本文作者:立创开源硬件平台 OSHWHub 用户@ myself1820,禁止商用,未经许可禁止转载,点击查看原文章
1.项目制作初衷
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在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……
这种治疗仪最主要的硬件就是能发射308nm的紫外线的灯珠和LED驱动电路 。
只要能买到308nm的LED、驱动电路、相关控制电路,那么自制一个“308紫外线治疗仪”就是可行的。
2.功能说明
1.
项目主控使用芯源半导体CW32。
2.
使用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驱动芯片型号是SY7200AABC,输入电压2.8V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,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,实时监测电池电压。
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、电池电量报警、电池电量低自动关机(程序待完善)。
13.
使用市面成品手电筒外壳,成本低,改装空间大。
3.电路设计原理
01.
主控
主控使用CW32L031C8U6,使用内部时钟。
02.
LED横流驱动电路
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)。
03.
屏幕底板
04.
充电板
采用TP4056芯片,增加了电池/USB供电切换电路。
05.
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。
4.软件说明
程序采用KEIL5软件开发。
01.主函数初始化部分
02.主函数部分
03.
电压电流计算部分函数
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。
5.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。
01.
成品外壳
尺寸:54*145mm 。具体样式如下:
02.
屏幕底板
双层板1.2板厚,上面包含1块0.91OLED+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。
03.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。
04.
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。
05.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+8颗M2*3螺丝把LED灯板+LED控制板固定在一起。
06.电池
电池组使用两节18650并联,使用PH2.0线对板连接器(公头)
6.组装过程
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。
测试一下!
大功告成!
本项目总成本不到300元哦。
7.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。
更多详情及附件,可从原工程查看。
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