市面上千元級冰點脫毛儀普遍采用32位ARM+DSP雙芯片架構，成本高、PCB面積大、固件復雜。本文給出一種“反其道而行之”的思路：僅用一顆輝芒微8位MCU（FT61F14x系列）+ 少量外圍器件，即可實現完整、可靠、可量產的冰點脫毛儀方案。整機BOM成本≈傳統方案的40%，PCB可做到一張銀行卡大小，且已通過3C/CE預掃。

MCU芯片選型理由

    資源剛好：FT61F14x系列內置14 KB Flash、1 KB RAM、12-bit ADC×12路、PWM×8路、OPA×2、CMP×2，足夠覆蓋光源驅動、TEC控溫、安全檢測三大任務。

    高抗干擾：EFT±4 kV，ESD HBM 8 kV，直接省掉外部TVS。

    低功耗：休眠<1 μA，手持設備待機一個月不掉電。

系統框架

（1）光學鏈路

IPL氙燈 → 濾光片 → 皮膚
燈管驅動：PWM推MOS，峰值電流120 A，脈寬3-15 ms可調。

（2）冰點制冷鏈路

TEC1-12706 + 導熱銅頭 → NTC溫度閉環(huán)
MCU內部OPA做差分放大，12-bit ADC 500 ksps采樣，PID 200 Hz更新。

（3）人機交互

    單鍵：短按打光 / 長按2 s切換檔位
    雙色LED環(huán)：冰藍=制冷，琥珀=出光
    蜂鳴器：滴一聲=單次閃光完成，滴滴=異常

（4）安全鏈

    膚色檢測：雙波長反射式光電傳感器，ADC比值算法
    皮膚貼合檢測：電容式觸摸按鍵，誤觸不開槍
    過溫/過流：片內CMP硬件剎車，<10 μs關斷MOS

關鍵功能與算法

    “冰點”PID

    目標溫度5 °C，采樣周期5 ms。利用MCU自帶的32位硬件乘加單元，PID公式簡化為：

u = Kp*e + Ki*sum_e + Kd*(e-e_1);

整型化后單周期完成，TEC電流通過8-bit PWM+RC濾波線性化，穩(wěn)態(tài)誤差±0.3 °C。

    多檔能量

    能量∝(電壓2×脈寬)。燈管驅動Buck-boost把超級電容抬到300 V，MCU通過PWM占空比調節(jié)升壓時間，5檔對應150-300 V，每檔步進30 V。

    膚色自適應

    940 nm/660 nm雙路反射光比值R，經驗公式：

    R>0.7 膚色偏深，降一檔能量
    0.4≤R≤0.7 正常
    R<0.4 膚色偏淺，升一檔能量
    算法在10 ms內完成，用戶無感。

    燈管壽命計數

    MCU內部EEPROM每閃一次+1，>30萬次后提示更換燈管。

硬件極簡BOM

    MCU：輝芒微MCU
    MOS：AON7403×2（燈管+TEC）
    運放：已內置，節(jié)省1顆LM358
    超級電容：2×400 F/2.7 V串聯
    NTC：10 kΩ±1 % 3950
    其他阻容、LED、蜂鳴器共≈30顆器件

實測數據

    開機到5 °C穩(wěn)定：6.8 s（室溫25 °C）
    連續(xù)打光30 min，TEC溫升<2 °C
    誤觸率：<0.1 %
    整機靜態(tài)電流：8 μA（含NTC偏置）

可擴展方向

    Type-C PD取電：把超級電容換成2節(jié)21700，MCU通過CC邏輯芯片申請12 V/3 A。
    藍牙日志：把剩余閃光次數、皮膚等級實時同步到App。
    彩屏Mini UI：MCU硬件SPI 30 fps刷屏無壓力。

結語

以上就是深圳三佛科技分享的冰點脫毛儀方案。深圳市三佛科技專注單片機應用方案設計與開發(fā)，提供8位單片機、32位單片機。