CN213310509U - 一种电动牙刷整机电路及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动牙刷整机电路及电动牙刷，属于牙刷结构领域。本实用新型电动牙刷整机电路包括处理器、与处理器相连的存储器、显示模块、电机驱动模块和与电池相连的电源模块，其中，所述处理器的输出端分别与显示模块和电机驱动模块输入端相连，所述电源模块为整个电路供电。本实用新型的有益效果为：方便直观的看到刷牙后的口腔清洁度效果展示，操作更加便捷。

Description

一种电动牙刷整机电路及电动牙刷

技术领域

本实用新型涉及一种牙刷结构，尤其涉及一种电动牙刷整机电路，还涉及一种包括所述电动牙刷整机电路的电动牙刷。

背景技术

电动牙刷是新型口腔保健产品，与普通牙刷相比，可以更为科学有效的清除牙菌斑、减少牙龈炎、牙周病和牙龈出血等口腔疾病，是目前普遍流行的生活日用品。

现有的电动牙刷都往智能化发展，能够对刷牙的效果进行评估，但是，目前的电动牙刷普遍做法是通过电动牙刷与手机相连，通过手机查看刷牙的评价报告。此种操作方式一方面需要在刷牙后拿手机查看刷牙是否合格，从而使操作不便。

因为如果刷牙没有得到要求，可能还需要重新再拿起电动牙刷刷牙，有些人可能刷完牙急于看报告，从而存在忘记关电动牙刷的情况。从而造成电动牙刷一直运动的工作状态，与绿色节能的环保理念不符。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种电动牙刷整机电路，还提供一种包括所述电动牙刷整机电路的电动牙刷。

本实用新型电动牙刷整机电路包括处理器、与处理器相连的存储器、显示模块、电机驱动模块和与电池相连的电源模块，其中，所述处理器的输出端分别与显示模块和电机驱动模块输入端相连，所述电源模块为整个电路供电。

本实用新型作进一步改进，还包括用于采集刷牙数据的数据采集模块，所述数据采集模块的输出端与处理器的输入端相连。

本实用新型作进一步改进，所述数据采集模块包括惯性导航系统姿态导航系统姿态传感器。

本实用新型作进一步改进，还包括硬件输入模块，所述硬件输入模块的输出端与处理器的输入端相连。

本实用新型作进一步改进，所述硬件输入模块包括按键和/或触摸模块。

本实用新型作进一步改进，所述电源模块包括电源控制模块、稳压模块和升压模块，所述电源模块的电源输入端与电池相连，电源输出端分别与稳压模块和升压模块相连，稳压模块的输出端与处理器相连，所述升压电路的输出端与所述电机驱动模块输入端相连，所述电源控制模块的控制端分别与所述处理器和硬件开关相连。

本实用新型作进一步改进，所述电源控制模块采用硬件开关和处理器联合控制输出，包括用于连接电源输出端和供电端的电源开关单元、1路以上的控制单元，其中，所述硬件开关的一端与电池输出端相连，所述硬件开关的另一端和处理器的控制脚分别与控制单元的输入端相连，控制单元的输出端与所述电源开关单元的控制端相连。

本实用新型作进一步改进，所述电源模块还包括充电管理模块，所述充电管理模块的输入端与充电口相连，输出端与电池相连。

本实用新型作进一步改进，所述电源控制模块还包括输入端与充电管理模块的输出端相连的供电控制单元，所述供电控制单元的输出端与电源开关单元的控制端相连。

本实用新型还提供一种包括所述电动牙刷整机电路的电动牙刷，包括壳体，所述壳体上设有按键和显示屏，还包括设置在壳体内的电池、电机和主控板，所述电动牙刷整机电路设置在所述主控板上，所述按键、显示屏、电池和电机分别与主控板相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在电动牙刷上设置显示屏，能够很方便直观的看到牙刷效果，不需要再拿起手机查看，操作更加便捷，减少忘记关机的概率，减少能量浪费；通过传感器采集刷牙数据，能够基于该数据实现刷牙方式评分，更加科学。

