智能加热式护膝控制器的制造方法
【专利摘要】一种智能加热式护膝控制器，包括壳体和安装于壳体内的电路板，在电路板上设置有控制电路、锂电池和加热电阻丝，控制电路包括单片机控制模块IC3、稳压及按键模块IC2以及锂电池充电管理模块IC1；单片机控制模块IC3包括单片机，以及与单片机分别对应耦合连接的程序下载端子P5、温湿度传感器接线端子P4和加热电阻丝接线端子P3。本实用新型结构新颖独特，简单合理，可有效保护护膝保暖，并可通过按键实现温度调节，同时携带方便的，锂电池供电，可随时充电的对关节炎等患者有很好的理疗作用。
【专利说明】
智能加热式护膝控制器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种加热控制器，具体涉及一种基于嵌入式技术的智能加热式护膝控制器。
【背景技术】
[0002]关节炎泛指发生在人体关节及其周围组织的炎性疾病，可分为数十种。我国的关节炎患者有I亿以上，且人数在不断增加。临床表现为关节的红、肿、热、痛、功能障碍及关节畸形，严重者导致关节残疾、影响患者生活质量，尤其是膝盖的关节炎更是让患者生活非常的不便。因此，为了对关节炎等膝盖存在疾病的患者有个更好的理疗效果，加热的同时温度可调控的护膝控制器被人们所需要。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可通过按键实现温度调节，同时携带方便的，锂电池供电，可随时充电的基于嵌入式技术的智能加热护膝控制器。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]设计一种智能加热式护膝控制器，包括壳体和安装于壳体内的电路板，在所述电路板上设置有控制电路、锂电池和加热电阻丝，所述控制电路包括单片机控制模块IC3、稳压及按键模块IC2以及锂电池充电管理模块ICl;
[0006]所述单片机控制模块IC3包括单片机，以及与所述单片机分别对应耦合连接的程序下载端子P5、温湿度传感器接线端子P4和加热电阻丝接线端子P3;
[0007]所述单片机控制模块103还包括晶振￥1、电容(:10、(:11、(:12以及电阻1?13和按键31;所述晶振Yl电连接于所述单片机的振荡器输入引脚和振荡器输出引脚之间，所述晶振Yl —端通过所述电容ClO接地，另一端通过所述电容Cl I接地;所述单片机的复位引脚通过所述按键SI接地，所述稳压及按键模块IC2的电压输出端通过电阻R13与所述单片机的复位引脚电连接，所述电容C12并联于所述按键SI两端。
[0008]优选的，所述稳压及按键模块IC2包括稳压器U3以及按键Keyl和按键Key2;所述稳压器U3与所述锂电池和所述单片机控制模块IC3分别对应耦合连接，所述按键Keyl和按键Key2与所述单片机对应电连接。
[0009]优选的，所述锂电池充电管理模块ICl包括锂电池充电管理芯片Ul，以及与所述锂电池充电管理芯片Ul分别对应耦合连接的锂电池接线端子P2和充电接口 Pl。
[0010]优选的，所述锂电池充电管理芯片Ul型号为BQ2057C。
[0011]实用新型的有益效果是:
[0012]1.本实用新型结构新颖独特，简单合理，可有效保护护膝保暖，并可通过按键实现温度调节，同时携带方便的，锂电池供电，可随时充电的对关节炎等患者有很好的理疗作用。
[0013]2.本实用新型智能加热式护膝控制器具有低功耗、携带方便、电路保护等优点，还具有过热保护功能。锂电池可以随时取下进行充电，更换电池方便，单节锂电池就能保证设备正常工作5-8小时，给所需人员带来很大方便。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的框架图。
[0015]图2为图1中锂电池充电管理模块ICl电路原理图。
