CN218922848U - 一种多功能电动牙刷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动牙刷技术领域，为了解决现有电动牙刷功能单一的技术问题，本实用新型公开了一种多功能电动牙刷装置，设置有与控制模块连接的姿态监测模块、按键检测控制模块、第一指示模块和第二指示模块，按键检测模块用于响应按键输入动作，姿态监测模块用于监测牙刷的不同姿态，第一指示模块用于当前工作状态指示及功能模式指示，第二指示模块用于充电、蓝牙或Wi‑Fi状态指示，控制模块包括无线通信单元，无线通信单元具有Wi‑Fi和蓝牙协议接口。第一指示模块显示当前牙刷模式的工作状态，第二指示模块显示充电、蓝牙或Wi‑Fi状态，通过姿态模测模块用于对口腔6区16面刷牙姿态的方位数据并记录，实现功能多样化，提升了用户体验。

Description

一种多功能电动牙刷装置

技术领域

本实用新型电动牙刷技术领域，尤其涉及一种多功能电动牙刷装置。

背景技术

传统牙刷很难彻底清除牙菌斑，再加上刷牙方法不得当，使刷牙的清洁作用大打折扣。而电动牙刷是利用高速振动的机芯带动刷头旋转或振动以达到洁牙的效果。

例如，公开号为CN215273513U的实用新型专利文献公开了一种电动牙刷，参见其附图以及[0005]，包括外壳，机芯；所述机芯包括电机、电池、线路板、支架，所述电机与线路板电连接；所述支架的第一端设置有与电机后盖上的凸块相嵌合的第一槽口，所述支架第二端的尾部设置有与所述外壳相扣合的第一卡扣；所述线路板安装在所述支架上方，所述支架的两侧设置有导向部；所述外壳内侧设有至少一个卡合所述机芯的第二槽口。通过设置电机，当用户按下外壳7上的开关按钮71后，电池6供电，启动电机2工作，电机2产生震动，利用高速震动带动牙刷头1工作，以达到洁牙的效果。

可见，市场上常见的传统电动牙刷主要是单纯的清洁功能，不同用户群体存在差异，固定模式的电动牙刷并不适合每一个人，特别是针对儿童的刷牙习惯监测产品市场处于空白，市场上的冲牙器因为有较强的压力容易损伤儿童口腔，不太适用。儿童的牙齿和牙龈和成人有差异，电动牙刷的力度调整很关键。力度不合适，很容易造成牙釉质受到影响。

鉴于此，需要一种多功能电动牙刷装置适用不同的用户群体。

近年来，电子技术和软件技术发展，使手机和平板电脑等无线终端的算力不断提高，大数据、神经网络和机器学习等方面也得到了快速发展，日趋成熟和完善，使得对数据分析的能力得到极大提高，也为多功能电动牙刷装置提供了技术基础和契机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能电动牙刷装置，以解决现有电动牙刷功能单一的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种多功能电动牙刷装置的具体技术方案如下：

一种多功能电动牙刷装置，包括电源系统、电机驱动模块和控制模块，电机驱动模块与控制模块连接，电源系统用于供电，电机驱动模块用于驱动电机工作，设置有与控制模块连接的姿态监测模块、按键检测控制模块、第一指示模块和第二指示模块，按键检测模块用于响应按键输入动作，姿态监测模块用于监测牙刷的不同姿态，第一指示模块用于当前工作状态指示及功能模式指示，第二指示模块用于充电、蓝牙或Wi-Fi状态指示，控制模块包括控制单元、计时单元、存储单元和用于和移动终端连接的无线通信单元，无线通信单元具有Wi-Fi和/或蓝牙协议接口。第一指示模块通过LED或显示屏显示当前牙刷模式的工作状态，第二指示模块用于通过LED指示充电、蓝牙或Wi-Fi状态，通过姿态模测模块用于对口腔6区16面刷牙姿态的方位数据并记录，实现功能多样化，提升了用户体验。

进一步地，姿态监测模块为多轴陀螺仪、位置传感器或方位传感器。

进一步地，还包括应力检测控制模块，应力检测模块用于根据不同按压力度启动不同的功能模式应用和/或启停电机。

进一步地，姿态监测模块通过I2C总线或UART通信与控制模块(U5)连接。

进一步地，电源系统包括包括电源适配器、与电源适配器连接的无线充感应模块、电源管理模块和锂电池管理模块。

进一步地，锂电池管理模块的第1端为充电状态指示端；锂电池管理模块的第2端为接地端；锂电池管理模块的第3端为充电电流输出端，与锂电池的正极连接，并通过电容C10和电容C58接地，用于向锂电池提供充电电流；锂电池管理模块的第4端为电源输入正端，用于向充电器供电，并连接有用于减少纹波的对地电容C8和电容C9；锂电池管理模块的第5端为充电电流编程端，通过高精度电阻R21接地，用于设置充电电流。

