一种基于无线充电和手机控制的可加热护膝装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体电路和智能家居领域，更具体的地，涉及一种基于无线充电和手机控制的可加热护膝装置。
【背景技术】
[0002]在现实生活中，一些由于工作需要长期在户外的消费群体，例如环卫工人、门卫保安、交警、城管、士兵战士等，他们每天面临严寒甚至极端低温的工作环境，对膝盖等关节损伤极大，甚至很多都患有关节炎、风湿等膝盖疾病，因此亟需一种能为膝盖防寒保暖、可加热的装置，但目前现有的可加热护膝主要有设备笨重、便携性差、可控性差、绕线复杂、发热效率不高、安全性能不高等诸多缺陷，基于无线充电技术和物联网相关技术，本实用新型开发设计一种新型可加热护膝装置，采用新型碳纤维发热材料，含碳量大于90%，同时远红外发射率大于等于95%，通过远红外热辐射方式具有调节体内经络、增强淋巴液循环、活血化瘀、促进新陈代谢等功能，而且，随着智能手机的普及，本新型可加热护膝装置设有专门手机APP，通过手机APP在线操作，增加产品的便携性和可控性，另外本实用新型可加热护膝装置内置锂电池，并且可以无线充电，并专门设置保护电路，增加产品安全性能。非常适合户外工作的人员、老年人以及伤病体弱人员，产品新颖，具有广阔的市场前景。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于设计并制造一种基于无线充电和手机控制的可加热护膝
目.0
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种基于无线充电和手机控制的可加热护膝装置，包括可加热护膝模块、无线充电发射模块、手机终端控制模块。
[0005]所述可加热护膝模块，包括护膝主体、单片机控制中心、电源模块、碳纤维加热线。所述护膝主体采用65%棉35%聚酯纤维材质，根据人体膝盖结构特点设计成近似长方形，在长方形护膝主体两侧设有魔术贴，用于稳定包裹在人体膝盖处，所述单片机控制中心包括WiFi接收电路板、单片机最小系统控制电路板、温度传感器电路板、PWM驱动电路，所述单片机最小系统控制电路板通过所述电源模块供电，所述单片机最小系统控制电路板中单片机型号为低功耗MSP4305529型号，所述单片机最小系统控制电路板通过RS232连接所述WiFi接收电路板，所述单片机最小系统控制电路板通过I/O引脚所述温度传感器电路板，所述温度传感器电路板负责采集护膝内温度信息并上传给单片机控制系统，依次包括基准电压电路、温度传感器、运算放大电路，所述温度传感器采用型号为铂金薄膜铂热电阻PT100型号，所述运算放大器采用型号为0P777型号，所述单片机最小系统控制电路板通过PWM输出I /0引脚连接所述PWM驱动电路，所述PWM驱动电路中采用驱动芯片型号是IR2101型号，所述单片机最小系统控制电路板通过调整输出PWM占空比来控制所述碳纤维加热时间，进而达到对发热护膝的温度调节，所述PWM驱动电路通过所述电源模块供电，所述PWM驱动电路输出端连接所述碳纤维加热线，所述碳纤维加热线是由一根以上根直径2mm的碳纤维加热线缠绕于直径0.2mm纤维绳周围，所述碳纤维加热线具有很好的柔韧性，并可180度折叠，在所述碳纤维加热线周围缠绕着硅橡胶耐高温绝缘体，所述碳纤维加热线电阻值为每米23欧姆，所述电源模块包括保护电路、可充电电池、无线充电接收器，所述保护电路具有功率限制和直流监测保护功能，功率限制可以限制所述PWM驱动电路输出的最大功率，避免所述由于温度过高对使用者造成伤害，直流监测保护功能可以防止可充电电池损坏而长时间输出大电流而导致本装置烧毁甚至发生火灾等安全事故，所述可充电电池是一个锂离子聚合物电池，输出电压12V，电池容量3400mAh，所述可充电电池通过MicroUSB接口连接所述无线充电接收器，所述无线充电接收器固定在所述可充电电池背面。
