防寒鞋的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种防寒鞋，包括鞋面和鞋底。所述鞋底内自上而下开设有相互隔离的一号容置腔和二号容置腔，所述一号容置腔内封装设有迂回排布的电热棒，所述二号容置腔内嵌设有一具有电源端的主控电路板；所述鞋底下端面凹陷有供电槽，所述供电槽内装设有用于收容供电电池的电池盒且电池盒上还盖合有电池盖板；所述电池盒的正负极与主控电路板的电源端电性连接以实现系统供电；所述主控电路板采用双面PCB板，包括有单片机、温度检测电路、按键输入电路、继电器接口电路、光报警电路、显示接口电路、复位电路和时钟电路。由此，本结构兼具脚部温度检测、实时显示和电热保暖多重功能，且加热范围可调，达到高效保暖的目的。
【专利说明】防寒鞋
【技术领域】
[0001]本发明涉及制鞋领域，尤其涉及一种可自动检测鞋内温度并发挥御寒加热功能的防寒鞋。
【背景技术】
[0002]防寒鞋作为冬天人们工作和生活中不可缺少的用品之一，可为人们在寒冷的冬天起到御寒防冻、暖脚暖身的作用。现有的防寒鞋款式众多，基本从内设保暖夹层、外裹层采用防水防冻材料、增加鞋底厚度等方式进行改进，此类结构均在依靠人体自身产热的基础上达到减缓脚部热量散发的作用，保暖效果极为有限。对于体质虚寒的人群而言，自身难以在低温环境中产生足够的热量，即便穿上上述的防寒鞋也无法避免出现脚部冰凉、冻伤冻坏等问题。
[0003]针对上述缺陷，本发明提出了一种兼具脚部温度检测、实时显示和电热保暖多重功能的防寒鞋，且加热范围可调，达到高效保暖的目的。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种可自行发热保暖的防寒鞋，通过实时检测鞋内温度驱动加热使其保持在一定温度范围内，且可根据人体体质的差异性自行设置加热升温的上下限值，满足不同人群的使用需求。
[0005]本发明的技术方案是:防寒鞋，包括鞋面和鞋底，其特征在于:所述鞋底内自上而下开设有相互隔离的一号容置腔和二号容置腔，所述一号容置腔内封装设有迂回排布的电热棒，所述二号容置腔内嵌设有一具有电源端的主控电路板；所述鞋底下端面凹陷有供电槽，所述供电槽内装设有用于收容供电电池的电池盒且电池盒上还盖合有电池盖板；所述电池盒的正负极与主控电路板的电源端电性连接以实现系统供电；
其中，所述主控电路板采用双面PCB板，包括有单片机、温度检测电路、按键输入电路、继电器接口电路、光报警电路、显示接口电路、复位电路和时钟电路；
所述温度检测电路包括接入到单片机I/o输入端的温度传感器，用于将实时检测的温度值传输给单片机；
所述按键输入电路布设于主控电路板的下端面，包括与单片机I/o输入端口相连的增加键、减少键和确认键，用于实现对上下极限温度的调节；所述鞋底下端面对应开设有三个按键孔，所述增加键、减少键、确认键分别自各个按键孔露出且不凸设于鞋底所在面；
所述继电器接口电路包括继电器接口、继电器、三极管和二极管，所述三极管的发射极接电源端，基极接单片机I/o输出端口，集电极接二极管的阳极，二极管的阴极接地；所述继电器的两个线圈端子分别接二极管两端，其触点组上并联有继电器接口 ；所述电热棒通过一导线贯穿一号容置腔、二号容置腔并插设于继电器接口而实现与继电器接口电路的电性连接，由此可在单片机输出控制下导通加热；
所述光报警电路包括上限报警回路和下限报警回路，所述上限报警回路包括连通于电源端与单片机I/O输出端之间的上限报警灯，所述下限报警回路包括连通于电源端与单片机I/o输出端之间的下限报警灯；所述鞋底一侧壁上对应开设有两个报警显示孔，由此上限报警灯、下限报警灯自报警显示孔露出并卡设于其中，可分别在超过上限温度、低于下限温度时点亮报警；
所述显示接口电路包括与单片机的I/O输出端相接的显示接口 ；所述鞋底一侧壁上嵌设有IXD显示屏而使得其显示面自鞋底外侧壁显露出，所述IXD显示屏通过一导线插接于显示接口而实现与显示接口电路的电性连接，用于输出显示当前温度值；
所述复位电路布设于主控电路板的下端面，包括露出但不凸设于鞋底下端面上的复位按键和RC复位回路，所述复位按键通过RC复位回路接入到单片机的RST端口以实现对单片机的清零复位；
所述时钟电路连通于单片机的XTALl和XTAL2端口，用于定时为单片机提供工作时钟。
[0006]作为优先，所述单片机采用STC89C52芯片。
[0007]作为优先，所述温度传感器采用DS18B20温度传感器。
[0008]作为优先，所述时钟电路采用由晶体振荡器、两个微调电容构成的振荡电路。