[0016]图3为图1中稳压及按键模块IC2电路原理图。
[0017]图4为图1中单片机控制模块IC3电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0019]实施例1:一种智能加热式护膝控制器，包括壳体和安装于壳体内的电路板，在电路板上设置有控制电路、锂电池和加热电阻丝，如图1所示，控制包括单片机控制模块IC3、稳压及按键模块IC2以及锂电池充电管理模块ICl;单片机控制模块IC3负责温度检测和加热丝是否工作，由按键设置温度高低，形成闭环控制；电源及按键模块IC2负责单片机整体的供电;锂电池充电管理模块ICl负责锂电池充电管理。
[0020]单片机控制模块IC3包括单片机STM32F103CBT6、程序下载端子P5、温湿度传感器接线端子P4、加热电阻丝接线端子P3、晶振Y1、电容C10-C12、电阻R13-R12和R6-R7、按键S1、发光二极管D3以及三极管Q2;如图4所示，单片机STM32F103CBT6的引脚30和引脚31与程序下载端子P5的引脚3和引脚2分别对应电连接，程序下载端子P5的接地引脚I接地;单片机STM32F103CBT6的引脚19与温湿度传感器接线端子P4的引脚2对应电连接，温湿度传感器接线端子P4的引脚I与稳压及按键模块IC2的输出电压对应电连接，温湿度传感器接线端子P4的接地引脚4接地，用于读取当前护膝内部温度和湿度;单片机STM32F103CBT6的引脚18通过发光二级管D3负极和电阻R7与稳压及按键模块IC2的输出电压对应电连接，并且单片机STM32F103CBT6的引脚18还通过电阻R6与三极管Q2的基极对应电连接，用于加热丝电阻的控制及加热指示灯的控制，三极管Q2的发射集与锂电池正极电连接，三极管Q2集电极与加热电阻丝接线端子P3的引脚I对应连接，加热电阻丝接线端子P3的接地引脚2接地。电连接晶振Yl电连接于电连接单片机STM32F103CBT6的振荡器输入引脚5和振荡器输入引脚6之间，电连接晶振Yl—端通过电容ClO接地，电连接晶振Yl另一端通过电容Cl I接地;电连接单片机STM32F103CBT6的复位引脚7通过电连接按键SI接地，电连接稳压及按键模块IC2的电压输出端通过电阻R13与电连接单片机STM32F103CBT6的复位引脚7电连接，电连接电容C12并联于按键31两端；单片机3了132?10308了6的引脚20通过电阻RI 2接地；单片机STM32F103CBT6能实时地分析和处理按键的命令，控制升压芯片工作，具有功耗低、成本低的优点
[0021]稳压及按键模块IC2包括稳压器U3、按键Keyl和按键Key2、电容C3-C9、电阻R8-R11以及二极管D4，如图3所示;稳压器U3型号为LM2596S-3.3，具有低功耗、稳定可靠、外围电路简单等优点。电容C6和电容C9分别并联于稳压器U3的输入引脚I和接地引脚3两端，稳压器U3的引脚3和引脚5接地;稳压器U3的输出引脚2通过二极管D4负极接地，电感LI与电容C5串联连接后，并联于二极管D4两端，电容C7和电容CS分别并联于电容C5两端，电阻R10、电阻Rll以及发光二极管D5正极依次串联连接，串联连接的电阻R10、电阻Rll以及发光二极管D5正极并联于电容CS两端，发光二极管负极接地;稳压器U3的引脚4与电容C5的正极电连接；按键Key I和按键Key2—端与单片机控制模块IC3的单片机U3的引脚10、引脚11分别对应连接，用于实现温度的调节，按键Keyl和按键Key2另一端分别接地，电容C3并联于按键Keyl两端，电容C4并联于按键Key2两端，电容C3、C4用于按键干扰滤波；电阻R8和电阻R9分别连接于稳压器Ul输出端与单片机的引脚10和引脚11之间。C5、C6、C7、C8、C9用于滤波。按键KEYl、KEY2用于设置温度的高低，C3、C4用于按键干扰滤波。
