CN211884113U - 一种智能加热电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能加热电动牙刷，包括牙刷本体和用于保护刷头的保护壳；保护壳包括：第一电源模块，第一蓝牙控制模块，以及与第一蓝牙控制模块连接的温度检测模块、加热开关、加热模块和第一指示灯；牙刷本体包括牙刷头和牙刷柄部；振动模块设置于牙刷头内部，PH检测模块设置于牙刷头背面，振动开关、PH开关、显示模块和第二指示灯均设置于牙刷柄部。本申请的智能加热电动牙刷保护壳可以加热冷水；电动牙刷的牙刷头部内置了pH值传感器，可以测量口腔的pH值，并在显示模块上显示水温和口腔PH值，有助于用户检测口腔环境。

Description

一种智能加热电动牙刷

技术领域

本实用新型涉及智能牙刷，具体涉及一种智能加热牙刷。

背景技术

人的牙齿适宜在35～36.5℃的口腔温度下进行正常的新陈代谢。如果经常给牙齿以骤冷骤热的刺激，则可能导致牙龈出血、牙龈痉挛或其它牙齿疾病的发生。科学家通过研究认为，用温水刷牙有利于牙齿的健康。反之，长期用凉水刷牙，就会出现“人未老，牙已老”的结局。日本厚生省的一项调查表明，牙齿的寿命平均比人的寿命短10年以上，根源便出在“凉水刷牙”这一群体习惯上。实践也证明，30℃左右的温水是一种良性的口腔保护剂，用这样的水漱口，既利于牙齿，也利于咽喉和舌头，还利于清除口腔里的细菌和食物残渣，会使人产生一种清爽、舒服的口感。口腔的酸碱值是由唾液来决定的，唾液的正常pH值在6.6～7.1之间。口腔在正常的pH值下可以使伤口快速恢复，根据吃的食物的不同，口腔的pH值会有波动。

传统的电动牙刷只能进行口腔清洁功能，不能进行口腔pH值的检测。在户外出行时，由于环境条件所限，不容易获取温水进行刷牙，对于口腔的pH值也没有便捷的方法进行检测。因而无法在这种条件限制下，保持对牙齿保护。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种智能加热电动牙刷，解决现有技术中牙刷无法加热冷水，无法检测口腔PH值的缺陷。

技术方案：本实用新型提供了一种智能加热电动牙刷，包括牙刷本体和用于保护刷头的保护壳；

保护壳包括：第一电源模块，第一蓝牙控制模块，以及与第一蓝牙控制模块连接的温度检测模块、加热开关、加热模块和第一指示灯；

第一电源模块，用于为保护壳供电；

温度检测模块，用于检测水温并将检测到的水温数据传输至第一蓝牙控制模块；

第一蓝牙控制模块，用于分析接收到的水温数据和第一电源模块的供电状态，并向加热模块发出水温控制指令；

加热模块，用于在加热开关开启的情况下，响应水温控制指令进行水温控制；

第一指示灯，用于根据第一电源模块的供电状态进行电量提示。

进一步地，第一电源模块包括：

第一降压供电单元，用于将电池提供的电压降压后，向加热模块之外的部分供电；

第一充电单元，用于接入外部电压，为其内置的电池充电；

第一升压供电单元，用于将电池提供的电压升压，为加热模块供电。

进一步地，牙刷本体包括第二电源模块，与第一蓝牙控制模块连接的第二蓝牙控制模块，以及与第二蓝牙控制模块连接的PH检测模块、振动开关、PH开关、显示模块、振动模块和第二指示灯；

第二电源模块，用于为牙刷本体供电；

第二蓝牙控制模块，用于接收水温数据和PH数据以供显示模块显示，分析第二电源模块的供电状态，以及响应振动开关的开启控制振动模块振动；

第二指示灯模块，用于根据第二电源模块的供电状态进行电量提示。

进一步地，牙刷本体包括牙刷头和牙刷柄部；振动模块设置于牙刷头内部，PH检测模块设置于牙刷头背面，振动开关、PH开关、显示模块和第二指示灯均设置于牙刷柄部。

进一步地，第二电源模块包括：

统一供电单元，用于将电池提供的电压降压后，向振动模块之外的牙刷本体供电；

第二充电单元，用于接入外部电压，为其内置的电池充电；

振动供电单元，用于将电池提供的电压降压后，向振动模块供电。

有益效果：与现有技术相比，本申请的智能电动牙刷在保护可内部通过检测采集水温，并控制加热模块，实现智能加热水温。智能牙刷内部集成pH值传感器，通过对口腔内部pH值的采集，实现监控口腔环境。另外通过蓝牙控制芯片的数据传输，将水温pH值实时显示在智能牙刷上的显示屏中，用户可以掌握水温和牙齿健康情况。