本实用新型提供的一种多功能电动牙刷装置具有以下优点：

第一指示模块通过LED或显示屏显示当前牙刷模式的工作状态，第二指示模块用于通过LED指示充电、蓝牙或Wi-Fi状态，通过姿态模测模块用于对口腔6区16面刷牙姿态的方位数据并记录，实现功能多样化，提升了用户体验。控制模块包括有无线通信单元，无线通信单元具有Wi-Fi和蓝牙协议接口，使得控制模块也可以通过无线通信单元将数据反馈到移动终端，借助于现有技术可以通过APP在手机上实时显示出来刷牙数据姿态，方便用户通过记录有效校正刷牙姿态。另外，通过电源管理模块可以对电池进行充电及电量监测管理。

附图说明

图1为本实用新型提供的多功能电动牙刷装置功能框图；

图2为本实用新型提供的牙齿6区16面姿态监测示意图；

图3为本实用新型提供的控制模块及外围电路图；

图4为本实用新型提供的第一LED指示模块电路图；

图5为本实用新型提供的姿态监测模块及外围电路图；

图6为本实用新型提供的第二LED指示模块电路图；

图7为本实用新型提供的电机驱动模块及外围电路图；

图8为本实用新型提供的锂电池管理模块及外围电路图。

图中：U1、姿态监测模块；U2、电机驱动模块；U3、锂电池管理模块；U5、控制模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1和图2，本实用新型提供了一种多功能电动牙刷装置，包括控制模块U5、电机驱动模块U5、第一指示模块、第二指示模块、姿态监测控制模块、按键检测控制模块、应力检测控制模块和电源系统，控制模块U5分别与电机驱动模块U5、第一指示模块、第二指示模块、姿态监测控制模块、按键检测控制模块、应力检测控制模块和电源系统连接，电源系统包括电源适配器、与电源适配器连接的无线充感应模块、电源管理模块和锂电池管理模块。

电源系统用于供电，电机驱动模块U2用于驱动电机工作，按键检测模块用于响应按键输入动作，姿态监测模块U1用于监测牙刷的不同姿态，第一指示模块用于当前工作状态指示及功能模式指示，第二指示模块用于充电、蓝牙或Wi-Fi状态指示，控制模块包括控制单元、计时单元、存储单元和用于和移动终端连接的无线通信单元，无线通信单元具有Wi-Fi和蓝牙协议接口。

第一指示模块通过LED或显示屏显示当前牙刷模式的工作状态，第二指示模块用于通过LED指示充电、蓝牙或Wi-Fi状态，通过姿态模测模块用于对口腔6区16面刷牙姿态的方位数据并记录，实现功能多样化，提升了用户体验。控制模块包括有无线通信单元，无线通信单元具有Wi-Fi和蓝牙协议接口，使得控制模块也可以通过无线通信单元将数据反馈到移动终端，借助手机不需要另设复杂的处理器，有效降低了成本。借助于现有成熟的数据处理技术可以通过APP在手机上实时显示出来刷牙数据姿态，方便用户通过记录有效校正刷牙姿态。另外，通过电源管理模块可以对电池进行充电及电量监测管理。

遵从消费者的消费和使用习惯，在刷牙时牙刷在不同的口腔位置可以进行实时姿态监测，并将记录至存储器或移动端。同时还集成了一体式的防飞溅功能，有别于传统市场当中采用压力感应装在电机上的产品，集成度更高，对于架构设计更加简洁。

参阅图3，控制模块U5的第9端为无线射频信号收发端，第9端为通过电容L9与天线ANT2连接，第9端与地之间设置有电容C28，天线ANT2与地之间连接有电容C30，构成无线通信单元。控制模块U5的第11端和第12端为高速时钟引脚，第11端和第12端连接有晶振Y2，第11端和第12端分别通过振荡电容C31和C32接地，晶振Y2、振荡电容C31和C32构成高速计时单元，优选地，振荡电容C31和C32为12pF。控制模块U5的第24端和第25端为低速时钟引脚，适配低速设备降低功耗，第24端和第25端连接有晶振Y1，第24端和第25端分别通过振荡电容C5和C12接地，晶振Y1、振荡电容C5和C12构成低速计时单元，优选地，振荡电容C5和C12为12pF。上述高速计时单元和低速计时单元组成完整的计时单元。控制模块U5的第20端为电源端，前置有滤波电路，包括电感L10，电感L10的前端设置有电容C46，电感L10的后端设置有不同量级容值的电容C43和电容C44。控制模块U5的第21端通过电感L11、电容C47接地，第22端连接电容C22的正极。

参阅图4，第一指示模块包括多个LED，LED的阳极通过限流电阻R1与电源VCC连接，LED的阴极与图3中控制模块U5的GPIO端口连接，当控制模块U5控制对应端口为低电平时，LED发光，当控制模块U5控制对应端口为高电平时，LED熄灭。