[0009]藉由上述结构，本发明可发挥对鞋体温度的准确检测、实时显示、报警提醒以及及时加热等功效。初次使用本发明时，先安装好供电电池，按下鞋底的复位键对系统实现清零复位，再通过对增加键、减少键、确认键的键入操作分别向单片机输入启动和停止加热的温度上下极限值，从而确定一个符合自身体质需求的温控范围。随后系统进入正常运行状态，所述温度传感器在时钟电路的脉冲信号下定时采集鞋内温度数据并传输到单片机内，一方面经由LCD显示屏输出显示当前温度，另一方面通过与预先设定的温度上限值、温度下限值之间进行判决而决定继电器接口电路、光报警电路的启动与否。当低于温度下限值时，下限报警回路导通而使得下限报警灯点亮，继电器接口电路导通并驱动电热棒实现供电加热，使得鞋体温度升高。当超过温度上限值时，上限报警回路导通而使得上限报警灯点亮，继电器接口电路呈断开状态并使得电热棒停止加热。处于正常温度范围内，上限报警灯、下限报警灯均不亮。
[0010]本发明的有益效果是:
1、本发明能够实时高效地检测鞋体内的温度并智能控制加热棒的供电加热，确保鞋内温度适中保持在适宜的温度范围内，具有良好的保暖性能。
[0011]2、本发明的电热控制装置电路简单，仅外设四个功能控制键，可根据人体体质的差异性自行设置加热升温的上下限值，操作简单易懂，具有可推广性和实用性。
[0012]3、本发明的电热控制结构均设置于鞋底内部，结构紧凑小巧，基本不增加整个鞋体体积。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明所述防寒鞋的实物示意图。
[0014]图2为本发明所述防寒鞋的剖视示意图。
[0015]图3为本发明鞋底的剖视放大图。
[0016]图4本发明整体系统结构框图。
[0017]图5为本发明的整体电路图。
[0018]图6为本发明中所述温度检测电路的电路图。
[0019]图7为本发明中所述按键输入电路的电路图。
[0020]图8为本发明中所述继电器接口电路与电热棒的电路图。
[0021]图9为本发明中所述光报警电路的电路图。
[0022]图10为本发明中所述显示接口电路与IXD显示屏的电路图。
[0023]图11为本发明中所述复位电路的电路图。
[0024]图12为本发明中所述时钟电路的电路图。
【具体实施方式】
[0025]现结合附图对本发明作进一步的说明:
参照图1、图2和图3所示，本实施例所述的防寒鞋，包括鞋面和鞋底I。所述鞋底I内自上而下开设有相互隔离的一号容置腔11和二号容置腔12，所述一号容置腔11内封装设有迂回排布的电热棒2，所述二号容置腔12内嵌设有一具有电源端的主控电路板3。所述鞋底I下端面凹陷有供电槽，所述供电槽内装设有用于收容供电电池的电池盒5且电池盒5上还盖合有电池盖板；所述电池盒5的正负极与主控电路板3的电源端电性连接以实现系统供电。
[0026]其中，参照图4和图5所示，所述主控电路板3采用双面PCB板，包括有单片机、温度检测电路、按键输入电路、继电器接□电路、光报警电路、显示接□电路、复位电路和时钟电路。
[0027]所述单片机采用STC89C52系列芯片，作为驱动各个与之相连的电路的核心控制器。
[0028]结合图5和图6，所述温度检测电路包括接入到单片机I/O输入端的DS18B20温度传感器，用于将实时检测的温度值传输反馈至单片机内部。
[0029]结合图3、图5和图7，所述按键输入电路布设于主控电路板3的下端面，包括与单片机I/o输入端口相连的增加键K1、减少键K2和确认键K3，用于键入用于判决的上下极限温度。所述鞋底I下端面对应开设有三个按键孔，所述增加键K1、减少键K2、确认键K3分别自各个按键孔露出且不凸设于鞋底I所在面。由此，用户可在根据自身的体质情况和对高温、低温的适应能力自行决定上限温度值和下限温度值，并仅需按压上述三个按键即可完成向单片机输入的操作，步骤简便易行。
[0030]结合图5和图8，所述继电器接口电路包括继电器接口 P3、继电器KAl、三极管Ql和二极管D3，所述三极管Ql的发射极接电源端，基极接单片机I/O输出端口，集电极接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接地；所述继电器KAl的两个线圈端子分别接二极管D3两端，其触点组上并联有继电器接口 P3。所述电热棒2通过一导线贯穿一号容置腔11、二号容置腔12并插设于继电器接口 P3而实现与继电器接口电路的电性连接，由此可在单片机输出控制下导通加热而使得鞋体内部得以升温保暖。