[0022]锂电池充电管理模块ICl包括锂电池充电管理芯片Ul、锂电池接口 P2、电源接口P1、电阻R1-R5、二极管Dl和发光二极管D2、三极管Ql和电容C1-C2;如图2所示，锂电池充电管理芯片Ul型号为BQ2057C，这是一款专门对锂电池充电管理芯片，该芯片使用方便，具有三段式智能充电管理的优点，对锂电池具有保护作用。；锂电池充电管理芯片Ul的引脚3与电源接口 Pl引脚2对应电连接，锂电池充电管理芯片Ul的引脚3通过电容C2接地，锂电池充电管理芯片UI的引脚6接地，电源接口 PI引脚2通过电阻Rl与三极管QI的集电极电连接，三极管QI的发射集通过二极管DI的正极与锂电池接口 P2的正极接线引脚I电连接，三级管Ql的基极通过电阻R2与锂电池充电管理芯片Ul的引脚7电连接，用于驱动充电电流;三级管Ql的集电极与锂电池充电管理芯片Ul的引脚I对应电连接;锂电池充电管理芯片Ul的引脚2与二极管Dl的负极对应电连接，用于检测电池电压决定是否开始充电，可以对标准锂电池进行充电管理;锂电池充电管理芯片Ul的引脚4与锂电池接口P2的引脚3对应电连接，用于检测锂电池内部温度，温度过高会进行保护停止充电；锂电池接口 P2的引脚接地，锂电池充电管理芯片Ul的引脚5通过发光二极管D2的正极，以及电阻R5接地，二极管Dl负极通过电容Cl接地，锂电池充电管理芯片Ul的引脚8与电源接口 Pl的引脚2电连接，锂电池充电管理芯片Ul的引脚4通过电阻R3与电源接口 Pl的引脚2电连接，同时锂电池充电管理芯片Ul的引脚4通过电阻R3锂电池充电管理芯片Ul的引脚4通过电阻R4接地，R2、R3用于锂电池温度感应电阻分压检测，D2发光管用于指示充电状态。
[0023]上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。
【主权项】
1.一种智能加热式护膝控制器，包括壳体和安装于壳体内的电路板，其特征为:在所述电路板上设置有控制电路、锂电池和加热电阻丝，所述控制电路包括单片机控制模块IC3、稳压及按键模块IC2以及锂电池充电管理模块ICl; 所述单片机控制模块IC3包括单片机，以及与所述单片机分别对应耦合连接的程序下载端子P5、温湿度传感器接线端子P4和加热电阻丝接线端子P3; 所述单片机控制模块IC3还包括晶振Y1、电容C10、C11、C12以及电阻R13和按键SI;所述晶振Yl电连接于所述单片机的振荡器输入引脚和振荡器输出引脚之间，所述晶振Yl—端通过所述电容ClO接地，另一端通过所述电容CU接地;所述单片机的复位引脚通过所述按键SI接地，所述稳压及按键模块IC2的电压输出端通过电阻R13与所述单片机的复位引脚电连接，所述电容C12并联于所述按键SI两端。2.根据权利要求1所述的智能加热式护膝控制器，其特征为:所述稳压及按键模块IC2包括稳压器U3以及按键Keyl和按键Key2;所述稳压器U3与所述锂电池和所述单片机控制模块IC3分别对应耦合连接，所述按键Keyl和按键Key2与所述单片机对应电连接。3.根据权利要求1所述的智能加热式护膝控制器，其特征为:所述锂电池充电管理模块ICl包括锂电池充电管理芯片Ul，以及与所述锂电池充电管理芯片Ul分别对应耦合连接的锂电池接线端子P2和充电接口 Pl。4.根据权利要求3所述的智能加热式护膝控制器，其特征为:所述锂电池充电管理芯片Ul 型号为 BQ2057C。
【文档编号】A61F7/00GK205626247SQ201620311295
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】金广锋, 张庆辉, 王彩红, 王学梅, 王洪群
【申请人】河南工业大学