[0006]所述无线充电发射模块采用型号为AKS-WP800A型号，负责给所述可充电电池充电，在使用时需要将所述可加热护膝装置中可充电电池部位放置于所述无线充电器平台上，具有有线、无线两种充电模式，其中无线充电有效距离:平行15-20cm，垂直3-8cm。
[0007]所述手机终?而控制1?块，包括一台装有Android系统或者1S系统的智能手机或平板，在所述手机或平板中安装有可加热护膝管理软件。
[0008]本发明的有益效果
[0009](I)本实用新型采用新型碳纤维发热材料，含碳量大于90%，升温迅速，电热转换效率达98%以上，有效降低护膝重量，增加便携性，柔韧性好，可180度折叠，不易老化，经久耐用，省电节能，同时远红外发射率大于等于95%，在给使用者提供保暖防寒功效的同时，通过远红外热辐射方式具有调节体内经络、增强淋巴液循环、活血化瘀、促进新陈代谢等功會K。
[0010](2)本实用新型设有可加热护膝手机或平板终端控制软件，通过手机或平板软件在线操作，通过WiFi连接可加热护膝，通过手机软件即可对可加热护膝输出温度精确控制，适应不同使用者需求，并且有多种工作方式，比如定时加热、恒温控制等，增加产品的便携性和可控性。
[0011](3)本实用新型解决了可加热护膝安全使用问题，通过增设电源保护电路，具有功率限制和直流监测保护功能，功率限制可以限制加热丝输出的最大功率，避免所述由于温度过高对使用者造成伤害，直流监测保护功能可以防止可充电电池损坏而长时间输出大电流而导致所述装置烧毁甚至发生火灾等安全事故，同时，所述手机软件中专门设定可加热护膝健康监测界面，在线显示当前可加热护膝所处温度、电压、电流等参数指标，多方面保障产品安全和使用者健康。
[0012](4)本实用新型采用无线充电方式给所述锂电池充电，没有了外漏的连接器，彻底避免了漏电、跑电等安全隐患，更重要的是增加了整个装置的便携性，非常适合户外工作的人员、老年人以及伤病体弱人员，产品新颖，具有广阔的市场前景。
【附图说明】
[0013]图1是一种基于无线充电和手机控制的可加热护膝装置模型图
[0014]图2是保护电路板电路图
[0015]图3是单片机控制中心电路图
【具体实施方式】
[0016]实例一:
[0017]本实例演示一种基于无线充电和手机控制的可加热护膝装置使用方法，参见附图1、附图2和附图3，具体说明实现本实用新型的【具体实施方式】:
[0018]附图中:手机终端控制模块(1)，单片机控制中心(2)，电源模块(3)，保护电路板
(4)，碳纤维加热线(5)，魔术贴(6)，无线充电发射模块(7)、护膝主体(8)。
[0019]一种基于无线充电和手机控制的可加热护膝装置，包括可加热护膝模块、无线充电发射模块(7 )、手机终端控制模块(I)。
[0020]所述可加热护膝模块，包括护膝主体(8)、单片机控制中心(2)、电源模块(3)、碳纤维加热线(5)。所述护膝主体(8)采用65%棉35%聚酯纤维材质，根据人体膝盖结构特点设计成近似长方形，在长方形护膝主体两侧设有魔术贴(6)，用于稳定包裹在人体膝盖处，所述单片机控制中心2包括WiFi接收电路板、单片机最小系统控制电路板、温度传感器电路板、PWM驱动电路，所述单片机最小系统控制电路板通过所述电源模块(3)供电，所述单片机最小系统控制电路板中单片机型号为低功耗MSP4305529型号，所述单片机最小系统控制电路板通过RS232连接所述WiFi接收电路板，所述单片机最小系统控制电路板通过I/O引脚所述温度传感器电路板，所述温度传感器电路板依次包括基准电压电路、温度传感器、运算放大电路，电阻RlO—端连接电源，另一端连接稳压二极管组成基准电压电路，稳压二极管PUT端输出2.5V基准电压，电位器R6、温度传感器R7、电阻R14、电阻R15组成运算放大电路差动输入端，运算放大器SI与电阻R