一種遙控智能鞋加熱裝置的製作方法

2023-06-09 18:40:41

專利名稱：一種遙控智能鞋加熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加熱裝置，尤其是涉及一種遙控智能鞋加熱裝置。 技術背景
為了解決在寒冷季節戶外工作人們的腳的取暖，人們發明了電熱鞋，但目 前現有技術公開的電加熱鞋，大部分採用模擬電路，測溫誤差大，且穩定性差，
如中國專利200420099459。 3公開了一種電加熱鞋，即是採用模擬電路。還有
的是採用數字電路與模擬電路相結合，也同樣存在以上缺陷。
發明內容
為了彌補現有技術存在的不足，本實用新型的目的是通過以下技術方案實
現的 一種遙控智能鞋加熱裝置，包括充電接口電路及充放電顯示電路(2)、 穩壓電源電路(3)、鋰電池充電保護電路及加溫控制電路(4)、鋰電池放電保 護電路(5)、電池電壓檢測及顯示電路(8)，其特徵在於本實用新型還包括
中央處理器(1)、加熱及數字溫度傳感器電路(6)、溫度設定電路(7)、遙控 開關接口 (9)，其連接方式是中央處理器(1)採用P89LPC晶片，通過聯接 埠的相應管腳與充電接口電路及充放電顯示電路(2)、穩壓電源電路(3)、 鋰電池充電保護電路及加溫控制電路(4)、加熱及數字溫度傳感器電路(6)、 溫度設定電路(7)、電池電壓檢測及顯示電路(8)的相對應的管腳連接，充電 接口及充放電顯示電路(2)通過聯接埠的相應管腳與鋰電池充電保護及加溫 控制電路(4)、鋰電池放電保護電路(5)、加熱及數字溫度傳感器電路(6)、 遙控開關接口 (9)、加熱膜(10)的相應管腳連接，鋰電池(11)與充電接口 與充放電顯示電路(2)、鋰電池放電保護電路(5)連接，加熱及數字溫度傳感
器電路(6)與加熱膜(10)連接，鋰電池充電保護及加溫控制電路(4)與充
電接口及充放電顯示電路(2)、鋰電池(11)連接，遙控開關接口 (9)與穩壓 電源電路(3)連接，具體的接線方式是電池電壓檢測及顯示電路(8)由R8-R9、 R10—Rll、 D3—D5組成，R8的一端接POW+，另一端接R9和AD12， R9的另 一端接地，R10的一端接VCC即中央處理器⑩腳，R10的另一端接D4、 D5的 正極和Rll， Rll的另一端接D3的正極，D3的負極接P01即中央處理器①腳， D4的負極接P02即中央處理器②腳，D5的負極接P15即中央處理器③腳，充 電接口電路及充放電顯示電路(2)由JP2-2、 JP1、 JP4、 Dl-D2、 R6-R7組成， 其中JP2-2的①腳接BAT-，②腳接BAT+和JP1的1腳及JP4的①腳，JP1和 JP4的②腳接R7的一端，Dl、 D2的正極接POW+和JP4的④腳，Dl的負極接 R6 —端，R6的另一端接JP4的③腳即中央處理器的④腳,D2的負極接R7的一 端，R7的另一端接JP1和JP4的②腳，鋰電池充電保護電路及加溫控制電路(4) 由U4、 U5、R12—R13， C1--C3組成，其中U4選擇9926A晶片,U5選擇S-8216 晶片，U4的②腳與U5的③腳連接，U4的 腳與U5的①腳連接，U4的①腳接 BAT-和C1的一端，Cl的另一端接地，U5的②腳接R12—端和P14即中央處理 器⑤腳，U5的④腳接C3的一端，U5的⑤腳接C2和R13 —端，R13的另一端 接BAT+， C2和C3的另一端接U5的⑥腳和BAT-。
為了進一步實現本實用新型的目的，本實用新型還可通過以下技術方案來 完成，所述的加熱及數字溫度傳感器電路(6)由JP7、 U2和加熱膜R17組成， U2選擇DS18B20晶片，R17的一端接JP7的①腳即POW+，另一端接JP7的⑤ 腳即VIN-， U2的①、②、③腳分別與JP7的②、③、 腳連接，即與中央處理 器 、⑦、⑩腳連接。
所述的溫度設定電路7包括分壓電阻R19和調壓電阻R20，其接線方式是:
R19的一端接VCC即中央處理器⑩腳，另一端與分壓電阻R20和AD11連接即 中央處理器0腳，分壓電阻R20另一端接地。