附图说明

图1为本申请实施例的智能加热电动牙刷外部结构图；

图2为本申请实施例中保护壳内部系统框图；

图3为本申请实施例中牙刷本体系统框图；

图4为本申请实施例中的第一蓝牙控制模块的电路原理图；

图5为本申请实施例中的第一电源模块的电路原理图；

图6为本申请实施例中的温度检测模块的电路原理图；

图7为本申请实施例中的加热模块的电路原理图；

图8为本申请实施例中的PH检测模块的电路原理图；

图9为本申请实施例中显示模块的显示面板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：

本实用新型提供了一种智能加热电动牙刷，如图1所示，包括保护壳1和牙刷本体2，使用时保护壳套设于牙刷刷头上。；

如图2所示，保护壳1包括：第一电源模块，第一蓝牙控制模块，以及与第一蓝牙控制模块连接的温度检测模块13、加热开关11、加热模块和第一指示灯12。

温度检测模块13，用于检测水温并将检测到的水温数据传输至第一蓝牙控制模块；本实施例中温度检测模块可采用采用美国DALLAS公司生产温度传感器DS18B20，其电路原理如图6所示，该传感器输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。且该温度传感器采用不锈钢封装的防水型温度探头,感温范围是-55到+125°,精度可以达到0.1度,静态功耗小于3uA，供电电压为3-5.5v，可以很精确的检测水杯中的实时水温。

第一蓝牙控制模块，用于接收水温数据并进行分析，并向加热模块发出水温控制指令。本实施例中，蓝牙控制芯片采用了Nordic公司的nRF51822，其电路原理如图4所示，它是功能强大、高灵活性的多协议SoC，适用于蓝牙低功耗应用。nRF51822是基于配备256kBflash+16kB RAM的32位ARM内核，既能作为蓝牙传输芯片，也能作为主控单片机芯片，实现了二合一的效果，避免了普通单片机外挂蓝牙芯片的问题，降低了设备体积，减少了整体成本，且功能丰富。另外，nRF51822芯片带有12位精度ADC模块，可实现电池电压信号的测量功能，误差范围小于2mV。锂电池电压经过电阻分压后，连接至主控芯片的ADC采样通道上，由ADC检测相应通道的电压值，经过转换后得到实际的锂电池电压。

加热开关11可以控制保护壳对冷水进行加热。加热模块在加热开关开启的情况下，根据第一蓝牙控制模块发送的水温控制指令进行水温控制。在本实施例中，加热模块采用定制的PTC发热片，其电路原理如图7所示，使用12V电压供电，功率达到12W。PTC加热片采用PTC陶瓷发热组件与波纹铝条经高温胶粘组成。PTC加热片有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。在安全性能上，任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而引起烫伤，火灾等安全隐患。可通过实时检测温度进行PWM调节，控制加热功率。

第一电源模块，用于为保护壳1供电，其电路原理如图5所示，包括第一降压供电单元、第一充电单元和第一升压供电电源。第一降压供电单元，用于将锂电池提供的电压经过降压芯片降压到3.3V后，向加热模块之外的部分供电；第一充电单元，用于由外部接口接入外部电压5V，通过充电芯片为其内置的锂电池充电；第一升压供电单元，用于将锂电池提供的电压通过升压芯片升压至12V，为加热模块供电。如图1所示，可通过充电接口14外接电源为保护壳充电。

另外，第一蓝牙控制模块，接收并分析第一电源模块的供电状态，并根据供电状态向第一指示灯12发出指令进行电量提示。

如图3所示，牙刷本体2包括第二电源模块，与第一蓝牙控制模块连接的第二蓝牙控制模块，以及与第二蓝牙控制模块连接的PH检测模块、振动开关22、PH开关23、显示模块24、振动模块和第二指示灯25。如图1所示，振动模块设置于牙刷头内部，PH检测模块设置于牙刷头背面，振动开关22、PH开关23、显示模块24和第二指示灯25均设置于牙刷柄部。充电座3用于为牙刷本体充电。其中，振动开关22和PH开关23分别采用设于牙刷手柄外侧的按键实现。

PH检测模块用于检测口腔内部的PH值传输至第二蓝牙控制模块。本实施例中PH检测模块采用PH传感器。如图8所示，pH传感器基于差分电极测量利术，测量电极和标准电极测得的pH值相对于第三个背景电极的差分值。同时利用前置放大器来放大每个电极的输出，电流信号转化为水样的pH值，即是pH值传感器的测量结果。第二蓝牙控制模块通过内置的ADC采集相对应的模拟量电压，经过转换得到pH值。

