2μm 高功率激光醫療儀市場需求越來越大，而目人機交互模塊前國內此類設備在控製上缺乏對係統安全和出光精準度的考慮。同時隨著YY0505-2012 醫用電氣電磁兼容標準於2014 年的執行
，設計符合YY0505-2012 標準的醫用設備已迫在眉睫。因此

，本文采用模塊化設計
，設計了一種基於STM32 的2μm光纖激光器醫療儀控製係統
，將水冷單元的參數監控、電源模塊的抗幹擾設計
、輸出功率的校準等集成於一體。測試結果表明，係統可靠穩定，操作方便。

　　

　　

係統硬件以STM32(＄20.3400)F107VCT6 為核心，硬件框圖如圖2 所示。精密水冷單元的參數監控包括高低水位、水流量、水壓力、水溫的監測；以觸摸屏為主的人機交互模塊集成了出光指示燈
、鑰匙開關、急停、啟動
、腳踏、門控等外部硬件控製
；配電模塊集成了繼電器驅動電路和電磁兼容設計。其中

，水冷單元、光纖激光器、觸摸屏和音效合成模塊分別通過RS232 與主控製器通信。

圖2 係統硬件框圖

　　

　　

為實現高可靠性
，配電模塊電路采用冗餘設計
，每路繼電器驅動電路控製兩個固態繼電器。以圖3 所示激光器的繼電器驅動電路為例，U5、U6 代dai表biao兩liang個ge繼ji電dian器qi，輸shu出chu端duan分fen別bie串chuan聯lian到dao電dian源yuan的de零ling線xian和he火huo線xian上shang，實shi現xian同tong開kai同tong斷duan，避bi免mian某mou一yi個ge繼ji電dian器qi發fa生sheng故gu障zhang時shi影ying響xiang整zheng個ge係xi統tong的de工gong作zuo。每mei路lu信xin號hao除chu通tong過guoI/O 控製外，急停信號也對繼電器可控

，達到軟件和硬件同時急停的目的。選用的急停按鈕是常閉型，高電平有效

，當急停觸發時
，Q3 不導通，致9 引腳電平拉低
，再與I/O 信號經過與門，輸出也為低電平，致Q4 不導通
，繼電器處於開路狀態，電源斷路。

另外，電路一方麵在STOP 和I/O 信號接口處接入5V 瞬態抑製管，以防止靜電積累損壞器件；另一方麵在Q4 導通時D3 點亮作為電路工作狀態指示
，當係統出現異常時方便故障排查。

　

本文設計了一種基於2μm 高功率光纖激光器的醫療儀
，以STM32為控製核心，完成了人性化的人機觸控界麵功能設計、激光器的驅動控製
、精密水冷單元的參數監控、配電模塊的抗幹擾設計以及輸出功率的校準。輸出功率0W 或4W~80W，步進長度1W 連續可調
，可通過腳踏自由切換汽化和凝血兩種功率參數輸出；溫度采集精度±0.5℃，水流量3.6L/min
，符合IPG-TLR-80-WC-Y12 型號光纖激光器正常工作要求。經過功率校準算法，用戶設置功率與終端采集功率的最大偏差由之前的63.6%降低到2.5%
，控製精度為±1W.測試結果表明，該係統具有可靠性高
、抗幹擾能力強、輸出功率穩定準確、操作便利等優點。