智能電動按摩褥墊的製作方法
2023-06-01 14:52:01 1
專利名稱：智能電動按摩褥墊的製作方法
技術領域：
本發明涉及人體按摩保健用品，特別是涉及用單片微計算機作程序控制，並且是藉助多個微型電動機驅動的智能型按摩褥墊。
傳統的人體按摩依靠手工進行，有諸多不方便。後來有了電動的手持按摩器和按摩褥墊，儘管是不再依靠手工進行，方便了不少，但其控制程序依賴硬體電路，有的還是用分立元件構成，功能少，可靠性差，仍然不理想。
本發明的目的在於避免上述現有技術的不足之處而提供一種主要依靠軟體控制的智能電動按摩褥墊。它用單片微計算機配合簡單的外圍電路，控制藏在褥墊彈性內容物中的多個永磁電動機進行按摩，可分別實現「揉捏」、「捶打」、「指壓」和「滾轉」四種功能或令其循環實現，可令所述按摩固定在頸椎、胸椎、腰椎或股骨進行，也可令其依次在所述四處循環進行。所用軟體程序還可以控制電晶體對電動機作脈衝寬度調製(PWM)供電，以調節所述按摩作用快些、慢些或者強些、弱些，從而做到多功能、高可靠性和方便使用。
本發明的目的通過採用以下技術方案來實現設計製作一種智能電動按摩褥墊，包括電源適配器、智能控制器以及褥墊本體。適配器用饋電線連至控制器，在那裡匯合各控制線後再有電纜連至褥墊本體。褥墊本體包括面料、底料和彈性內容物，控制器包括底座、印刷電路板和面蓋。褥墊本體的彈性內容物中藏有微型電動機，並且其輸出軸上裝有偏心輪。控制器其電路板上有單片微計算機以及固化在其內只讀存儲器(ROM)中的控制軟體，有按壓開關以及電晶體。單片機的四個埠分別經四個電阻連接Vcc電源，並同時分別連線至四個開關各自的一個觸點。單片機的另四個埠分別經另四個電阻連接至各電晶體的基極，它們的集電極則同相應電動機的電樞電路連接。
附圖的圖面說明如下
圖1是本發明智能電動按摩褥墊的整體外觀示意圖；圖2是所用微型電動機55裝上偏心輪56後的外形示意圖；圖3是褥墊本體5在藏入所述微型電動機55後的橫截面示意圖；圖4為本發明褥墊驅動和控制的電原理圖；圖5是智能控制器3結構的分解示意圖；圖6是所述控制器3的面蓋33內面正投影和縱向剖視圖；圖7是本發明褥墊所用控制軟體的主程序流程圖；圖8是所用控制軟體的定時器中斷處理程序流程圖。
以下結合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述；本發明智能電動按摩褥墊，如圖1所示，包括電源適配器1、智能控制器3以及褥墊本體5，適配器1將交流市電(通常為220伏)變換為直流12伏，或者直接從汽車點菸器插座獲得直流12伏，用饋電線2連至控制器3，在那裡匯合各控制線後再有電纜4連至褥墊本體5。褥墊本體5，如圖3所示，包括面料51、底料52和彈性內容物53，通常做成汽車座墊形式，可固定在靠背椅上接受按摩，或平放在床上躺著接受按摩。控制器3，如圖5所示，包括底座31、印刷電路板32和面蓋33。褥墊本體5的彈性內容物53中藏有微型電動機55(M0～M3)，如圖2所示，是接受12伏直流供電的永磁電動機，並且其輸出軸554上有偏心輪56，而且如圖3所示，藏入彈性內容物53中的微型電動機55(M0～M3)，其外表面還罩有保護盒58，該保護盒是一圓柱形殼體，由兩半拚合而成，用螺栓固緊。本發明設定的按摩位置為頸椎、胸椎、腰椎和股骨，裝有電動機55的保護盒58用粘合劑固定在彈性內容物53中對應於這些部位的地方，頸椎和腳椎處各用一臺電動機，腰椎和股骨處分別各用兩臺電動機，所述兩臺電動機55相互並連，由同一電晶體驅動，所以在原理電路圖(圖4)上只畫了一個M2或M3各代表兩臺(必要時可以代表更多臺)電動機。控制器3，如圖4和圖5所示，其電路板32上有單片微計算機D1以及固化在其內只讀存儲器(ROM)中的控制軟體，有按壓開關S1～S4以及電晶體V10～V13。印刷電路板32上還有穩壓集成電路D3和濾波電容C1～C6、電阻R6，從適配器1輸入的主電源Vm＝12伏經電阻R6連接穩壓電路D3的輸入引腳1，其輸出引腳3提供電路板32上所有Vcc＝5伏電源。單片機D1的埠P33、P32、P27和P31分別經電阻R1～R4連接Vcc電源，並同時分別連線至開關S1～S4各自的一個觸點。單片機D1的埠P00～P02以及P20分別經電阻R10～R13連接電晶體V10～V13的基極，它們的集電極則同相應電動機M0～M3電樞電路的一端連接。所述各電樞電路的另一端在褥墊本體5內直接並連，再接至主電源Vm＝12伏。按壓開關鍵S3，電路啟動，再按壓定時鍵S2，經單片機D1的P32埠輸入指令，由事先存儲在D1內部ROM中的主程序令各輸出埠P00～P02以及P20發出脈衝寬度調製(PWM)信號，通過各電晶體V10～V13控制各電動機M0～M3，使之帶動偏心輪56轉得快些、慢些，或者在間歇轉動時令間歇(仃轉)時間短些或長些。
