CN107802400A - 新型暖脚器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型暖脚器，包括发热体、保暖脚套、开关、电源电路、控制器、温度传感器、遥控器和无线接收器，开关包括启动开关和模式开关；电源电路供电；启动开关上传启动信号给控制器；模式开关上工作模式信号给控制器；温度传感器检测温度并上传控制器；控制器控制发热体发热；无线接收器接收用户的遥控器信息并上传控制器；保暖脚套防止热量散发。本发明还公开了所述新型暖脚器的控制方法。本发明通过可靠科学的电路设计，实现了暖脚器的多模式选择和远程操控，而且具有多类型的报警提示和工作状态提示，因此本发明使用方便安全，而且发热温度可调节，设备安全可靠。

Description

新型暖脚器及其控制方法

技术领域

本发明具体涉及新型暖脚器及其控制方法。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，人们对于品质生活的追求也越来越强烈。

现在，每逢天气寒冷的时候，取暖设备的使用率大大增加。电取暖器因其发热快速，环保节能，体积小等优点，一经推出即受到了人们的广泛关注，同时也为人们带来了无尽的温暖。脚部由于距离心脏较远，在天气寒冷的情况下，往往是人们身体的较为寒冷的部分。因此，人们对于暖脚器的需求一直较大。

但是，目前的暖脚器功能极其简单，即为上电发热。但是，其发热温度单一，无法适用于各类型的人们的需求，而且使用不便，还容易由于人们忘记关闭开关而产生火灾等。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种使用方便安全、而且发热温度可调节的新型暖脚器。

本发明的目的之二在于提供一种所述新型暖脚器的控制方法。

本发明提供的这种新型暖脚器，包括发热体、保暖脚套和开关，还包括电源电路、控制器、温度传感器、遥控器和无线接收器，且所述开关包括启动开关和模式开关；启动开关、模式开关和温度传感器均与控制器连接；电源电路用于将外界提供的市电转换为直流电能并为所述暖脚器供电；启动开关与控制器连接并上传暖脚器的启动信号给控制器；模式开关与控制器连接并上传用户对暖脚器的工作模式的选择信号并上传控制器；温度传感器用于检测发热体的发热温度并将检测信息上传控制器；控制器根据开关的上传信号和温度检测信号控制发热体发热；无线接收器设置在新型暖脚器上并与控制器连接，用于接收用户通过遥控器对新型暖脚器进行的操作信息并上传控制器；保暖脚套设置在新型暖脚器外部，用于防止新型暖脚器的热量散发。

所述的新型暖脚器还包括触摸屏和触摸屏控制电路，且所述的启动开关和模式开关均设置在触摸屏上；启动开关和模式开关与触摸屏控制电路连接，触摸屏控制电路与控制器连接；启动开关和模式开关用于获取用户对新型暖脚器的控制信号并上传至触摸屏控制电路，触摸屏控制电路用于识别启动开关和模式开关的信号并上传控制器。

所述的触摸屏控制电路为由型号为YS802A的触摸屏检测芯片构成的电路。

所述的新型暖脚器还包括蜂鸣器；蜂鸣器与控制器连接，用于在新型暖脚器工作异常时报警，用于在用户对新型暖脚器进行操作时发出相应的声音从而对用户的操作进行声音反馈，或者用于在新型暖脚器的发热温度过高时进行报警。

所述的新型暖脚器还包括指示灯电路；指示灯电路与控制器连接，用于接收控制器发出的驱动信号并点亮，从而指示新型暖脚器的工作状态。

所述的新型暖脚器还包括压力开关；所述压力开关设置在暖脚器上用于放置双脚的部位的下方，用于接收压力信号并将压力信号上传至控制器。

所述的电源电路包括保险、压敏电阻、滤波电路和由线性稳压器构成的电源电路；保险串接在市电进线的火线上，压敏电阻并接在市电的火线和零线之间；市电通过保险和压敏电阻进行保护后，再通过滤波电路进行滤波后串联至线性稳压器；线性稳压器用于将市电转换为直流电源并为所述新型暖脚器供电。

所述的控制器控制发热体发热，具体为发热体的电能输入端一端连接可控硅的活动端一端，可控硅的活动端另一端连接市电的电源线的一路，市电的电源线的另一路直接连接发热体的电能输入端的另一端；可控硅的控制端连接控制器；控制器通过输出控制信号控制可控硅的通断，实现对发热体的上电时间的控制，从而实现对发热体的发热温度的控制。