参阅图5，姿态监测模块U1通过I2C总线或UART通信与控制模块U5连接进行通信，姿态监测模块U1的第13端和第14端分别为I2C总线的时钟总线和数据总线，姿态监测模块U1的第12端为其中一个供电端，第12端分别与I2C总线之间设置有上拉电阻R15和R19，第12端通过电容C7接地；姿态监测模块U1的第5端和第8端为其它供电端，第8端分别通过电容C4和电容C6接地，第5端通过电容C2和电容C3接地，第6端和第7端为接地端；第1端为数据选择端，与地连接。

参阅图6，第二指示模块包括多个LED，LED的阳极通过限流电阻R2与电源VDDIO连接，LED的阴极与图3中控制模块U5的GPIO端口CH_LED1、CH_LED2和CH_LED3连接，当控制模块U5控制对应端口为低电平时，LED发光，当控制模块U5控制对应端口为高电平时，LED熄灭。

参阅图7，电机驱动模块U2的第3端和第4端用于连接PWM信号，PWM信号由控制模块U5发出，电机驱动模块U2的第4端为电源端，电机驱动模块U2的第6端和第7端为接地端，电机驱动模块U2的第5端和第8端输出用于驱动电机的电流，输出电流的变化随PWM信号的占空比变化而变化，连接电机后转换为电机振动幅度的变化。

参阅图8，锂电池管理模块U3的第1端为充电状态指示端，当对电池充电时，内部NMOS管将此引脚拉低，充电状态指示LED亮；当充电完成时，内部NMOS管为高阻态，LED灭；第2端为接地端；第3端为充电电流输出端，与电池的正极连接，并通过电容C10和电容C58接地，向电池提供充电电流，同时控制充电完成；第4端为电源输入正端，向充电器供电，电压范围4.5V至6.5V，在本实施例中为5V，接入对地电容C8和电容C9以减少纹波，在第4端和地之间还设有双向TVS管，用于吸收浪涌功率，在极短时间内承受反向电压冲击，使两极间的电压钳位于一个特定电压上，避免后面的电路受到冲击；第5端为充电电流编程端，用于充电电流监测与充电开关。可通过此脚与地之间连接的1％的高精度电阻R21来设定充电电流，通过锂电池管理模块U3可以对电池进行充电及电量监测管理。

综上所述，本实用新型提供的一种多功能电动牙刷装置，第一指示模块通过LED或显示屏显示当前牙刷模式的工作状态，第二指示模块用于通过LED指示充电、蓝牙或Wi-Fi状态，通过姿态模测模块用于对口腔6区16面刷牙姿态的方位数据并记录，实现功能多样化，提升了用户体验。控制模块包括有无线通信单元，无线通信单元具有Wi-Fi和蓝牙协议接口，使得控制模块也可以通过无线通信单元将数据反馈到移动终端，借助于现有技术可以通过APP在手机上实时显示出来刷牙数据姿态，方便用户通过记录有效校正刷牙姿态。另外，通过电源管理模块可以对电池进行充电及电量监测管理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能电动牙刷装置，包括电源系统、电机驱动模块(U2)和控制模块，所述电机驱动模块(U2)与控制模块(U5)连接，所述电源系统用于供电，所述电机驱动模块(U2)用于驱动电机工作，其特征在于，设置有与控制模块(U5)连接的姿态监测模块(U1)、按键检测控制模块、第一指示模块和第二指示模块，所述按键检测控制模块用于响应按键输入动作，所述姿态监测模块(U1)用于监测牙刷的不同姿态，所述第一指示模块用于通过LED或显示屏方式指示当前工作状态及指示功能模式，所述第二指示模块用于通过LED指示充电、蓝牙或Wi-Fi状态，所述控制模块(U5)包括控制单元、计时单元、存储单元和用于和移动终端连接的无线通信单元，所述无线通信单元具有Wi-Fi和/或蓝牙协议接口。

2.根据权利要求1所述的一种多功能电动牙刷装置，其特征在于，所述姿态监测模块(U1)为多轴陀螺仪、位置传感器或方位传感器。

3.根据权利要求2所述的一种多功能电动牙刷装置，其特征在于，还包括应力检测控制模块，所述应力检测控制模块用于根据不同按压力度启动不同的功能模式应用和/或启停电机。

4.根据权利要求3所述的一种多功能电动牙刷装置，其特征在于，所述姿态监测模块(U1)通过I2C总线或UART通信与控制模块(U5)连接。

5.根据权利要求4所述的一种多功能电动牙刷装置，其特征在于，所述电源系统包括电源适配器、与电源适配器连接的无线充感应模块、电源管理模块和锂电池管理模块(U3)。

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