[发明专利]一种基于STM32F334的大功率高强度聚焦超声驱动系统

摘要

一种基于STM32F334的大功率高强度聚焦超声驱动系统，由ARM控制单元，UI控制单元、数字电源单元、射频驱动单元、风扇控制单元、呼吸门控单元六个单元构成。所有单元均由同一片STM32F334来控制与协调，相比于经典的MCU加FPGA的控制方案，本系统集成度高、可靠性好，充分利用了STM32F334片内的高精度定时器资源，可以从4.608GHz往下分频，最高分辨率可达217ps，保证了数字电源单元的移相全桥和射频驱动单元的H桥的PWM驱动信号的精度。同时呼吸门控单元也是采用STM32F334片内的高速ADC采集呼吸信号来实现，在治疗过程中射频驱动单元与呼吸门控单元之间的同步性得到了进一步提升。

主权项

1.一种基于STM32F334的大功率高强度聚焦超声驱动系统，其主要特征为基于STM32F334，充分利用其片内资源所构成的单芯片控制系统，包括ARM控制单元、UI控制单元、数字电源单元、射频驱动单元、风扇控制单元、呼吸门控单元，ARM控制单元由单片STM32F334构成，协调整个系统的工作；UI控制单元由STM32F334的SPI接口驱动高分辨率IPS屏来实现，负责显示和设置相关参数；STM32F334芯片自带的高精度定时器HRTIM资源以及相应的PWM、ADC等外设资源用于设计一个DC-DC数字电源构成数字电源单元，以及后续的H桥驱动单元，二者单片驱动，同步工作；STM32F334芯片自带的高精度定时器HRTIM工作在4.608GHz频率下，从而可以通过分频输出4路高精度PWM信号，最高分辨率可达217ps，驱动H桥射频驱动单元；风扇散热单元通过采集散热片上NTC两端的电压分压值获取温度变化趋势，ARM控制单元根据趋势调节风扇的转速，以此达到降温的效果；呼吸门控单元通过采集呼吸信号，得出最佳治疗时间，达到最佳治疗效果。/n