CN210870858U - 一种定时叫醒按摩枕头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种定时叫醒按摩枕头，所述枕头的外部包括外置定时输入设备和发光模块，所述枕头的内部包括电源模块、控制模块、第一震动模块和第二震动模块，所述外置定时输入设备在枕头的左下方，所述发光模块在枕头外表面的左右两侧，所述外置定时输入设备、发光模块均连接到控制模块和电源模块上，控制模块与电源模块相连，控制模块在枕头中部，电源模块在枕头下部，控制模块与第一震动模块、第二震动模块相连，第一震动模块在枕头左上部，第二震动模块在枕头右上部，本实用新型的定时叫醒按摩枕头弥补了传统叫醒方式的不利方面，满足使用和健康需求，并提供按摩功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种枕头，尤其涉及一种定时叫醒按摩枕头，属于家庭用的物品或设备类。
背景技术
在家庭、集体生活中，个体之间常常会由于生活习惯、工作时间的差异，而设定不同的起床时间。对于传统的闹钟而言，其极易因闹钟铃声的响起带来彼此之间的相互影响，使得睡眠质量降低，影响到一天当中的学习、工作精力。此外，闹钟突响还容易使人血压升高、心率加快，长期以往，会影响到个人身体健康水平；而放在枕边的手机闹钟则会在夜间睡眠时对人体产生辐射，影响我睡眠质量与身体健康状况。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型旨在提供一种提升睡眠质量、有利身体健康、具有按摩功能的定时叫醒按摩枕头。
技术方案：本实用新型的定时叫醒按摩枕头枕头的外部包括外置定时输入设备和发光模块，枕头的内部包括电源模块、控制模块、第一震动模块和第二震动模块，外置定时输入设备在枕头的左下方，发光模块在枕头外表面的左右两侧，外置定时输入设备、发光模块均连接到控制模块和电源模块上，控制模块与电源模块相连，控制模块在枕头中部，电源模块在枕头下部，控制模块与第一震动模块、第二震动模块相连，第一震动模块在枕头左上部，第二震动模块在枕头右上部。
进一步地，外置定时输入设备通过并口连接到控制模块和电源模块上。
进一步地，发光模块包括第一发光条和第二发光条。
进一步地，电源模块设有外置充电接头，外置充电接头位于枕头左上角。
进一步地，控制模块包括STM32单片机和压力传感器。
进一步地，第一震动模块包括第一振动马达和第一敲击马达。
进一步地，第二震动模块包括第二振动马达和第二敲击马达。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：
本实用新型是以STM32F103ZE芯片作为系统的控制核心，通过综合考虑各种电路元器件的使用方法以及优缺点，再结合实际生活应用的要求,设计出了定时叫醒按摩枕头。通过电路与电路、元器件与元器件之间的相互作用，为新的叫醒方式的实现提供了可能，从而弥补了传统叫醒方式的不利方面，同时满足了使用和健康需求，并提供按摩功能。
附图说明
图1是本实用新型的枕头剖面各模块连接图；
图2是本实用新型的枕头外观图；
图3是本实用新型的枕头各模块工作结构框图；
图4是本实用新型的系统程序流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的定时叫醒按摩枕头，枕头的外部包括外置定时输入设备5和发光模块6，枕头的内部包括电源模块4、控制模块3、第一震动模块1和第二震动模块2，外置定时输入设备5在枕头的左下方，发光模块6在枕头外表面的左右两侧，外置定时输入设备5、发光模块6均连接到控制模块3和电源模块4上，控制模块3与电源模块4相连，控制模块3在枕头中部，电源模块4在枕头下部，控制模块3与第一震动模块1、第二震动模块2相连，第一震动模块1在枕头左上部，第二震动模块2在枕头右上部。
如图2所示，枕头外部左侧有发光条61，枕头外部左侧有发光条62，外置定时输入设备5在枕头左下方。
如图3所示，外置定时输入设备通过并口与STM32单片机相连，进行数据传输。STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计，电源位2.0V-3.6V供电，其带唤醒功能的低功耗优势可实现在72MHz时消耗36mA(所有外设处于工作状态)，待机时下降到2μA，工作温度范围可处于-40℃至+85℃或105°，故非常适合应用在此定时叫醒按摩枕头系统里。
本系统所采用的压力传感器拥有高精度的前端模块，采用24位高精度A/D转换芯片hx77，具有两路模拟通道输入，内部集成128倍增益可编程放大器。输入电路可配置为提供桥压的电桥式压力传感器模式，具有高精度、低成本的优点，通过实验验证该传感器的线性、重复性良好，能满足设计要求。控制模块工作时，压力传感器检测数据，输出电压便产生相应变化,输出的电压值经过仪用放大器放大并进行A/D转换后,送到单片机STM32对电路后续的工作状态进行判断和控制。
本系统采用多组震动马达与敲击马达组合，以适用于不同种震动等级的选择。本系统的电源模块为可手动开关，可充电式电源，具有体积小、功率密度大、良好的输出短路和过流保护等性能，满足系统所需的电压与工作温度要求，适用于本系统。本系统采用的发光模块为发光条灯，位于枕头两侧，具有灯光柔和明亮的效果，与单片机通过导线相连。
