一种气囊按摩系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种气囊按摩系统，包括交流电源、整流滤波电路、电源稳压电路、单片机、气泵驱动电路和红外控制电路，所述气泵驱动电路包括由自耦变压器（T1）和可控硅（TR1-TR3）及外围元件构成的气泵压力调节电路；由光电耦合器（IC1-IC3）及外围元件构成的过零触发电路；由二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R14和电阻R15构成的防止可控硅同时导通的保护电路；调节后的交流电压通过电阻R1、电阻R2和电阻R3加到气泵A1，实现气泵A1的开启关闭和压力控制，通过这种方式，使得气囊按摩系统整体的安全性和可控性更高。
【专利说明】一种气囊按摩系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及家用按摩器领域，特别涉及一种气囊按摩系统。
【背景技术】
[0002]现有的机械式按摩器技术，即采用直流电机的正反转控制技术和调速技术实现的机械式按摩器，只能够实现简单的正向、反向按摩动作，其在按摩过程中存在动作僵硬简单、力度过强、甚至可能造成被按摩部位局部受损等问题。
[0003]为了更好地模拟人工按摩中的挤压、揉捏、捶打等动作，让消费者享受到安全舒适、逼真有力的按摩和健身，也为了尽可能真实模拟人工按摩中的各种技巧，使消费者自己在家中就可以享受到安全舒适的按摩和理疗，特别是能够为行动不便的老人和病人带来廉价有效的康复和辅助治疗，本发明在单片机应用技术、电路保护技术、电磁兼容技术以及过零检测和控制等相关技术的基础上，通过进一步的技术优化和完善，设计了一种功能更强的气囊按摩系统，这种气囊按摩系统以通用型单片机为核心，以单片机软件结合相关的硬件电路,通过气囊的有序充放来实现对人体模拟人工按摩中的挤压、揉捏和捶打等动作。
[0004]气囊按摩系统中都会使用到气泵驱动电路，一般来说气泵的压力调节都是通过改变施加到气泵上的交流电压高低来实现的。改变电压的方式有很多，通过自耦变压器抽头至每个对应的可控硅再相连到负载上就是一种方便廉价的办法，但是这种办法可靠性很低，可控硅容易受到干扰脉冲或者电压突变的影响而自导通，导致自耦变压器抽头之间形成短路电流，该电流极 大，短时间就可以烧毁可控硅、自耦变压器，甚至引发火灾，因此需要一种安全性和可控性更高的应用于气囊按摩系统中的气泵驱动电路。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的是提供一种模拟人工按摩中的挤压、揉捏和捶打等动作的气囊按摩系统。
[0006]本发明的另一目的是提供一种安全性和可控性更高的应用于气囊按摩系统中的气泵驱动电路。
[0007]为了达到上述目的，本发明提出了一种气囊按摩系统，其特征在于，包括交流电源、整流滤波电路、电源稳压电路、单片机、气泵驱动电路和红外控制电路，所述气泵驱动电路包括:由自耦变压器(Tl)和可控硅(TR1-TR3)及外围元件构成的气泵压力调节电路；由光电耦合器(IC1-1C3)及外围元件构成的过零触发电路；由二极管Dl、二极管D2和相连电阻构成的防止可控硅同时导通的保护电路；调节后的交流电压通过电阻R1、电阻R2和电阻R3加到气泵Al，实现气泵Al的开启关闭和压力控制。
[0008]进一步地，还包括过零检测与控制电路，所述交流电源和单片机还与所述过零检测与控制电路相连。
[0009]进一步地，还包括气泵驱动电路，所述气泵驱动电路与所述气阀驱动电路相连并对所述气阀驱动电路进行驱动。[0010]进一步地，由二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R14和电阻R15构成的防止可控硅同时导通的保护电路，通过光电耦合器(IC1-1C3)使三只输出并联的可控硅(TR1-TR3)都永远只有一只处于导通状态。
[0011]进一步地，在可控硅(TR1-TR3)负载电流流过的两个脚位之间连接有R-C消弧电路，用于保护可控硅(TR1-TR3 )不受外来突变电压的误触发而自行导通，所述气泵驱动电路的控制信号H、M、L来自于所述单片机的输出口。
