄波光动力治疗仪总体框图，人机交互系统与 STM32 控制系
统通信，STM32 控制系统发送指令给人机交互系统，人机交互系统响应发过来
的指令并做响应的动作，显示界面变化，治疗时间部分显示，治疗强度显示，
报警系统显示等。STM32 控制系统接受人机交互系统发过来的数据并处理分析
数据，根据数据控制相关部分，包括治疗强度调节，治疗时间控制，控制治疗
头的升降等。STM32 控制系统与水保护相连，采集水保护信号，根据水保护发
过来的信号判断水流的状态，当无水流时 STM32 控制系统施行报警并做相应动
作，停止大功率红光 LED 模块工作并发指令给人机交互系统显示报警界面，直
到水流正常时，消除报警。温度传感器与 STM32 控制系统相连，STM32 控制
系统采集温度传感器的模拟电压信号，STM32 控制系统将模拟电压转化为数字
信号，分析数字信号，当数字信号过大时即水温过高时，停止红光 LED 模块工
作施行保护并报警，发指令给人机交互系统响应报警，直到采集到的数字信号
正常即水温正常时，消除警报，通知人机交互系统消除报警响应动作，当水流
正常时大功率红光灯继续工作。LED 电源负责对大功率红光灯的供电，而供电
功率大小受 STM32 控制系统控制。STM32 控制系统分析人机交互系统发过来
的信号，分析供电功率，STM32 控制系统通过集成的 DAC 模块输出相应的模
拟电压，LED 电源分析此模拟电压并提供相应的供电功率给大功率红光灯。冷
却系统与红光 LED 模块相连，循环水在冷却系统与 LED 模块之间循环，达到
冷却 LED 灯的作用。

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这个**写的非常好！

我们最近正要开发这样的一款仪器。借鉴一下！

感谢作者！

向作者致敬！

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