所述的遙控開關接口 9由JP8組成，其接線方式是遙控開關接口電路9 的三個腳，其中腳①接系統電源P0W+，腳②接GND即中央處理器1的④腳，腳 ③接鋰電池正極BAT+。
本實用新型的工作原理如下
加熱及數字溫度傳感器電路6的第③腳接在中央處理器1的第⑦腳，中央 處理器1通過第⑦腳與加熱及數字溫度傳感器電路6通訊，可以實時獲得加熱 及數字溫度傳感器電路6檢測的溫度值，當檢測到溫度低於設定值時，中央處 理器1控制加熱及數字溫度傳感器電路6開始加熱，在加熱的過程中中央處理 器1通過加熱及數字溫度傳感器電路6實時檢測溫度，當溫度達到溫度設定電 路7設定的溫度時，中央處理器1通過腳⑤發送高電平控制鋰電池充電保護及 加溫控制電路4關斷加熱電路6停止加熱，從而實現電熱鞋的溫度控制。
當鋰電池電壓低於設定值時需要對電池進行充電時，中央處理器1控制鋰 電池充電保護及加溫控制電路4進行充電。鋰電池充電保護及加溫控制電路4 由鋰電池管理晶片U5 (S-8216)和MOS開關U4 (9926A)組成，電池管理芯 片U5實時檢測電池電壓，當電池電壓高於電池管理晶片設定的過充電壓時，電 池管理晶片U5控制MOS開關U4關斷充電迴路，停止充電。
本實用新型工作時，電池電壓不斷降低，當電池電壓降低到鋰電池放電保 護電路5的電池管理晶片U7 (S —8216)放電截至電壓時，U7控制MOS開關 U6切斷電池負極BAT-和系統電源地GND之間的放電迴路，本實用新型停止工 作。
當鞋內溫度低於設定溫度時，中央處理器1通過第⑤腳控制鋰電池充電保
護及加溫控制電路4打開加熱電源，鞋子內溫度逐漸升高，當溫度升高到設定 值時，中央處理器1通過第⑤腳控制鋰電池充電保護及加溫控制電路4停止工作。
本實用新型的有益效果是1、採用數字控制技術，控溫精確且生產成本大 大降低；2、採用遙控控制加熱開關，解決了現有技術調溫不方便的弊端；3、 採用智能提示，可以根據電路的各種狀態發出相應提示；4、採用電子調溫技術， 可以根據溫度設定電路隨時調整系統的開始加熱溫度和停止加熱溫度，以適合 不同人群的需要；5、釆用智能鋰電池管理晶片，可以延長鋰電使用壽命，增加 系統的可靠性和安全性；6、採用充電管理和放電管理分別實現電路，雙重安全， 增強可靠性。

圖l、為本實用新型方塊原理圖，也可以作為摘要附1、為中央處理器
2、為充電接口及充放電顯示電路
3、為穩壓電源電路
4、為鋰電池充電保護及加溫控制電路
5、為鋰電池放電保護電路
6、為加熱及數字溫度傳感器電路
7、為溫度設定電路
8、為電池電壓檢測及顯示電路
9、為遙控開關接口
10、為加熱膜 '
11、 鋰電池
12、 充電接口
圖2、為加熱及數字溫度傳感器電路6;
圖3、為穩壓電源電路3;
圖4、為中央處理器l;
圖5、為溫度設定電路7;
圖6、為電池電壓檢測及顯示電路8;
圖7、為鋰電池放電保護電路5;
圖8、為充電接口及充放電顯示電路2;
圖9、為遙控開關接口 9;
圖10、為鋰電池充電保護及加溫控制電路4; 本實用新型實際工作原理，其中
中央處理器1:中央處理器釆用P89LPC915是一款低成本的14腳單片微控 制器，通過加熱及數字溫度傳感器電路6的DS18B20晶片就可以讀取外界溫度， 根據溫度設定判斷是否打開或關閉加熱電路，並且控制電源顯示燈顯示電池電壓。
充電接口及充放電顯示電路2;鋰電池正極BAT+和負極BAT-接在鋰電池充 電接口的相應管腳上，鋰電池充電器通過充電接口給鋰電池充電。顯示燈D2顯 示充電狀態，Dl顯示本實用新型的工作狀態放電狀態。
穩壓電源電路3:本實用新型電源採用低壓差調壓晶片7530-1將鋰電池電 壓穩定為可供本實用新型工作使用的3.3V電壓，為中央處理器l、鋰電池充電 保護及加溫控制電路4、鋰電池放電保護電路5、加熱及數字溫度傳感器電路6、
溫度設定電路7和電池電壓檢測及顯示電路8提供電源。
