基于CW32的308紫外线灯设计

工程名称：308紫外线灯

工程作者：myself1820

  前言

当人类想要“打破距离，自由沟通”时，电报、电话、email、QQ、微信……逐一出现了。

优秀的作品，可能并非完美的，但总是便捷、实用的。

小编认为本次推荐的开源项目——“308紫外线灯”，就是这样的项目！

本文主要分享“308紫外线灯”的——制作初衷、功能、电路设计原理、软件说明、器件信息、组装过程、注意事项、开源资料下载入口、结语。

  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。

  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。

  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

底板包含一个0.91OLED以及2个按键。

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。

  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。

  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 。

02 屏底板  

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。

05LED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）

  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。    

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。

　　审核编辑：汤梓红