本文所设计系统在程序设计过中主要采用的是Keil软件运用C语言来进行编写STM32单片机驱动程序，该软件功能强大能够实现硬件在线仿真方便找出程序错误的地方，这点利于程序员在编写系统程序时进行在线调试程序。
如图4所示，当使用对象打开枕头的使用开关，通过外置的输入模块选择工作模式，若选择定时叫醒功能，则可通过输入设备设置叫醒时间以及选择震动模块震动等级，此时枕头中的控制模块获取定时数据，在设定的时间点下开始正常工作，并且控制模块能够控制震动模块以及发光模块工作以实现叫醒功能。此定时叫醒的具体过程为：当到达叫醒时间点进行叫醒工作时，控制模块内部开始工作，并且控制震动模块和发光模块工作(其中发光模块开始工作后会在枕头电源关闭之前一直处于工作状态)，与此同时，控制模块实时对枕头所受压力进行检测，通过检测到的压力数据以判断叫醒对象的头部是否离开枕头。若检测到的压力数据经控制模块判断使用对象的头部离开枕头，则控制模块可控制震动模块停止震动，此时控制模块仅处于压力检测状态，以对电路后续的工作状态进行判断和控制；若经判断使用对象的头部未离开枕头，控制模块持续控制震动模块工作并且检测压力数据，同样是为对电路后续的工作状态进行判断和控制；若使用对象在头部离开枕头后短时间内又重新躺回，也就是说控制模块此时再次检测到头部没有离开枕头的相关压力数据后，同样会控制震动模块工作。以上震动发光叫醒过程一直持续，直至控制模块检测到使用对象的头部离开枕头，且离开枕头的状态持续一定长的时间，比如半小时，则可断定使用者起床，完成叫醒功能，此时系统进入休眠状态避免电源的过量消耗，等待使用者关闭枕头电源。此处设计考虑到使用者在被叫醒刚起床的情况下可能会处于迷糊状态，这样可以避免使用者刚起床时需要摸索电源开关的动作，也可避免在起床后关闭枕头开关又继续躺下来睡觉等行为。此外，发光模块一直处于工作状态，灯光会对使用者有电源未关的提醒作用，当使用者起床洗漱或走动清醒后，可回来关闭电源。当然在以上整个工作过程中，使用者也可直接关闭电源模块。此外，需要注意的一点是，系统在设定的定时叫醒时间点之前，枕头内部单片机处于低功耗状态，进一步节约能源。
若使用对象通过输入设备选择按摩功能模式，则进一步可选择该功能模块下的震动模块震动等级，进而开启震动模块的相关电路工作，若使用者想停止按摩可选择关闭枕头的电源开关。
这其中的控制模块主要采用ARM公司的32位微控制器STM32单片机作为本设计的主控单元，STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计，具有较高的处理速度，此外，控制模块还包括了压力传感器，结合压力传感器的功能,可以在叫醒过程中对被唤醒对象的头部是否离开枕头做出判断。单片机可根据压力传感器传输的信号，对电路后续的工作状态进行判断和控制，此过程可以起到叫醒与防止使用对象睡“回笼觉”的作用；其中的外置定时输入设备的作用是：枕头的使用对象由此输入自己需要的定时叫醒时间，对枕头电路发出定时启动工作的指令，除此之外，外置的输入设备还可选择单纯的枕头震动功能进行头部按摩，以及还可对叫醒和按摩的枕头震动等级进行选择；其中的电源模块为电路提供电流，电源模块设有外置接头，可对其进行充电；其中的震动模块由振动马达与敲击马达构成，在其作用时可以通过震动与敲击的双重作用叫醒使用对象，或为使用对象提供按摩；其中的发光模块与单片机通过导线相连，在单片机控制下发光工作，可具有床头灯的作用，也有通过灯光刺激使用者清醒，提醒使用者电源未关的作用。以上涉及单片机工作的指令都可以结合实际情况，通过对单片机进行编程而使其获得。
Claims (7)
1.一种定时叫醒按摩枕头，其特征在于：所述枕头的外部包括外置定时输入设备(5)和发光模块(6)，所述枕头的内部包括电源模块(4)、控制模块(3)、第一震动模块(1)和第二震动模块(2)，所述外置定时输入设备(5)在枕头的左下方，所述发光模块(6)在枕头外表面的左右两侧，所述外置定时输入设备(5)、发光模块(6)均连接到控制模块(3)和电源模块(4)上，所述控制模块(3)与电源模块(4)相连，控制模块(3)在枕头中部，电源模块(4)在枕头下部，所述控制模块(3)与第一震动模块(1)、第二震动模块(2)相连，第一震动模块(1)在枕头左上部，第二震动模块(2)在枕头右上部。
2.根据权利要求1所述的定时叫醒按摩枕头，其特征在于：所述外置定时输入设备(5)通过并口连接到控制模块(3)和电源模块(4)上。
3.根据权利要求1所述的定时叫醒按摩枕头，其特征在于：所述发光模块(6)包括第一发光条(61)和第二发光条(62)。
4.根据权利要求1所述的定时叫醒按摩枕头，其特征在于：所述电源模块(4)设有外置充电接头，所述外置充电接头位于枕头左上角。
5.根据权利要求1所述的定时叫醒按摩枕头，其特征在于：所述控制模块(3)包括STM32单片机和压力传感器。
6.根据权利要求1所述的定时叫醒按摩枕头，其特征在于：所述第一震动模块(1)包括第一振动马达和第一敲击马达。
7.根据权利要求1所述的定时叫醒按摩枕头，其特征在于：所述第二震动模块(2)包括第二振动马达和第二敲击马达。
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