所述的发热体为碳纤维发热板。

所述的温度传感器为热敏电阻。

所述的保暖脚套采用太空记忆棉。

所述的遥控器为红外遥控器，蓝牙遥控器或者智能移动设备。

本发明还提供了一种所述新型暖脚器的控制方法，包括如下步骤：

S1.用户启动暖脚器，并选定工作模式；

S2.暖脚器的触摸屏控制芯片接收用户的按键信息并上传控制器；

S3.控制器接收用户对暖脚器的操作信息，控制发热体发热；

S4.温度传感器实时检测发热体的温度，并将温度信息上传控制器；

S5.控制器接收到温度信息，实时调整可控硅的导通时间，控制发热体的发热温度在设定值；

S6.控制器实时控制指示灯电路点亮，从而对外显示新型暖脚器的工作状态；

S7.控制器实时控制蜂鸣器工作，从而实现对用户对于新型暖脚器的操作的反馈，实现新型暖脚器工作异常时报警，或者实现在新型暖脚器的发热温度过高时的报警。

本发明提供的这种新型暖脚器及其控制方法，通过可靠科学的电路设计，实现了暖脚器的多模式选择和远程操控，而且具有多类型的报警提示和工作状态提示，因此本发明使用方便安全，而且发热温度可调节，设备安全可靠。

附图说明

图1为本发明的新型暖脚器的结构示意图。

图2为本发明的新型暖脚器的控制器硬件部分的结构示意图。

图3为本发明的新型暖脚器的功能模块图。

图4为本发明的新型暖脚器的第一实施例的电路原理示意图。

图5为本发明的新型暖脚器的控制方法流程示意图。

具体实施方式

如图1所示为本发明的新型暖脚器的结构示意图，其中图1中新型暖脚器的控制器硬件部分的结构示意图如图2所示：

自动控温型遥控暖脚器，包括由上盖2和下盖6组成腔体，上下盖通过螺丝定位孔由6颗螺丝7固定，下盖底部装有4个防滑垫8，下盖上表面放置有保温垫4和保温垫5(直接将保温垫粘贴在底盖上)，保温垫上设置有发热垫3，发热垫发热层使用碳纤维发热板(温度传感器安装在发热垫上)，发热板通过导线连接到电源和控制器，控制电路的硬件部分安装在控制面板11上，控制面板通过螺丝12安装在暖脚器腔体上部表层，触摸屏9安装在暖脚器主体的表面，控制面板通过电源线15连接到外部220V家用电源上；压线片13和螺丝14用于固定电源线；温度传感器安装在发热垫上，产品温度过高时控制电路会自动断开，防止超温及过热而造成安全事故。发热层上设有保温脚套1，保温脚套采用太空记忆棉，符合人体脚部曲线，加大对脚部接触的舒适度，下部采用透气网格布缝制，填充环保纤维，具有超长保温性、拆洗方便简便等特性。

制器硬件部分的结构如图2，发热垫连接线及电源线一端使用螺丝12固定在控制面板上，然后将整个控制面板通过2颗螺丝10固定外壳凹槽中，触摸屏通过双面胶固定在控制的凹槽上部。整个控制面板都是螺丝固定不用焊锡，方便拆洗及维修。

