本帖最后由 mylife5566 于 2023-8-28 10:53 编辑
简介:主控采用芯源半导体CW32L系列低功耗MCU-CW32L031C8U6,SY7200AABC作为LED升压驱动,4颗紫外线灯珠(308nm-UVB-LED)作为灯光源。
项目说明
制作本项目的想法来自于实际生活需要,因为家庭成员患有白癜风,需要长期进行光疗,也就是308紫外线照射,医院照射一次的费用大概150元左右(一次只有几秒钟),网上也有卖的308紫外线治疗仪,价格从1000到10000元不等。研究了一下,感觉治疗仪的最主要硬件就是能够发射308nm的紫外线的灯珠和LED驱动电路 ,只要能够买到308nm的LED,然后再加上驱动电路和相关控制电路,自制一个“308紫外线治疗仪”也是可行的。
PS:该项目仅仅用于实验,不能作为治疗仪器。
项目相关功能
(1)主控使用芯源半导体有限公司推出的CW32低功耗系列MCU,用来输出LED升压驱动所需的PWM信号、检测电池电压、驱动0.91OLED等;
(2)4颗紫外线灯珠串联作为灯光源,发出308nm紫外线光;
(3)恒流LED驱动芯片型号SY7200AABC,输入电压2.8到 30V,能够驱动最高30V的LED灯串,具有开路保护功能,效率高达96%;
(4)使用0.91 OLED屏幕,能够显示电池电压、LED电流、当前PWM占空比控制参数;
(5)两节18650锂电池供电,可充电,2个LED指示灯用来显示充电状态;
(6)屏幕旁两个按键,用来调节自动调节PWM占空比控制参数,从而控制紫外线灯珠输出功率;
(7)采用INA199B1DCKR电流感应放大器,能够实时采集LED电流;
(8)采用电阻式分压电路,实现电池电压的实时监测;
(9)采用一键开关机电路,使用起来更加方便;
(10)两个LED指示灯,一个用来指示紫外线灯开启状态,一个用来指示电池是否低电压;
(11)采用铝基板作为LED灯板,散热更加高效;
(12)超时自动关机(程序待完善);
(13)电池电量报警以及电池电量低自动关机(程序待完善);
(14)使用市面成品手电筒外壳,成本低,改装空间大。
器件信息
最终成品主要由: 外壳+屏幕底板+充电板+LED控制板+LED灯板+电池组+螺丝螺柱组成
(1)成品外壳尺寸:54*145mm ,具体样式如下
(2)屏幕底板:双层板 1.2板厚,上面包含1块0.91OLED和2个5.2*5.2*2.5mm立贴轻触开关,通过排线与LED控制板连接。
(3)充电板:双层板 1.0板厚,上面包含TP4056锂电池充电电路、电池/USB电源供电切换电路、1个立式的Micro-B母座、1个3*6*3.5侧按轻触开关、4个LED指示灯,通过排线与LED控制板连接(供电部分的电线选用加粗的)。
(4)LED控制板:双层板 1.6板厚,上面包含CW32L031C8U6主控芯片、SY7200AABC恒流LED驱动电路、INA199B1DCKR电流采集电路、RT9013-33GB稳压电路、电压采样电路和各种接口。
(5)LED灯板:单层铝基板 1.6板厚,上面包含4颗紫外线灯珠串(308nm、电压5-7V、电流100MA、功率10-15mW、型号3535、发射角度60度),灯光电源通过粗导线与LED控制板连接。 4根M2*10双通铜柱 和 8颗M2*3螺丝把LED灯板和LED控制板固定在一起。
(6)电池组使用两节18650并联,使用PH2.0线对板连接器(公头)
设计原理
1.主控使用CW32L031C8U6,使用内部时钟
2.LED横流驱动电路,这里采用SY7200AABC。LED灯为4串模式,单个灯珠的工作电压为6V,升压后的总电压为24V。R7采用1.3欧姆2512电阻,限制电路最大输出电流不超过150mA(灯珠的工作电流为100mA-150mA)。
3.屏幕底板,包含一个0.91OLED以及2个按键
4.充电板。采用TP4056芯片,另外增加了电池/USB供电切换电路
5.一键开关机电路。
一键开机原理:电源按键按下后,Q1管导通,单片机开始工作,程序运行后,PA2检测到低电平,然后将PA5拉高,Q2导通,松开电源按键后,因为Q2仍然导通,Q1还是持续导通状态,一键开机完成。
一键关机原理:电源按键按下后,PA2检测到低电平,持续6秒以上,主控将将PA5拉低,Q2关断,松开电源按键后,Q1的栅极被R3拉高,Q1也被关断,一键关机完成。
软件说明
程序采用KEIL5软件开发,里面的库文件部分是从网上一些大佬的开源程序中移植过来的。因本人水平有限,暂时只实现了基本功能,还有一些未知的BUG以及待完善的功能,后续会慢慢改进。
1.主函数初始化部分
2.主函数部分
3.电压电流计算部分函数
实物展示
1.LED控制板
2.屏幕底板
3.充电板
4.LED灯板
5.组装图
(1)焊接各个板子之间的连线
(2)将各功能板装在对应位置
(3)引出烧录口,烧录程序
(4)去掉烧录线,通过四个M2螺柱将灯板固定在LED控制板上
(5)把原来的电池拆下,换上18650电池组
(6)测试没问题后,合上外壳,装上固定螺丝
(7)装上灯头保护罩
大功告成!
(8)测试
注意事项
(1)眼睛不可以直视紫外线灯光源,否则眼睛会到受到严重伤害。
(2)单次使用时长不可超过10秒,否则会对皮肤造成伤害。
(3)不可将该紫外线灯给儿童使用。
(4)该项目仅仅用于实验,不能作为治疗仪器。
其他
关于该项目最终的效果,目前还在测试中。
因为不好把控照射的强度以及时间,初次测试时照射功率有点大,皮肤有一定的灼伤,建议使用时采用小功率,短时间照射。
立创开源链接:https://oshwhub.com/myself1820/zi-wai-xian-deng
程序在下面附件中,请使用KELI5打开
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