基于CW32的308紫外線燈設(shè)計(jì)

工程名稱：308紫外線燈

工程作者：myself1820

前言

當(dāng)人類想要“打破距離，自由溝通”時(shí)，電報(bào)、電話、email、QQ、微信……逐一出現(xiàn)了。

優(yōu)秀的作品，可能并非完美的，但總是便捷、實(shí)用的。

小編認(rèn)為本次推薦的開源項(xiàng)目——“308紫外線燈”，就是這樣的項(xiàng)目！

本文主要分享“308紫外線燈”的——制作初衷、功能、電路設(shè)計(jì)原理、軟件說明、器件信息、組裝過程、注意事項(xiàng)、開源資料下載入口、結(jié)語。

項(xiàng)目制作初衷

家庭成員患有白癜風(fēng)，需要長期進(jìn)行光療——也就是308紫外線照射。

醫(yī)院照射一次的費(fèi)用大概在150元左右（一次只有幾秒鐘）。網(wǎng)上也有賣的308紫外線治療儀，價(jià)格從1000到10000元不等……

這種治療儀最主要的硬件就是能發(fā)射308nm的紫外線的燈珠和LED驅(qū)動(dòng)電路。

只要能買到308nm的LED、驅(qū)動(dòng)電路、相關(guān)控制電路，那么自制一個(gè)“308紫外線治療儀”就是可行的。

功能說明

1項(xiàng)目主控使用芯源半導(dǎo)體CW32。

2使用4顆紫外線燈珠串聯(lián)作為燈光源，發(fā)出308nm紫外線光。

3恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片型號是SY7200AABC，輸入電壓2.8V到30V，能夠驅(qū)動(dòng)最高30V的LED燈串，具有開路保護(hù)功能，效率高達(dá)96%。

4使用0.91 OLED屏幕，能夠顯示電池電壓、LED電流、當(dāng)前PWM占空比控制參數(shù)。

5兩節(jié)18650鋰電池供電，可充電，2個(gè)LED指示燈用來顯示充電狀態(tài)。

6屏幕旁兩個(gè)按鍵，用來調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)PWM占空比控制參數(shù)，控制紫外線燈珠輸出功率。

7采用INA199B1DCKR電流感應(yīng)放大器，能夠實(shí)時(shí)采集LED電流。

8采用電阻式分壓電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測電池電壓。

9采用一鍵開關(guān)機(jī)電路，使用起來更加方便。

10兩個(gè)LED指示燈，一個(gè)用來指示紫外線燈開啟狀態(tài)，一個(gè)用來指示電池是否低電壓。

11采用鋁基板作為LED燈板，散熱更加高效。

12超時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)、電池電量報(bào)警、電池電量低自動(dòng)關(guān)機(jī)（程序待完善）。

13使用市面成品手電筒外殼，成本低，改裝空間大。

電路設(shè)計(jì)原理

01 主控

主控使用CW32L031C8U6，使用內(nèi)部時(shí)鐘。

02 LED橫流驅(qū)動(dòng)電路

采用SY7200AABC。

LED燈為4串模式，單個(gè)燈珠的工作電壓為6V，升壓后的總電壓為24V。

R7采用1.3歐姆2512電阻，限制電路最大輸出電流不超過150mA（燈珠的工作電流為100mA-150mA）。

03 屏幕底板

底板包含一個(gè)0.91OLED以及2個(gè)按鍵。

04 充電板

采用TP4056芯片，增加了電池/USB供電切換電路。

05 一鍵開關(guān)機(jī)電路

一鍵開機(jī)原理：電源按鍵按下后，Q1管導(dǎo)通，單片機(jī)開始工作，程序運(yùn)行后，PA2檢測到低電平，然后將PA5拉高，Q2導(dǎo)通，松開電源按鍵后，因?yàn)镼2仍然導(dǎo)通，Q1還是持續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，一鍵開機(jī)完成。

一鍵關(guān)機(jī)原理：電源按鍵按下后，PA2檢測到低電平，持續(xù)6秒以上，主控將將PA5拉低，Q2關(guān)斷，松開電源按鍵后，Q1的柵極被R3拉高，Q1也被關(guān)斷，一鍵關(guān)機(jī)完成。

軟件說明 程序采用KEIL5軟件開發(fā)。 01 主函數(shù)初始化部分

02 主函數(shù)部分

03 電壓電流計(jì)算部分函數(shù)

庫文件部分是從網(wǎng)上一些大佬的開源程序中移植過來的。

因本人水平有限，暫時(shí)只實(shí)現(xiàn)了基本功能，還有一些未知的BUG以及待完善的功能，后續(xù)會慢慢改進(jìn)。

器件信息

最終成品主要由外殼+屏幕底板+充電板+LED控制板+LED燈板+電池組+螺絲螺柱組成。

01 成品外殼

尺寸：54*145mm 。

02 屏底板

雙層板1.2板厚，上面包含1塊0.91OLED+2個(gè)5.2*5.2*2.5mm立貼輕觸開關(guān)。

通過排線與LED控制板連接。

03 充電板

雙層板1.0板厚，上面包含TP4056鋰電池充電電路、電池/USB電源供電切換電路、1個(gè)立式的Micro-B母座、1個(gè)3*6*3.5側(cè)按輕觸開關(guān)、4個(gè)LED指示燈。

通過排線與LED控制板連接，供電部分的電線選用加粗的。

04 LED控制板

雙層板1.6板厚，上面包含CW32L031C8U6主控芯片、SY7200AABC恒流LED驅(qū)動(dòng)電路、INA199B1DCKR電流采集電路、RT9013-33GB穩(wěn)壓電路、電壓采樣電路和各種接口。

05LED燈板

單層鋁基板1.6板厚，上面包含4顆紫外線燈珠串（308nm、電壓5-7V、電流100MA、功率10-15mW、型號3535、發(fā)射角度60度），燈光電源通過粗導(dǎo)線與LED控制板連接。

4根M2*10雙通銅柱+8顆M2*3螺絲把LED燈板+LED控制板固定在一起。

06電池

電池組使用兩節(jié)18650并聯(lián)，使用PH2.0線對板連接器（公頭）

組裝過程

①焊接各個(gè)板子之間的連線。

②將各功能板裝在對應(yīng)位置。

③引出燒錄口，燒錄程序。

④去掉燒錄線，通過四個(gè)M2螺柱將燈板固定在LED控制板上。

⑤把原來的電池拆下，換上18650電池組。

⑥測試沒問題后，合上外殼，裝上固定螺絲。

⑦裝上燈頭保護(hù)罩。

測試一下！

大功告成！

本項(xiàng)目總成本不到300元哦。

注意事項(xiàng)

1眼睛不可以直視紫外線燈光源，否則眼睛會到受到嚴(yán)重傷害。

2單次使用時(shí)長不可超過10秒，否則會對皮膚造成傷害。

3不可將該紫外線燈給兒童使用。

4該項(xiàng)目僅僅用于實(shí)驗(yàn)，不能作為治療儀器。

審核編輯：湯梓紅