鋰電池充電保護及加溫控制電路4:本電路由鋰電池保護晶片U5S-8261U21 和MOS開關U49926A構成。充電電壓高於4.2V時，U5的OC腳輸出低電平 使U4關斷，切斷充電迴路。在中央處理器1控制加熱及數字溫度傳感器電路6 的電熱膜R17RESI加熱時，如果加熱溫度超過設定的溫度時，中央處理器l通 過 腳發信號，切斷加熱及數字溫度傳感器電路6的電熱膜R17RESI停止加 熱。當溫度低於設定的溫度時中央處理器1接通加熱電路6的電熱膜R17RESI 開始加熱。
鋰電池放電保護電路5:本電路由鋰電池保護晶片U7S-8261和MOS開關 U69926A組成，在本實用新型工作時，當鋰電池電壓低於U7的過放電壓門限時， U7控制U6關斷鋰電池負極BAT-與系統電源地GND之間的放電迴路，停止系 統供電，以防止過分放電損害電池。
加熱及數字溫度傳感器電路6;加熱電路採用聚脂電熱膜即R17，當電熱膜 IO通過電流時產生熱量加熱鞋子。溫度傳感器採用數字溫度測量晶片DS18B20 其測溫範圍在-25—125之間，中央處理器1通過單總線接口 DQ⑦腳讀取溫度測 量晶片內的存儲器就可以獲知晶片所處環境的溫度。
溫度設定電路7:本電路由分壓電阻R19和可調電阻R20組成，調節R20 的阻值，使R20兩端電壓發生變化，中央處理器1通過模數轉換接口 AD11(9測 R20兩端電壓即可以獲得設定的溫度。
電池電壓檢測及顯示電路8:電池電壓檢測電路由分壓電阻R8和R9組成， 中央處理器1通過模數轉換接口 AD12 檢測R9兩端電壓即可獲得當前電池 電壓。顯示電路由三隻顯示燈組成，三隻顯示燈分別接在中央處理器l的①、
②和③腳上，顯示燈可以直觀的顯示當前電池的電壓。
遙控開關接口9:本接口電路為外接的遙控開關提供電源，控制遙控開關電
源的通斷。遙控開關可以根據外部指令接通或斷開電池正極BAT+和工作電源
POW+之間的電路，以實現控制本實用新型工作。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明
實施例l:本實用新型安裝在鞋子後端腳跟部鞋底的凹坑內，用導線與加熱 膜10、鋰電池11、充電插口 12和遙控開關接口 9連接，適合安裝在不同人群 的各種鞋子中。加熱及數字溫度傳感器電路6的第③接在中央處理器1的第⑦
腳，中央處理器1通過第⑦腳與加熱及數字溫度傳感器電路6通訊，可以實時 獲得加熱及數字溫度傳感器電路6檢測的溫度值，當檢測到溫度低於設定值的 時候，中央處理器1控制加熱及數字溫度傳感器電路6開始加熱，在加熱的過 程中，中央處理器1通過加熱及數字溫度傳感器電路6實時檢測溫度，當溫度 達到溫度設定電路7設定的溫度時，中央處理器1通過腳 控制鋰電池充電保 護及加溫控制電路4關斷加熱及數字溫度傳感器電路6停止加熱。從而實現電 熱鞋的溫度控制。
當鋰電池電壓低於規定值時需要對電池進行充電，鋰電池充電保護及加溫 控制電路4由鋰電池電池管理晶片S-8216和MOS開關組成，電池管理晶片實 時檢測電池電壓，當電池電壓高於電池管理晶片設定的過充電壓時，電池管理 晶片U7控制MOS開關U6切斷充電迴路，停止充電。
本實用新型工作時不斷給電熱鞋加溫，電池電壓也不斷降低，當電池電壓 降低到電池管理晶片U7S — 8216放電截至電壓時，電池管理晶片U7控制MOS
開關U6切斷電池負極BAT-和系統電源地GND之間的放電迴路，系統停止工作。 當鞋內溫度低於設定溫度時，中央處理器1通過第⑤腳控制鋰電池充電保 護及加溫控制電路4打開加熱電源，鞋子內溫度逐漸升高，當溫度升高到設定 值時，中央處理器1通過第(D腳控制鋰電池充電保護及加溫控制電路4停止加 熱。