參見圖4，電路板32上還有解碼集成電路D2和發光二極體V0～V7，各二極體V0～V7的陽極連接一起，經電阻R7連接Vcc電源，它們的陰極分別接至解碼電路D2的輸出引腳Y0～Y7，該電路D2的輸入引腳A、B和C則分別接至單片機D1的埠P23～P25。按摩以哪一種方式進行，「揉捏」還是「捶打」或別的，可按壓功能循環鍵S1，單片機D1的輸出埠P23～P25輸出二進位碼指示信息，經電路D2解碼，使V0～V7中相應的二極體發光指示。電路板32上還有發光二極體V8、V9和V30～V33。二極體V8、V9的陽極連接一起，經電阻R8連至Vcc，它們的陰極分別連接單片機D1的埠P21和P26，用於指示在進行的按摩是快是慢，或者是強是弱。各二極體V30～V33的陽極分別經電阻R30～R33連接主電源Vm，各陰極則分別連接電晶體V10～V13相應的集電極，用以指示是哪一個電晶體在導通，意即按摩是在哪個部位進行，是頸椎、胸椎，還是腰椎、股骨。電動機的電樞電路是感性負載，為保護各電晶體不被過電壓擊穿，在電路板32上還有續流二極體V20～V23，它們的陰極全部連接在一起，再連接主電源Vm，各陽極則分別連接電晶體V10～V13相應的集電極。本發明電路板32上主要元器件的型號、參數如下
電路符號 元器件名稱 型號或參數D1單片微計算機 Z86E0408PSCD2解碼器74LS138D3穩壓集成電路 7805V10～V13 晶體三極體9013C1～C6電容 470微法、220微法、104R6電阻 100歐XL石英晶體 Z6.0M圖7、圖8展示本發明所用控制軟體的流程圖，圖7針對主程序，圖8針對定時器中斷處理程序。本發明的計算機軟體用彙編語言寫成，在所述褥墊系統接通電源後，單片機D1自動復位，執行軟體起始程序，設置初始化數據，包括設定堆棧指針初值，定時器初值，工作單元初值，如圖7所示。接著查詢有無按壓開/關鍵S3，若已按，按照設定好的順序，從一種按摩指法做起，自動循環，每種都做大約1分鐘，即進入顯示子程序，再判斷是否處在自動轉換狀態，以決定是轉入下一種按摩指法，還是繼續做當前在做的指法。使用者這時如果沒有按壓功能循環鍵S1，那就處在自動狀態，如果按壓了功能循環鍵S1，選定某一種按摩指法，那麼就一直做這種指法。查詢結果要是還有按鍵，則轉入圖7所示四個鍵處理程序之一，處理完畢後將會修改有關單元和標誌，主程序根據這些工作單元和標誌的變化來改變工作狀態。本發明軟體很明顯的特徵就是，程序中事先編好有八種(或其中四種)摩按指法，它們分別是揉捏、捶打、指壓和滾轉。它們節奏各異，按摩力度和快慢也不同，給使用者以新鮮、刺激的感覺。當程序處在某種按摩指法時，控制器電路板32上發光二極體V0～V7中的一個會發光，並透過面蓋33上第一排小孔330顯現出來。此外，定時(或快/慢)指示二極體V8、V9之一也會發光，透過面蓋33上第三排小孔330顯示當前按摩的節奏是快、慢，或者是強、弱。
本發明控制器3的底座31和面蓋33均用高強度阻燃塑料注塑成形。面蓋33呈長條矩形，如圖6所示，內面有螺釘座336和定位銷337，並且四周有壁338，其外表面粘貼有一張印著各按壓開關S1～S4名稱以及各發光二極體V0～V9、V30～V33發光含義的彈性面膜339，該面膜通常也是塑料製品。所述面蓋33在挨著電路板32上按壓開關S1～S4的地方，是相應的傳感片331～334，它們在面蓋33本體上，與之共面，但只在側面有狹窄的一條材料335相連，其餘部位由漏空的窄溝同面蓋33的本體隔開，並且面膜339在覆蓋各傳感片331～334的地方，分別標識「功能循環」、「定時」或「快/慢」、「開/關」以及「定點」字樣。面蓋33本體在挨著電路板32上各發光二極體的地方還有三排小孔330。相應於二極體V0～V7的各小孔，面膜339上標識有「揉捏」、「捶打」、「指壓」和「滾轉」字樣；相應於V8、V9的兩小孔，面膜339上標識「快」和「慢」字樣；相應於二極體V30～V33的各小孔，面膜339上標識「頸椎」、「胸椎」、「腰椎」和「股骨」字樣。同現有技術相比較，本發明按摩褥墊由於採用電腦軟體控制，而且是單片機電腦，因而結構緊湊，使用方便，控制靈活，並且實現的功能多，具有高度可靠性，成本卻並不提高。
權利要求