[0031]结合图5和图9，所述光报警电路包括上限报警回路和下限报警回路，所述上限报警回路包括连通于电源端与单片机I/O输出端之间的上限报警灯D1，所述下限报警回路包括连通于电源端与单片机I/O输出端之间的下限报警灯D2。所述鞋底I 一侧壁上对应开设有两个报警显示孔，由此上限报警灯D1、下限报警灯D2自报警显示孔露出并卡设于其中，可分别在超过上限温度值、低于下限温度值时点亮报警，便于用户观察当前温控状态。
[0032]结合图5和图10，所述显示接口电路包括与单片机的I/O输出端相接的显示接口P2。所述鞋底I 一侧壁上嵌设有IXD显示屏4而使得其显示面自鞋底I外侧壁显露出，所述IXD显示屏4通过一导线插接于显示接口 P2而实现与显示接口电路的电性连接，用于输出显示当前鞋体内的实际温度值。
[0033]结合图5和图11，所述复位电路布设于主控电路板3的下端面，包括露出但不凸设于鞋底下端面上的复位按键K4和RC复位回路，所述复位按键K4通过RC复位回路接入到单片机的RST端口以实现对单片机的清零复位。
[0034]结合图5和图12，所述时钟电路采用由晶体振荡器Yl、两个微调电容Cl、C2构成的振荡电路，连通于单片机的XTALl和XTAL2端口，用于定时为单片机提供工作时钟。
[0035]由此，本发明在防寒鞋内部形成了一套具有温度检测、实时显示、报警提醒和及时加热等多重功能的电热保暖系统，有效避免寒冷天气对足部的侵害且保暖温度可自行调整决定，适用于不同地域的不同人群。
【权利要求】
1.防寒鞋，包括鞋面和鞋底，其特征在于:所述鞋底内自上而下开设有相互隔离的一号容置腔和二号容置腔，所述一号容置腔内封装设有迂回排布的电热棒，所述二号容置腔内嵌设有一具有电源端的主控电路板；所述鞋底下端面凹陷有供电槽，所述供电槽内装设有用于收容供电电池的电池盒且电池盒上还盖合有电池盖板；所述电池盒的正负极与主控电路板的电源端电性连接以实现系统供电； 其中，所述主控电路板采用双面PCB板，包括有单片机、温度检测电路、按键输入电路、继电器接口电路、光报警电路、显示接口电路、复位电路和时钟电路； 所述温度检测电路包括接入到单片机I/o输入端的温度传感器，用于将实时检测的温度值传输给单片机； 所述按键输入电路布设于主控电路板的下端面，包括与单片机I/o输入端口相连的增加键、减少键和确认键，用于实现对上下极限温度的调节；所述鞋底下端面对应开设有三个按键孔，所述增加键、减少键、确认键分别自各个按键孔露出且不凸设于鞋底所在面； 所述继电器接口电路包括继电器接口、继电器、三极管和二极管，所述三极管的发射极接电源端，基极接单片机I/o输出端口，集电极接二极管的阳极，二极管的阴极接地；所述继电器的两个线圈端子分别接二极管两端，其触点组上并联有继电器接口 ；所述电热棒通过一导线贯穿一号容置腔、二号容置腔并插设于继电器接口而实现与继电器接口电路的电性连接，由此可在单片机输出控制下导通加热； 所述光报警电路包括上限报警回路和下限报警回路，所述上限报警回路包括连通于电源端与单片机I/o输出端之间的上限报警灯，所述下限报警回路包括连通于电源端与单片机I/o输出端之间的下限报警灯；所述鞋底一侧壁上对应开设有两个报警显示孔，由此上限报警灯、下限报警灯自报警显示孔露出并卡设于其中，可分别在超过上限温度、低于下限温度时点亮报警； 所述显示接口电路包括与单片机的I/O输出端相接的显示接口 ；所述鞋底一侧壁上嵌设有IXD显示屏而使得其显示面自鞋底外侧壁显露出，所述IXD显示屏通过一导线插接于显示接口而实现与显示接口电路的电性连接，用于输出显示当前温度值； 所述复位电路布设于主控电路板的下端面，包括露出但不凸设于鞋底下端面上的复位按键和RC复位回路，所述复位按键通过RC复位回路接入到单片机的RST端口以实现对单片机的清零复位； 所述时钟电路连通于单片机的XTALl和XTAL2端口，用于定时为单片机提供工作时钟。
2.按照权利要求1所述的防寒鞋，其特征在于:所述单片机采用STC89C52芯片。
3.按照权利要求1所述的防寒鞋，其特征在于:所述温度传感器采用DS18B20温度传感器。
4.按照权利要求1所述的防寒鞋，其特征在于:所述时钟电路采用由晶体振荡器、两个微调电容构成的振荡电路。
【文档编号】A43B7/04GK104473373SQ201410807174
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】杜娟, 阮小乐, 孙达军, 陈立民, 颜超群 申请人:温岭市太平高级职业中学