CN205626247U - 智能加热式护膝控制器 - Google Patents

Abstract

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。

Description

智能加热式护膝控制器

技术领域

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

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1亿以上，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

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。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

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IC1；

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S1；所述晶振Y1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Y1一端通过所述电容C10接地，另一端通过所述电容C11接地；所述单片机的复位引脚通过所述按键S1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S1两端。

优选的，所述稳压及按键模块IC2包括稳压器U3以及按键Key1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Key1和按键Key2与所述单片机对应电连接。

优选的，所述锂电池充电管理模块IC1包括锂电池充电管理芯片U1，以及与所述锂电池充电管理芯片U1分别对应耦合连接的锂电池接线端子P2和充电接口P1。

优选的，所述锂电池充电管理芯片U1型号为BQ2057C。

实用新型的有益效果是：

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。

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

图1为本实用新型的框架图。

图2为图1中锂电池充电管理模块IC1电路原理图。

图3为图1中稳压及按键模块IC2电路原理图。

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

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。

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IC1；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IC1负责锂电池充电管理。

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1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1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1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Y1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Y1一端通过电容C10接地，电连接晶振Y1另一端通过电容C11接地；电连接单片机STM32F103CBT6的复位引脚7通过电连接按键S1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S1两端；单片机STM32F103CBT6的引脚20通过电阻R12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

稳压及按键模块IC2包括稳压器U3、按键Key1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1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L1与电容C5串联连接后，并联于二极管D4两端，电容C7和电容C8分别并联于电容C5两端，电阻R10、电阻R11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R11以及发光二极管D5正极并联于电容C8两端，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Key1和按键 Key2一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Key1和按键 Key2另一端分别接地，电容C3并联于按键Key1两端，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U1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KEY1、KEY2用于设置温度的高低，C3、C4用于按键干扰滤波。

锂电池充电管理模块IC1包括锂电池充电管理芯片U1、锂电池接口P2、电源接口P1、电阻R1-R5、二极管D1和发光二极管D2、三极管Q1和电容C1-C2；如图2所示，锂电池充电管理芯片U1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U1的引脚3与电源接口P1引脚2对应电连接，锂电池充电管理芯片U1的引脚3通过电容C2接地，锂电池充电管理芯片U1的引脚6接地，电源接口P1引脚2通过电阻R1与三极管Q1的集电极电连接，三极管Q1的发射集通过二极管D1的正极与锂电池接口P2的正极接线引脚1电连接，三级管Q1的基极通过电阻R2与锂电池充电管理芯片U1的引脚7电连接，用于驱动充电电流；三级管Q1的集电极与锂电池充电管理芯片U1的引脚1对应电连接；锂电池充电管理芯片U1的引脚2与二极管D1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U1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U1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D1负极通过电容C1接地，锂电池充电管理芯片U1的引脚8与电源接口P1的引脚2电连接，锂电池充电管理芯片U1的引脚4通过电阻R3与电源接口P1的引脚2电连接，同时锂电池充电管理芯片U1的引脚4通过电阻R3锂电池充电管理芯片U1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。

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。

Claims (4)

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IC1；

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S1；所述晶振Y1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Y1一端通过所述电容C10接地，另一端通过所述电容C11接地；所述单片机的复位引脚通过所述按键S1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S1两端。

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Key1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Key1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IC1包括锂电池充电管理芯片U1，以及与所述锂电池充电管理芯片U1分别对应耦合连接的锂电池接线端子P2和充电接口P1。

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U1型号为BQ2057C。