附图说明

图1为本实用新型整机电路结构框图；

图2为处理器一实施例电路原理图；

图3为充电管理模块一实施例电路原理图；

图4为电源控制模块一实施例电路原理图；

图5为稳压电路一实施例电路原理图；

图6为升压电路一实施例电路原理图；

图7为数据采集模块一实施例电路原理图；

图8为显示模块一实施例电路原理图；

图9为触摸模块一实施例电路原理图；

图10为存储模块一实施例电路原理图；

图11为电机驱动模块一实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型为了克服目前电动牙刷无法直观显示评价结果的缺陷，对电动牙刷的结构及电路进行了改进，本实用新型电动牙刷包括壳体，所述壳体上设有按键和显示屏，还包括设置在壳体内的电池、电机和主控板，所述主控板上设有电动牙刷整机电路，所述按键、显示屏、电池和电机分别与主控板相连。本例的显示屏用于刷牙模式、力度、刷牙报告等界面显示。

如图1、图8和图9所示，本例的电动牙刷整机电路包括处理器、与处理器相连的存储器、显示模块、触摸模块、电机驱动模块和与电池相连的电源模块，其中，所述处理器的输出端分别与显示模块和电机驱动模块输入端相连，所述电源模块为整个电路供电。

本例的显示屏优选为触控屏，因此，本例设有触摸芯片U8支持对显示屏的触摸操作，从而使操作更加方便。本例通过接口J4连接显示屏。

本例不仅支持触控操作，还设置了按键，包括控制开关机的硬件开关，还设有开始/ 停止刷牙、确定等功能按键。

如图1和图2所示，本例的处理器芯片U2采用STM32系列单片机芯片，内嵌逻辑算法，按键设别、触摸识别、传感器数据收集处理、调用存储模块数据在显示模块上显示，根据各模块的指令做出对应的操作，控制电机转动模式、频率、时间长度等。

如图1和图7所示，本例还包括用于采集刷牙数据的数据采集模块，所述数据采集模块的输出端与处理器的输入端相连。本例数据采集模块包括惯性导航系统姿态传感器，用于捕捉用户刷牙动作然后上传至处理器，处理器结合刷牙时长、角度和幅度等综合数据计算刷牙清洁度。

如图3-6所示，本例的所述电源模块包括充电管理模块、电源控制模块、稳压模块和升压模块，所述电源模块的电源输入端与电池相连，电源输出端分别与稳压模块和升压模块相连，稳压模块的输出端与处理器相连，所述升压电路的输出端与所述电机驱动模块输入端相连，所述电源控制模块的控制端分别与所述处理器和硬件开关相连。所述充电管理模块的输入端与充电口相连，输出端与电池相连。

本例核心在于电源控制模块，所述电源控制模块采用硬件开关和处理器联合控制输出，由机械按键和软件控制管脚结合控制电源的通断，有效降低功耗，增加设备供电时间。本例电源控制模块包括用于连接电源输出端和供电端的电源开关单元、1路以上的控制单元，其中，所述硬件开关的一端与电池输出端相连，所述硬件开关的另一端和处理器的控制脚分别与控制单元的输入端相连，控制单元的输出端与所述电源开关单元的控制端相连。还包括隔离单元，所述隔离单元设置在所述硬件开关和控制脚之间。

本例的隔离单元为二极管D1，也可以为两个并联的二极管，从而保证电路单向导通。本例以两路控制单元为例进行说明，两路控制单元并联设置，电路结构相同，并且分别接控制端的控制引脚，本例PA0、PWRControl为处理器的控制脚，通过控制引脚分别控制设备电源的通断。也可以根据需求设置为多路，实现不同设备对其远程控制。

其中一路控制单元包括电阻R14、三极管Q1，所述电阻R14的一端分别与所述硬件开关S1输出端及控制脚相连，所述电阻R14的另一端与三极管Q1的基极相连，三极管Q1 的发射极接地，集电极与所述电源开关单元的控制端相连。所述控制单元还包括第一分压限流子单元，所述第一分压限流子单元包括电容C13和电阻R16，所述电容C13和电阻R16 并联，一端与三极管Q1的基极相连，另一端接地。

本例的电源开关单元包括开关管Q4，所述开关管Q4的栅极通过电阻R21分别与1路以上的控制单元的输出端相连，源极接电池输出端，漏极输出电源给电路供电。

本例电源开关单元还包括第二分压限流子单元，所述第二分压限流子单元包括电容 C14和电阻R20，所述电容C14和电阻R20并联，一端与电池输出端VBAT相连，另一端接电阻R21和开关管Q4的栅极之间。本例的开关管Q4也可以用场效应管等其他电子开关替代。