如图3所示为本发明的新型暖脚器的功能模块图：本发明提供的这种新型暖脚器，包括发热体、保暖脚套、开关、电源电路、控制器、温度传感器、遥控器、无线接收器、触摸屏、触摸屏控制电路、蜂鸣器、指示灯电路和压力开关；且所述开关包括启动开关和模式开关；启动开关、模式开关和温度传感器均与控制器连接；电源电路用于将外界提供的市电转换为直流电能并为所述暖脚器供电；启动开关与控制器连接并上传暖脚器的启动信号给控制器；模式开关与控制器连接并上传用户对暖脚器的工作模式的选择信号并上传控制器；温度传感器用于检测发热体的发热温度并将检测信息上传控制器；控制器根据开关的上传信号和温度检测信号控制发热体发热；无线接收器设置在新型暖脚器上并与控制器连接，用于接收用户通过遥控器对新型暖脚器进行的操作信息并上传控制器；保暖脚套设置在新型暖脚器外部，用于防止新型暖脚器的热量散发；启动开关和模式开关均可设置在触摸屏上；启动开关和模式开关与触摸屏控制电路连接，触摸屏控制电路与控制器连接；启动开关和模式开关用于获取用户对新型暖脚器的控制信号并上传至触摸屏控制电路，触摸屏控制电路用于识别启动开关和模式开关的信号并上传控制器；蜂鸣器与控制器连接，用于在新型暖脚器工作异常时报警，用于在用户对新型暖脚器进行操作时发出相应的声音从而对用户的操作进行声音反馈，或者用于在新型暖脚器的发热温度过高时进行报警；指示灯电路与控制器连接，用于接收控制器发出的驱动信号并点亮，从而指示新型暖脚器的工作状态；压力开关设置在暖脚器上用于放置双脚的部位的下方，用于接收压力信号并将压力信号上传至控制器。

在具体实施时，启动开关和模式开关均采用触摸屏实施即可；当用户触摸了启动开关时，新型暖脚器启动即可；模式开关同样以触摸屏的方式实现，模式开关用于选择新型暖脚器的工作温度，比如当触摸一次时暖脚器的工作温度设置为50度，触摸两次时暖脚器的工作温度设置为55度，触摸三次时暖脚器的工作温度设置为60度；触摸四次时则又回到第一次的触摸情况，即设置温度为50度，如此往复；无线接收器用于接收遥控器对暖脚器的控制信号并上传控制器，在具体实施时，无线接收器和遥控器的配对方式，可以为红外遥控器和红外接收器，蓝牙遥控器和蓝牙接收器，或者相对更加智能的移动式智能设备及其相应的无线接收器，比如手机app通过wifi发送指令，无线接收器同样连接wifi并接收指令等；压力开关设置在暖脚器中，用户放脚的位置的下方，压力开关的作用在于检测用户是否真的在使用暖脚器：若用户在使用暖脚器，则用户的双脚将压在压力开关上，从而压力开关输出一路信号给控制器，控制器即可获知此时用户在使用暖脚器；若用户未使用暖脚器，则此时压力开关无信号上传控制器，此时控制器即可获知用户未在使用暖脚器，从而可以进行进一步的智能控制或保护控制，比如直接断开发热体的电源供应，防止无人忘记断电而起火等意外情况发生。

如图4所示为本发明的新型暖脚器的第一实施例的电路原理示意图：在该图中未直接体现发热体，同时并为包含压力开关。

图中，电源电路包括接头P1和P2，保险F1，压敏电阻VR1，RC滤波电路C5和R5，输入限流电阻R4，保护二极管D1、D2和ZD1，输入滤波电容C2和EC1，输出滤波电容EC3，发光二极管LED4以及输出限流电阻R15。

图中的P3和P4为市电接口并接入市电(一般采用AC 220V)，且P3连接市电的火线，P4连接市电的零线；市电接入电路后，通过保险F1进行保护，然后市电信号的火线信号输出至P1，零线信号则通过可控硅Q1输出至P2接头，P1和P2之间连接有碳纤维发热板；当可控硅Q1开通时，发热板通电并发热，当可控硅Q1关断时，发热板断电并停止发热；保险F1用于在输入电流过大时及时熔断并切断电能供应；压敏电阻VR1用于在输入电压过大时快速短接输入线路，从而触发保险熔断并保护设备；输入的市电信号通过RC滤波电路滤波后，再通过保护二极管进行保护，以及输入滤波电容滤除输入信号间的杂波后，输入到线性稳压器U2(型号为79L05)；芯片的输出引脚OUT接地，接地引脚则输出电源信号VCC；电容EC3为滤波电容，用于滤除输出电源信号之间的杂波；显示灯LED4用于指示电源电路的工作状态。

