用于激光溶脂仪的控制系统研制

发布时间：2017-09-07 01:15

  本文关键词：用于激光溶脂仪的控制系统研制

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【摘要】：目前,肥胖已与艾滋病、吸毒和酒癖并列为世界四大医学社会问题,并以每五年扩大一倍的趋势增加。在医疗上实现一个安全性高、效果显著、恢复期短的减肥治疗方法成了一件亟待解决的事。本文在横向课题“半导体激光溶脂仪”的支撑下完成了激光溶脂仪的控制系统研制,并对所设计的控制系统与其他工作模块进行了整机的联调。本文主要完成了以下内容：(1)对激光溶脂原理及治疗方式、治疗效果等特性进行了阐述,确定了激光溶脂仪基本功能和总体方案。(2)根据整机方案,分析半导体激光器工作特性,选择了满足治疗需要的激光器模块；分析驱动电路和温控电路的需求,设计合适的激光电源模块。(3)完成了基于STM32的激光溶脂仪控制系统硬件电路的设计,主控制器包括了微处理器系统、转换电源模块、通信模块、功率反馈模块、温度监测模块、人机交互模块等。(4)完成了MDK平台上激光溶脂仪控制系统软件程序的编写,主要程序模块包括系统的初始化、开机自检、温度实时监测、数据处理和传输、功率反馈监测、报警提示等。(5)完成了各模块测试,包括激光驱动功能的测试、温度调控功能的测试、激光输出功率和驱动电流的对应值测试。本文对所设计的控制系统与其他工作模块进行了整机的联调测试,结果表明,所设计的控制系统能够协调控制激光溶脂仪各模块实现预期的功能,保证激光溶脂的安全性。
【关键词】：激光溶脂 控制系统 STM32 软硬件设计
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 激光医疗技术和设备国内外发展现状7-8
• 1.2 半导体激光器发展现状及医疗应用8-9
• 1.3 激光溶脂仪的治疗原理和设计需求9-12
• 1.3.1 激光溶脂仪的治疗原理10
• 1.3.2 影响激光溶脂效果的因素10-12
• 1.3.3 激光溶脂仪技术参数12
• 1.4 本文研究内容及论文结构12-14
• 1.4.1 研究内容12-13
• 1.4.2 论文结构13-14
• 2 激光溶脂仪电子系统设计要求14-23
• 2.1 半导体激光器理论分析及选型14-19
• 2.1.1 半导体激光器理论分析14-15
• 2.1.2 半导体激光器选型15-16
• 2.1.3 半导体激光器电学特性参数16-19
• 2.2 激光电源模块理论分析及选型19-21
• 2.2.1 激光驱动电路需求分析19
• 2.2.2 激光温控电路需求分析19
• 2.2.3 激光电源模块选型19-20
• 2.2.4 激光散热模块选型20-21
• 2.3 本章小结21-23
• 3 激光溶脂仪控制系统硬件及人机交互界面设计23-31
• 3.1 总体电路设计方案23-24
• 3.2 智能控制系统设计24-25
• 3.3 主控制器硬件电路设计25-29
• 3.3.1 主控制器微处理器选型25
• 3.3.2 主控制器电源电路设计25
• 3.3.3 时钟电路设计25-26
• 3.3.4 LED、蜂鸣器电路设计26
• 3.3.5 接口隔离电路设计26-27
• 3.3.6 功率反馈电路设计27
• 3.3.7 温度反馈电路设计27-28
• 3.3.8 光纤反馈电路设计28
• 3.3.9 串口通信电路设计28-29
• 3.4 人机交互界面设计29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 4 激光溶脂仪控制系统软件设计31-41
• 4.1 系统软件开发工具31
• 4.2 系统主程序设计31-33
• 4.3 主要模块程序设计33-40
• 4.3.1 初始化程序设计33-34
• 4.3.2 开机自检程序设计34
• 4.3.3 温控指令处理程序设计34-36
• 4.3.4 人机交互指令处理程序设计36-37
• 4.3.5 驱动电路控制程序设计37
• 4.3.6 脚踏出光程序设计37-38
• 4.3.7 中断报警程序设计38-40
• 4.4 本章小结40-41
• 5 系统测试和结果分析41-49
• 5.1 激光电源模块驱动电路测试41-43
• 5.2 激光电源模块温控电路测试43-45
• 5.3 激光输出功率稳定性测试45-48
• 5.4 本章小结48-49
• 6 总结及展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-54

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本文编号：806551