本例电源控制模块还包括输入端与充电管理模块的输出端相连的供电控制单元，所述供电控制单元的输出端与电源开关单元的控制端相连。本例的供电控制单元与控制单元的结构相同。

本例的工作原理为：

默认状态下，开关管Q4控制脚为高电平，电源输入脚与电源输出脚不导通；当开关按键S1按下时三极管Q1导通，此时开关管Q4控制脚为低电平，电源导通。

PA0控制脚检测到开关按键S1按下，此时将PWRControl控制脚保持拉高，三极管Q2导通，开关管Q4控制脚为电电平，电源导通；此时松开开关按键S1电源仍然保持导通状态；如需断电，则PWRControl控制脚输出低电平，三极管Q2不导通，开关管Q4的控制脚为高电平，电源不导通；由此实现硬件开机、软件关机，进而实现低功耗电源控制。

当外接电源为电池充电时，三极管Q3导通，此时开关管Q4控制脚为低电平，电源导通，由外接电源供电。

如图10所示，本例的存储模块采用存储芯片U7，用于存放显示界面图片、字库等内容，由处理器调用。本例的电机驱动模块采用通用频率合成控制器J1，将处理器输出的波形进行处理，并控制电机M1转动的模式和频率，如图11所示。

本实用新型的操作步骤为：

1、按下按键，处理器检测到按键按下，操作低功耗电源控制模块使电源导通，开始工作；

2、显示模块显示开机，进入使用界面；

3、通过触摸模块配合按键进行刷牙模式、力度、时长的设置(也可以使用默认设置)；

4、按下按键，处理器将波形发送给电机驱动模块，电机开始工作；

5、到设定刷牙时长后电机停止工作，处理器将收集到传感器数据进行计算、处理，然后在显示屏上显示本次刷牙报告；

6、通过按键关闭电源，或者忘记关机时，当处理器检测到牙刷一段时间没有操作时，处理器操作低功耗的电源控制模块使电源断开。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动牙刷整机电路，其特征在于：包括处理器、与处理器相连的存储器、显示模块、电机驱动模块和与电池相连的电源模块，其中，所述处理器的输出端分别与显示模块和电机驱动模块输入端相连，所述电源模块为整个电路供电。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：还包括用于采集刷牙数据的数据采集模块，所述数据采集模块的输出端与处理器的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：所述数据采集模块包括惯性导航系统姿态传感器。

4.根据权利要求1所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：还包括硬件输入模块，所述硬件输入模块的输出端与处理器的输入端相连。

5.根据权利要求4所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：所述硬件输入模块包括按键和/或触摸模块。

6.根据权利要求1所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：所述电源模块包括电源控制模块、稳压模块和升压模块，所述电源模块的电源输入端与电池相连，电源输出端分别与稳压模块和升压模块相连，稳压模块的输出端与处理器相连，所述升压模块的输出端与所述电机驱动模块输入端相连，所述电源控制模块的控制端分别与所述处理器和硬件开关相连。

7.根据权利要求6所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：所述电源控制模块采用硬件开关和处理器联合控制输出，包括用于连接电源输出端和供电端的电源开关单元、1路以上的控制单元，其中，所述硬件开关的一端与电池输出端相连，所述硬件开关的另一端和处理器的控制脚分别与控制单元的输入端相连，控制单元的输出端与所述电源开关单元的控制端相连。

8.根据权利要求6所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：所述电源模块还包括充电管理模块，所述充电管理模块的输入端与充电口相连，输出端与电池相连。

9.根据权利要求8所述的电动牙刷整机电路，其特征在于：所述电源控制模块还包括输入端与充电管理模块的输出端相连的供电控制单元，所述供电控制单元的输出端与电源开关单元的控制端相连。

10.一种包括权利要求1-9任一项所述的电动牙刷整机电路的电动牙刷，其特征在于：包括壳体，所述壳体上设有按键和显示屏，还包括设置在壳体内的电池、电机和主控板，所述电动牙刷整机电路设置在所述主控板上，所述按键、显示屏、电池和电机分别与主控板相连。

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