網(wǎng)上買了一款智能頸部按摩儀拆機(jī)研究了一下,下面來(lái)聊下我的拆機(jī)結(jié)果。智能頸部按摩儀原理:是由電極貼片接觸肌膚,利用低電壓的脈沖電流作用于神經(jīng)或肌肉等,從而促進(jìn)局部血液循環(huán),改善肌肉狀態(tài),緩解急慢性疼痛。樣機(jī)拆機(jī)圖片展示[/ol]
樣機(jī)所用鋰電池,電池容量700mAH,帶電池保護(hù)板(防止過(guò)充/過(guò)放/短路/過(guò)流等保護(hù)),標(biāo)稱電壓3.7V,充滿電電壓為4.2V的一款聚合物鋰電池。
主控板原理圖設(shè)計(jì)
(1)設(shè)計(jì)思路a.升壓原理:當(dāng)Q1接通時(shí),肖特基二極管D1反向偏置,電源經(jīng)過(guò)電感L1至Q1形成回路,輸入電壓加在升壓電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存;當(dāng)Q1關(guān)斷時(shí),肖特基二極管D1正向偏置,電感中的磁能因不能突變而轉(zhuǎn)化為電能,此電壓與輸入電源一起為負(fù)載提供能量,并給輸出電容C3充電,需要數(shù)個(gè)脈沖來(lái)提供足夠的能量以加大輸出電壓。對(duì)樣機(jī)升壓結(jié)果進(jìn)行了實(shí)測(cè),實(shí)測(cè)結(jié)果如下:
b.低頻脈沖電流形成原理:通過(guò)單片機(jī)IO口PB5和PCO輸出不同頻率的脈沖信號(hào)(PB5和PC0輸出脈沖對(duì)稱),組合成不同波形輸出(即讓人感受出不同的模式)。
PB5和PC0的脈沖完全對(duì)稱a. 當(dāng)PB5為高電平時(shí),PC0為低電平時(shí),Q2導(dǎo)通,Q5截止,則Q4截止,Q6截止,Q8截止,由于人體存在阻抗K歐姆級(jí)別,所以Q3導(dǎo)通。V2=Vin-0.3V1=V2-IRr=0.3+R10IPB6為高電平電流計(jì)算:Vc2約等于0.3V,IQ3e=[(Vin-0.3)-0.3]/R11IQ3c= IQ3e*?流過(guò)人體電流:(V2-V1)/Rr=(V1-0.3)/R10Q2是否飽和,Vin的電壓及Rr有關(guān)。此時(shí)V1和V2也是完全對(duì)稱的脈沖。b. (1)PB5為低電平,PC0為高電平,Q2截止,Q5導(dǎo)通,則Q4放大,Q6放大,Q8導(dǎo)通,Q3截止。V1=Vin-0.3 V2=Vd5+0.3PB6為低電平電流經(jīng)過(guò)Q4-V1-人體-V2-Q6-D5-GND同理可計(jì)算電流,Vin和Rr有關(guān)。此時(shí)V1和V2也是完全對(duì)稱的脈沖。(2)PB5和PC0的脈沖不對(duì)稱,存在PB5和PCO都為高電平。(同時(shí)為高,可能會(huì)燒壞管子,因此最好不要讓PB5和PC0同時(shí)為高電平)Q5導(dǎo)通,Q2導(dǎo)通,Q6導(dǎo)通,則Q4導(dǎo)通,Q3導(dǎo)通。c.S8050的開(kāi)關(guān)狀態(tài)跟二極管D5正端電壓有關(guān)系,D5正端電壓跟流過(guò)的電流有關(guān)系,可以做一個(gè)過(guò)流保護(hù)。一旦流過(guò)D5的電流超過(guò)10mA,D5的壓降就會(huì)超過(guò)0.7V,三極管Q2會(huì)導(dǎo)通。D5參數(shù):
d.加熱原理:
這個(gè)波形是加熱弱的,加熱強(qiáng)一直是高電平。
通過(guò)單片機(jī)PC2輸出PWM調(diào)節(jié)加熱絲加熱。(2)實(shí)現(xiàn)功能:1.(電源鍵作為模式切換鍵)5種模式:智能模式,舒緩模式,活力模式,錘擊拍打模式,刮痧模式。靈活切換5種模式喚醒肌膚能量。PB5和PC0分別產(chǎn)生正占空比為26.5%,周期為1ms的PWM波,但不能同時(shí)為高電平,否則會(huì)燒毀三級(jí)管(需特別注意)。一次產(chǎn)生四束PWM波后等待一定時(shí)間再次產(chǎn)生四束波,循環(huán)往復(fù)即可實(shí)現(xiàn)不同模式的功能效果。
舒緩、活力、錘擊拍打、刮痧、智能五個(gè)模式是通過(guò)脈沖之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)的,如下表:
2.(強(qiáng)度鍵控制)檔位0-15檔,0檔無(wú)輸出,0-15檔體現(xiàn)按摩儀波形幅度的大小,波形幅度最大60V左右,最小檔12V?梢噪S意選擇適合你的舒適度。
3.(加熱鍵控制)加熱控制:設(shè)備可控制加熱高檔、低檔、停止3個(gè)檔位?梢詫(duì)頸部進(jìn)行恒溫?zé)岱。此樣機(jī)設(shè)計(jì),在里面加一個(gè)溫度傳感器會(huì)更好。原因:如果發(fā)熱量大于散熱量就會(huì)越來(lái)越熱,直到平衡。剛開(kāi)始用的時(shí)候,溫度不高,手動(dòng)調(diào)到最高檔,剛開(kāi)始可能還能接受,過(guò)了一會(huì)發(fā)現(xiàn)太熱了,手動(dòng)往下調(diào)了兩檔,戴了一會(huì)發(fā)現(xiàn)熱量又不夠,又得往上調(diào),來(lái)回往復(fù),此時(shí)如果加了溫度傳感器,這個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程就可以交給MCU調(diào)節(jié)控制MOS管(Q7),從而控制加熱絲的溫度了。
對(duì)拆機(jī)的樣機(jī)主控板原理圖中低頻脈沖輸出電流電路進(jìn)行了仿真。
仿真波形如下:
低頻脈沖實(shí)測(cè)輸出波形如下:
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