第二蓝牙控制模块与第一蓝牙控制模块无线连接，可接收来自第一蓝牙控制模块发送的水温数据。本实施例中的第二蓝牙控制模块也采用Nordic公司的nRF51822。第二蓝牙控制模块将接收到的PH数据和水温数据处理之后发送至牙刷手柄处的显示模块24处进行显示。本实施例中的显示模块采用了4COM和4SEG的显示屏，如图9所示，可以自定义编程显示多种信息。显示2位数字、摄氏度、百分号字符，体积小巧，界面友好直观，可以方便的了解当前水温和口腔pH值。在正常显示的情况下，典型功耗为3uA，可以延长电池的使用时间。

另外，第二蓝牙控制模块还可分析第二电源模块的供电状态，第二指示灯25根据第二电源模块的供电状态进行电量提示。

第二电源模块包括：统一供电单元，用于将锂电池提供的电压经过降压芯片降压至3.3V后，向振动模块之外的牙刷本体供电；第二充电单元，用于有外部充电座3接入外部5V电压，为其内置的电池充电；振动供电单元，用于将锂电池提供的电压降压后，向振动模块供电。

工作过程说明：

1.充电：外部电源可分别通过充电借口14和充电座3为保护壳和牙刷本体充电。牙刷本体和保护壳内置的锂电池经过电压转换后给装置供电。在收纳情况下，将电动牙刷头放置在保护壳内，防水防尘，保持牙刷头洁净。

2.加热：使用时，按下加热按键后，将保护壳放入待加热的冷水中，其内部锂电池经过升压芯片产生12V电压，为加热片提供工作电源。加热分为三档调节方式，水温低于10摄氏度时，配置为快速加热模式，迅速加热水温；水温高于25摄氏度时，配置慢热模式；水温高于30摄氏度，开启保温模式。水温通过第一蓝牙控制模块传输至第二蓝牙控制模块，显示在牙刷柄部的显示屏上。

3.刷牙和PH检测：按下振动开关22时时，锂电池为牙刷头部振动模块供电，使牙刷头高速振动，达到清洁牙齿的目的；按下pH开关时，第二蓝牙控制模块通过读取pH值传感器的数据，采集当前口腔pH值，并在牙刷外壳的显示屏上显示。

4.电量显示：第一蓝牙控制模块和第二蓝牙控制模块分别持续获取第一电源模块和第二电源模块的电量，并根据各自电量控制指示灯指示：当电量高于百分之90时，指示灯绿灯闪烁；电量低于百分之40时，指示灯黄灯闪烁；低于百分之10时，指示灯红灯闪烁。

Claims (5)

1.一种智能加热电动牙刷，其特征在于，包括牙刷本体和用于保护刷头的保护壳；

所述保护壳包括：第一电源模块，第一蓝牙控制模块，以及与所述第一蓝牙控制模块连接的温度检测模块、加热开关、加热模块和第一指示灯；

所述第一电源模块，用于为所述保护壳供电；

所述温度检测模块，用于检测水温并将检测到的水温数据传输至第一蓝牙控制模块；

所述第一蓝牙控制模块，用于分析接收到的水温数据和所述第一电源模块的供电状态，并向所述加热模块发出水温控制指令；

所述加热模块，用于在所述加热开关开启的情况下，响应所述水温控制指令进行水温控制；

所述第一指示灯，用于根据所述第一电源模块的供电状态进行电量提示。

2.根据权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述第一电源模块包括：

第一降压供电单元，用于将电池提供的电压降压后，向所述加热模块之外的部分供电；

第一充电单元，用于接入外部电压，为其内置的电池充电；

第一升压供电单元，用于将电池提供的电压升压，为所述加热模块供电。

3.根据权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述牙刷本体包括第二电源模块，与所述第一蓝牙控制模块连接的第二蓝牙控制模块，以及与所述第二蓝牙控制模块连接的PH检测模块、振动开关、PH开关、显示模块、振动模块和第二指示灯；

所述第二电源模块，用于为所述牙刷本体供电；

所述第二蓝牙控制模块，用于接收水温数据和PH数据以供显示模块显示，分析所述第二电源模块的供电状态，以及响应振动开关的开启控制振动模块振动；

所述第二指示灯模块，用于根据所述第二电源模块的供电状态进行电量提示。

4.根据权利要求3所述的牙刷，其特征在于，所述牙刷本体包括牙刷头和牙刷柄部；所述振动模块设置于牙刷头内部，所述PH检测模块设置于牙刷头背面，所述振动开关、所述PH开关、所述显示模块和所述第二指示灯均设置于所述牙刷柄部。

5.根据权利要求3所述的牙刷，其特征在于，所述第二电源模块包括：

统一供电单元，用于将电池提供的电压降压后，向所述振动模块之外的牙刷本体供电；

第二充电单元，用于接入外部电压，为其内置的电池充电；

振动供电单元，用于将电池提供的电压降压后，向所述振动模块供电。

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