一种基于STM32的2μm高功率激光医疗仪控制器
43 浏览量
2020-08-07
10:39:21
上传
评论
收藏 381KB PDF 举报
一种基于一种基于STM32的的2μm高功率激光医疗仪控制器高功率激光医疗仪控制器
2μm高功率激光医疗仪市场需求越来越大，随着YY0505-2012医用电气电磁兼容标准于2014年的执行，设计符
合YY0505-2012标准的医用设备已迫在眉睫。因此，本文采用模块化设计，设计了一种基于STM32的2μm光纤
激光器医疗仪控制系统.
2μm高功率激光医疗仪市场需求越来越大，而目人机交互模块前国内此类设备在控制上缺乏对系统安全和出光精准度的考虑。
同时随着YY0505-2012医用电气电磁兼容标准于2014年的执行，设计符合YY0505-2012标准的医用设备已迫在眉睫。因此，
本文采用模块化设计，设计了一种基于STM32的2μm光纤激光器医疗仪控制系统，将水冷单元的参数监控、电源模块的抗干
扰设计、输出功率的校准等集成于一体。测试结果表明，系统可靠稳定，操作方便。
1系统功能和结构设计
按功能划分，医疗仪主要由2μm光纤激光器模块、精密水冷单元、STM32主控制器模块、人机交互模块等部分组成，结构如
图1所示。控制器是医疗仪的大脑，负责整个设备的启停和正常运行。2μm光纤激光器经过光学系统准直聚焦，得到医用激
光，在特定条件下，脚踏开关闭合发出相应功率的激光，由光纤传导到病灶部位。精密水冷单元的循环水流经激光腔，使激光
器工作在合适温度，确保输出功率稳定，且水冷单元的启动总是先于激光器，防止激光器在高温高湿环境下结露而损坏。门控
直接与激光器内部的interlock信号相连，同时主控器对其状态实时监测。此外光纤检测可对医用光纤进行规范化管理，防止因
光纤老化影响治疗效果。采集了16组对应值，由于环境等因素影响采集结果，导致偶然误差。为了尽可能准确地得出未知
点，相同实验重复4次，并将对应值取平均。通过增加节点个数来提高差值多项式对函数的逼近程度，由于此时高次多项式插
值容易出现Runge现象，故采用Lagrange线性插值，把节点分成13段，分段采用低次多项式近似函数。分段节点处函数值如
表1所示。
图1医疗仪总体结构图
设备以触摸屏为主要人机交互平台，实现的功能包括：汽化与凝血参数的同时设置；不同方案的保存和调用；能量、计时等治
疗参数的统计显示；系统异常状态的报警提示；出光指示灯的亮度调节。
2系统硬件设计
2.1系统硬件结构
系统硬件以STM32F107VCT6为核心，硬件框图如图2所示。精密水冷单元的参数监控包括高低水位、水流量、水压力、水温
的监测；以触摸屏为主的人机交互模块集成了出光指示灯、钥匙开关、急停、启动、脚踏、门控等外部硬件控制；配电模块集
成了继电器驱动电路和电磁兼容设计。其中，水冷单元、光纤激光器、触摸屏和音效合成模块分别通过RS232与主控制器通
信。
评论0
最新资源