權利要求1、一種遙控智能鞋加熱裝置，包括充電接口電路及充放電顯示電路(2)、穩壓電源電路(3)、鋰電池充電保護電路及加溫控制電路(4)、鋰電池放電保護電路(5)、電池電壓檢測及顯示電路(8)，其特徵在於本實用新型還包括中央處理器(1)、加熱及數字溫度傳感器電路(6)、溫度設定電路(7)、遙控開關接口(9)，其連接方式是中央處理器(1)採用P89LPC晶片，通過聯接埠的相應管腳與充電接口電路及充放電顯示電路(2)、穩壓電源電路(3)、鋰電池充電保護電路及加溫控制電路(4)、加熱及數字溫度傳感器電路(6)、溫度設定電路(7)、電池電壓檢測及顯示電路(8)的相對應的管腳連接，充電接口及充放電顯示電路(2)通過聯接埠的相應管腳與鋰電池充電保護及加溫控制電路(4)、鋰電池放電保護電路(5)、加熱及數字溫度傳感器電路(6)、遙控開關接口(9)、加熱膜(10)的相應管腳連接，鋰電池(11)與充電接口與充放電顯示電路(2)、鋰電池放電保護電路(5)連接，加熱及數字溫度傳感器電路(6)與加熱膜(10)連接，鋰電池充電保護及加溫控制電路(4)與充電接口及充放電顯示電路(2)、鋰電池(11)連接，遙控開關接口(9)與穩壓電源電路(3)連接，具體的接線方式是電池電壓檢測及顯示電路(8)由R8--R9、R10--R11、D3--D5組成，R8的一端接POW+，另一端接R9和AD12，R9的另一端接地，R10的一端接VCC即中央處理器⑩腳，R10的另一端接D4、D5的正極和R11，R11的另一端接D3的正極，D3的負極接P01即中央處理器①腳，D4的負極接P02即中央處理器②腳，D5的負極接P15即中央處理器③腳，充電接口電路及充放電顯示電路(2)由JP2-2、JP1、JP4、D1-D2、R6-R7組成，其中JP2-2的①腳接BAT-，②腳接BAT+和JP1的1腳及JP4的①腳，JP1和JP4的②腳接R7的一端，D1、D2的正極接POW+和JP4的④腳，D1的負極接R6一端，R6的另一端接JP4的③腳即中央處理器的④腳，D2的負極接R7的一端，R7的另一端接JP1和JP4的②腳，鋰電池充電保護電路及加溫控制電路(4)由U4、U5、R12--R13，C1--C3組成，其中U4選擇9926A晶片，U5選擇S-8216晶片，U4的②腳與U5的③腳連接，U4的④腳與U5的①腳連接，U4的①腳接BAT-和C1的一端，C1的另一端接地，U5的②腳接R12一端和P14即中央處理器⑤腳，U5的④腳接C3的一端，U5的⑤腳接C2和R13一端，R13的另一端接BAT+，C2和C3的另一端接U5的⑥腳和BAT-。
2、 根據權利要求書1所述的遙控智能鞋加熱裝置，其特徵在於加熱及數 字溫度傳感器電路(7)由JP7、 U2和加熱膜R17組成，U2選擇DS18B20晶片， R17的一端接JP7的①腳即POW+，另一端接JP7的⑤腳即VIN-， U2的①、②、 ③腳分別與JP7的②、③、 腳連接，即與中央處理器 、⑦、⑩腳連接。
3、 根據權利要求書1所述的遙控智能鞋加熱裝置，其特徵在於溫度設定 電路(7)包括分壓電阻R19和調壓電阻R20，其接線方式是R19的一端接 VCC即中央處理器⑩腳，另一端與分壓電阻R20和AD11連接即中央處理器 腳，分壓電阻R20另一端接地。
4、根據權利要求書1所述的遙控智能鞋加熱裝置，其特徵在於遙控開關 接口電路(9)由JP8組成，其接線方式是遙控開關接口電路(9)的三個腳， 其中腳①接系統電源POW+，腳②接GM)即中央處理器(1)的④腳，腳③接鋰 電池正極BAT+。
專利摘要本實用新型涉及一種加熱裝置，尤其涉及一種遙控智能鞋加熱裝置。目前現有技術公開的電熱鞋加熱裝置，大部分採用模擬電路，穩定性較差，本實用新型採用數字電路，它包括充電接口電路及光放電顯示電路(3)、裝置穩壓電源電路(4)、鋰電池充電保護電路及加熱控制電路(5)、鋰電池放電保護電路(6)、電池電壓檢測及顯示電路(9)，其特徵在於它還包括中央處理器(2)、加熱及數字溫度傳感電路(7)、溫度設字電路(8)、遙控開關接口電路(10)。本實用新型製造成本低且控溫準確、安全、可靠、遙控調溫，可適合不同人群需要。
文檔編號H05B1/00GK201001199SQ200620030809
公開日2008年1月2日 申請日期2006年7月25日 優先權日2006年7月25日
發明者朱獻鴻, 朱祥傑 申請人:朱祥傑