图中的TS1和TS2为触摸屏上设置的触摸开关，TS1为启动开关，TS2为模式开关，两个开关通过各自的限流电阻(R7或R8)接入型号为YS802A的触摸屏检测芯片，电容C6和C7用于滤除开关线路上的杂波信号；触摸屏检测芯片的1脚连接电源VCC，2脚接地，1脚和2脚之间还连接有电容C1滤波；芯片的3脚和4脚为信号输出引脚，用于将开关信号上传至控制器U3(型号为SN8P2711B)的3脚和2脚；控制器U3的1脚连接电源信号，14脚接地，1脚和14脚之间还连接有滤波电容C4；2脚和3脚与触摸屏检测芯片连接并获取触摸屏的操作信号；芯片的4脚连接无线接收模块(REC1)，此处的无线接收模块为普遍的红外接收模块；红外接收模块的VCC脚通过限流电阻R12连接电源VCC，同时也通过滤波电容EC2接地并滤波；红外接收模块的3脚为信号输出引脚，该引脚在当红外接收模块接收到遥控器的遥控信号后，通过该引脚将收到的信号上传至控制器；控制器的5脚输出控制信号(可以为PWM控制信号，或者普通的电平信号)控制可控硅的开通和关断；芯片的6脚为输出引脚并通过限流电阻R1连接蜂鸣器LS1，蜂鸣器在新型暖脚器工作异常时报警，用户对新型暖脚器进行操作时发出相应的声音从而对用户的操作进行声音反馈，或者用于在新型暖脚器的发热温度过高时进行报警；控制器的8脚通过两个1MΩ的电阻R2和R3连接市电信号；芯片的9脚～11脚为输出引脚，各自通过限流电阻连接LED灯，用于驱动LED灯对设备的工作状态进行显示和反馈；控制芯片的13脚为输入引脚，连接温度传感器；RT1为热敏电阻，R13为分压电阻，C3为滤波电容；电源信号VCC通过热敏电阻和分压电阻与地串接，电容C3则用于滤除采样信号的杂波。

上述控制器的工作过程如下：控制器通过引脚2和引脚3获取用户对于触摸屏的按键信息，或者通过引脚4接收用户通过遥控器对设备做出的控制信息；然后，控制器通过控制6脚输出驱动信号控制蜂鸣器鸣叫，从而进行用户操作的反馈，还控制9～11脚输出驱动信号，控制相应的LED灯点亮并显示设备工作状态。同时，控制器通过引脚5输出一路驱动信号，该路驱动信号通过限流电阻R6连接可控硅Q1的控制端；该驱动信号驱动可控硅Q1导通，此时发热体的P1和P2引脚上电，发热体发热；当发热体发热时，发热体的温度上升，此时热敏电阻RT1受到温度的影响，阻值发生变化，从而使得控制器13脚采集到的电压信号发生变化；控制器根据检测到的电压信号，控制驱动信号的持续时间：若温度未达到设定值，则驱动可控硅Q1持续导通，此时发热体持续发发热；若温度达到设定值，则驱动可控硅Q1关断，此时发热体断电并停止发热。

由于热敏电阻的特性，其电阻值会根据温度变化而变化，因此对于一个固定的温度，比如50℃，其热敏电阻的阻值为固定的AΩ，由于电阻R13的阻值固定，因此发热体为50℃时，控制器13脚检测的电压为固定值V为

V＝VCC*R13/(RT1₅₀+R13)，其中VCC为电源电压，R13为电阻R13的阻值，RT1₅₀为热敏电阻RT1在温度为50℃时的阻值。通过上述的简单公式计算，13脚的每一个电压值均可对应一个温度值，因此可以实现暖脚器的多段温度控制。

如图5所示为本发明的新型暖脚器的控制方法流程示意图：本发明提供的这种所述新型暖脚器的控制方法，包括如下步骤：

S1.用户启动暖脚器，并选定工作模式；

S2.暖脚器的触摸屏控制芯片接收用户的按键信息并上传控制器；

S3.控制器接收用户对暖脚器的操作信息，控制发热体发热；

S4.温度传感器实时检测发热体的温度，并将温度信息上传控制器；

S5.控制器接收到温度信息，实时调整可控硅的导通时间，控制发热体的发热温度在设定值；

S6.控制器实时控制指示灯电路点亮，从而对外显示新型暖脚器的工作状态；

S7.控制器实时控制蜂鸣器工作，从而实现对用户对于新型暖脚器的操作的反馈，实现新型暖脚器工作异常时报警，或者实现在新型暖脚器的发热温度过高时的报警。

Claims (10)

