市面上千元级冰点脱毛仪普遍采用32位ARM+DSP双芯片架构，成本高、PCB面积大、固件复杂。本文给出一种“反其道而行之”的思路：仅用一颗辉芒微8位MCU（FT61F14x系列）+ 少量外围器件，即可实现完整、可靠、可量产的冰点脱毛仪方案。整机BOM成本≈传统方案的40%，PCB可做到一张银行卡大小，且已通过3C/CE预扫。

 

MCU芯片选型理由

    资源刚好：FT61F14x系列内置14 KB Flash、1 KB RAM、12-bit ADC×12路、PWM×8路、OPA×2、CMP×2，足够覆盖光源驱动、TEC控温、安全检测三大任务。

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

    低功耗：休眠<1 µA，手持设备待机一个月不掉电。
 

 

 

系统框架

 

（1）光学链路

IPL氙灯 → 滤光片 → 皮肤
灯管驱动：PWM推MOS，峰值电流120 A，脉宽3-15 ms可调。

 

（2）冰点制冷链路

TEC1-12706 + 导热铜头 → NTC温度闭环
MCU内部OPA做差分放大，12-bit ADC 500 ksps采样，PID 200 Hz更新。

 

（3）人机交互

    单键：短按打光 / 长按2 s切换档位
    双色LED环：冰蓝=制冷，琥珀=出光
    蜂鸣器：滴一声=单次闪光完成，滴滴=异常

 

（4）安全链
 

    肤色检测：双波长反射式光电传感器，ADC比值算法
    皮肤贴合检测：电容式触摸按键，误触不开枪
    过温/过流：片内CMP硬件刹车，<10 µs关断MOS

 

关键功能与算法

 

    “冰点”PID

    目标温度5 °C，采样周期5 ms。利用MCU自带的32位硬件乘加单元，PID公式简化为：

 

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

整型化后单周期完成，TEC电流通过8-bit PWM+RC滤波线性化，稳态误差±0.3 °C。

 

    多档能量

    能量∝(电压²×脉宽)。灯管驱动Buck-boost把超级电容抬到300 V，MCU通过PWM占空比调节升压时间，5档对应150-300 V，每档步进30 V。

 

    肤色自适应
 

    940 nm/660 nm双路反射光比值R，经验公式：

    R>0.7 肤色偏深，降一档能量
    0.4≤R≤0.7 正常
    R<0.4 肤色偏浅，升一档能量
    算法在10 ms内完成，用户无感。

 

    灯管寿命计数

    MCU内部EEPROM每闪一次+1，>30万次后提示更换灯管。
 

 

 

硬件极简BOM

    MCU：辉芒微MCU
    MOS：AON7403×2（灯管+TEC）
    运放：已内置，节省1颗LM358
    超级电容：2×400 F/2.7 V串联
    NTC：10 kΩ±1 % 3950
    其他阻容、LED、蜂鸣器共≈30颗器件

 

实测数据

    开机到5 °C稳定：6.8 s（室温25 °C）
    连续打光30 min，TEC温升<2 °C
    误触率：<0.1 %
    整机静态电流：8 µA（含NTC偏置）

 

可扩展方向

    Type-C PD取电：把超级电容换成2节21700，MCU通过CC逻辑芯片申请12 V/3 A。
    蓝牙日志：把剩余闪光次数、皮肤等级实时同步到App。
    彩屏Mini UI：MCU硬件SPI 30 fps刷屏无压力。

 

结语

以上就是深圳三佛科技分享的冰点脱毛仪方案。