1.一種智能電動按摩褥墊，包括電源適配器(1)、智能控制器(3)以及褥墊本體(5)，適配器(1)用饋電線(2)連至控制器(3)，在那裡匯合各控制線後再有電纜(4)連至褥墊本體(5)；褥墊本體(5)包括面料(51)、底料(52)和彈性內容物(53)；控制器(3)包括底座(31)、印刷電路板(32)和面蓋(33)；其特徵在於褥墊本體(5)的彈性內容物(53)中藏有微型電動機(55)(M0～M3)，並且其輸出軸(554)上有偏心輪(56)；控制器(3)，其電路板(32)上有單片微計算機D1以及固化在其內只讀存儲器(ROM)中的控制軟體，有按壓開關S1～S4以及電晶體V10～V13；單片機D1的埠P33、P32、P27和P31分別經電阻R1～R4連接Vcc電源，並同時分別連線至開關S1～S4各自的一個觸點；單片機D1的埠P00～P02以及P20分別經電阻R10～R13連接電晶體V10～V13的基極，它們的集電極則同相應電動機M0～M3電樞電路的一端連接。
2.按照權利要求1所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於藏入彈性內容物(53)中的微型電動機(55)(M0～M3)，其外表面還罩有保護盒(58)，該保護盒是一圓柱形殼體，由兩半拼合而成，用螺栓固緊。
3.按照權利要求1所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於所述電路板(32)上還有解碼集成電路D2和發光二極體V0～V7，各二極體V0～V7的陽極連接一起，經電阻R7連接Vcc電源，它們的陰極分別接至解碼電路D2的解碼輸出引腳Y0～Y7，解碼電路的輸入引腳A、B和C則分別接至單片機D1的埠P23～P25。
4.按照權利要求1所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於所述電路板(32)上還有發光二極體V8、V9和V30～V33，二極體V8、V9的陽極連接一起，經電阻R8連至Vcc，它們的陰極分別連接單片機D1的埠P21和P26；各二極體V30～V33的陽極分別經電阻R30～R33連接主電源Vm，各陰極則分別連接電晶體V10～V13相應的集電極。
5.按照權利要求1所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於所述電路板(32)上還有穩壓集成電路D3和濾波電容C1～C6、電阻R6，輸入主電源Vm經電阻R6連接穩壓電路D3的輸入引腳1，其輸出引腳3提供電路板(32)上所有Vcc電源。
6.按照權利要求1所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於所述電路板(32)上還有續流二極體V20～V23，它們的陰極全部連接在一起，再連接主電源Vm，各陽極則分別連接電晶體V10～V13相應的集電極。
7.按照權利要求1所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於控制器(3)，其面蓋(33)呈長條矩形，內面有螺釘座(336)和定位銷(337)，並且四周有壁(338)，其外表面粘貼有一張印著各按壓開關S1～S4名稱以及各發光二極體V0～V9、V30～V33發光含義的彈性面膜(339)。
8.按照權利要求7所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於所述面蓋(33)在挨著電路板(32)上按壓開關S1～S4的地方，是相應的傳感片(331)～(334)，它們在面蓋(33)本體上，與之共面，但只在側面有狹窄的一條材料(335)相連，其餘部位由漏空的窄溝同面蓋(33)的本體隔開，並且面膜(339)在覆蓋各傳感片(331)～(334)的地方，分別標識「功能循環」、「定時」或「快/慢」、「開/關」以及「定點」字樣。
9.按照權利要求7所述的智能電動按摩褥墊，其特徵在於所述面蓋(33)本體在挨著電路板(32)上各發光二極體的地方有小孔(330)，相應於二極體V0～V7的各小孔，面膜(339)上標識有「揉捏」、「捶打」、「指壓」和「滾轉」字樣；相應於V8、V9的兩小孔，面膜(339)上標識「快」和「慢」字樣；相應於二極體V30～V33的各小孔，面膜(339)上標識「頸椎」、「胸椎」、「腰椎」和「股骨」字樣。
全文摘要
一種智能電動按摩褥墊,包括電源適配器1、智能控制器3和褥墊本體5,後者的彈性內容物53中藏有多臺微型電動機55,控制器的電路板32上有單片微計算機D1以及固化在其內只讀存儲器(ROM)中的控制軟體、有按壓開關S1～S4以及電晶體V10～V13。所述褥墊有揉捏、捶打、指壓和滾轉多種按摩指法,節奏各異,力度和快慢也不同,並且按摩部位有頸椎、胸椎、腰椎和股骨多處,可以任選或循環按摩。由於是電腦軟體控制,因而結構緊湊、使用方便,控制靈活,並且實現的功能多,具有高度可靠性。
文檔編號A61H23/02GK1207286SQ97116619
公開日1999年2月10日 申請日期1997年8月4日 優先權日1997年8月4日
發明者楊少華, 陳銀彬 申請人:陳銀彬, 楊少華