1.一种新型暖脚器，包括发热体、保暖脚套和开关，其特征在于还包括电源电路、控制器、温度传感器、遥控器和无线接收器，且所述开关包括启动开关和模式开关；启动开关、模式开关和温度传感器均与控制器连接；电源电路用于将外界提供的市电转换为直流电能并为所述暖脚器供电；启动开关与控制器连接并上传暖脚器的启动信号给控制器；模式开关与控制器连接并上传用户对暖脚器的工作模式的选择信号并上传控制器；温度传感器用于检测发热体的发热温度并将检测信息上传控制器；控制器根据开关的上传信号和温度检测信号控制发热体发热；无线接收器设置在新型暖脚器上并与控制器连接，用于接收用户通过遥控器对新型暖脚器进行的操作信息并上传控制器；保暖脚套设置在新型暖脚器外部，用于防止新型暖脚器的热量散发。

2.根据权利要求1所述的新型暖脚器，其特征在于所述的新型暖脚器还包括触摸屏和触摸屏控制电路，且所述的启动开关和模式开关均设置在触摸屏上；启动开关和模式开关与触摸屏控制电路连接，触摸屏控制电路与控制器连接；启动开关和模式开关用于获取用户对新型暖脚器的控制信号并上传至触摸屏控制电路，触摸屏控制电路用于识别启动开关和模式开关的信号并上传控制器。

3.根据权利要求2所述的新型暖脚器，其特征在于所述的触摸屏控制电路为由型号为YS802A的触摸屏检测芯片构成的电路。

4.根据权利要求1所述的新型暖脚器，其特征在于所述的新型暖脚器还包括蜂鸣器；蜂鸣器与控制器连接，用于在新型暖脚器工作异常时报警，用于在用户对新型暖脚器进行操作时发出相应的声音从而对用户的操作进行声音反馈，或者用于在新型暖脚器的发热温度过高时进行报警。

5.根据权利要求1所述的新型暖脚器，其特征在于所述的新型暖脚器还包括指示灯电路；指示灯电路与控制器连接，用于接收控制器发出的驱动信号并点亮，从而指示新型暖脚器的工作状态。

6.根据权利要求1所述的新型暖脚器，其特征在于所述的新型暖脚器还包括压力开关；所述压力开关设置在暖脚器上用于放置双脚的部位的下方，用于接收压力信号并将压力信号上传至控制器。

7.根据权利要求1～6之一所述的新型暖脚器，其特征在于所述的电源电路包括保险、压敏电阻、滤波电路和由线性稳压器构成的电源电路；保险串接在市电进线的火线上，压敏电阻并接在市电的火线和零线之间；市电通过保险和压敏电阻进行保护后，再通过滤波电路进行滤波后串联至线性稳压器；线性稳压器用于将市电转换为直流电源并为所述新型暖脚器供电。

8.根据权利要求1～6之一所述的新型暖脚器，其特征在于所述的控制器控制发热体发热，具体为发热体的电能输入端一端连接可控硅的活动端一端，可控硅的活动端另一端连接市电的电源线的一路，市电的电源线的另一路直接连接发热体的电能输入端的另一端；可控硅的控制端连接控制器；控制器通过输出控制信号控制可控硅的通断，实现对发热体的上电时间的控制，从而实现对发热体的发热温度的控制。

9.根据权利要求1～6之一所述的新型暖脚器，其特征在于所述的发热体为碳纤维发热板；所述的温度传感器为热敏电阻；所述的保暖脚套采用太空记忆棉；所述的遥控器为红外遥控器，蓝牙遥控器或者智能移动设备。

10.一种权利要求1～6之一所述的新型暖脚器的控制方法，包括如下步骤：

S1.用户启动暖脚器，并选定工作模式；

S2.暖脚器的触摸屏控制芯片接收用户的按键信息并上传控制器；

S3.控制器接收用户对暖脚器的操作信息，控制发热体发热；

S4.温度传感器实时检测发热体的温度，并将温度信息上传控制器；

S5.控制器接收到温度信息，实时调整可控硅的导通时间，控制发热体的发热温度在设定值；

S6.控制器实时控制指示灯电路点亮，从而对外显示新型暖脚器的工作状态；

S7.控制器实时控制蜂鸣器工作，从而实现对用户对于新型暖脚器的操作的反馈，实现新型暖脚器工作异常时报警，或者实现在新型暖脚器的发热温度过高时的报警。