[0012]进一步地，还包括过零检测与控制电路，所述过零检测与控制电路在所述单片机的控制下输出第二控制信号，所述气泵驱动电路在所述第二控制信号的控制下对所述气阀驱动电路进行驱动。
[0013]进一步地，所述气囊和气阀驱动电路的数目为N，N为大于等于I的自然数；所述气囊按摩系统整体采用电磁兼容的结构。
[0014]进一步地，还包括遥控器，所述红外控制电路接受所述遥控器发射的红外控制信号，并控制所述单片机的工作模式，所述工作模式包括电源通断、按摩强度和按摩程序的控制和选择。[0015]进一步地，还包括按键输入电路，所述单片机接收所述按键输入电路的按键输入，并在所述按键输入的控制下选择所述单片机的工作模式，所述工作模式包括电源通断、按摩强度和按摩程序的控制和选择。
[0016]进一步地，所述整流滤波电路还包括用于对过流进行保护的输入保护电路；所述气阀驱动电路还包括对过流进行保护的输出保护电路。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下优点:由于采用了上述方案，本发明通过气囊的有序充放就能实现对人体的各部位进行挤压、揉捏和捶打等按摩。本发明以单片机为核心控制芯片，由于使用了单片机，其有益效果是非常明显的:一、在单片机中可以编制好各种不同动作、不同强度和不同花样的按摩程序供用户调用，以满足不同消费者的需求。二、可以实现按摩强度的遥控调节。三、可以有效减少构成产品的元件数量，降低其成本，提高可靠性，实现高性价比。四、便于大批量生产。特别是由于使用了本发明提出的应用于气囊按摩系统中的气泵驱动电路，其整体的安全性和可控性更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明实施例一的气囊按摩系统结构示意图；
图2为本发明实施例二的气囊按摩系统结构示意图。
[0020]图3为本发明中气泵驱动电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]实施例1
如图1所示，本发明实施例一提供了一种气囊按摩系统，包括交流电源、整流滤波电路、电源稳压电路、单片机、气阀驱动电路和红外控制电路，所述交流电源经所述整流滤波电路和电源稳压电路与所述单片机相连，所述单片机在所述红外控制电路的控制下向所述气阀驱动电路发送第一控制信号，所述气阀驱动电路在所述第一控制信号的控制下驱动气囊进行充放气。
[0023]通过这种方式，气囊按摩系统中交流电源经所述整流滤波电路和电源稳压电路后能够为单片机提供电源，而红外控制电路可以接收操作者的红外控制信号(例如通过遥控器)来进一步控制单片机进行工作，最终通过单片机控制气阀驱动电路和气囊进行工作，这里的气囊可以包括多个气囊，其分别在对应的气阀驱动电路的控制下进行充放气，例如有序充放气，从而模拟人工按摩中的挤压、揉捏和捶打等动作，实现按摩功能。
[0024]进一步地，还包括过零检测与控制电路，所述交流电源和单片机还与所述过零检测与控制电路相连。
[0025]通过这种方式，过零检测与控制电路可以避免开关器件在电路中投入和切除时产生的浪涌电流，从而保证整个气囊按摩系统正常工作。
[0026]进一步地，还包括气泵驱动电路，所述气泵驱动电路与所述气阀驱动电路相连并对所述气阀驱动电路 进行驱动。
[0027]通过这种方式，气泵驱动电路与气阀驱动电路相连，并可以对气阀驱动电路进行驱动，从而最终实现气囊的充放气操作。
[0028]进一步地，还包括过零检测与控制电路，所述过零检测与控制电路在所述单片机的控制下输出第二控制信号，所述气泵驱动电路在所述第二控制信号的控制下对所述气阀驱动电路进行驱动。
[0029]通过这种方式，过零检测与控制电路可以避免开关器件在电路中投入和切除时产生的浪涌电流，从而保证整个气囊按摩系统正常工作。
[0030]进一步地，所述气囊和气阀驱动电路的数目为N，N为大于等于I的自然数。
[0031 ] 通过这种方式，可以设置N个气囊及其对应的N个气阀驱动电路，通过气阀驱动电路在单片机的控制下实现N个气囊各自进行充放气动作，例如N个气囊有序充放气，从而模拟人工按摩中的挤压、揉捏和捶打等动作，实现按摩功能。
[0032]进一步地，还包括遥控器，所述红外控制电路接受所述遥控器发射的红外控制信号，并控制所述单片机的工作模式，所述工作模式包括电源通断、按摩强度和按摩程序的控制和选择。
[0033]通过这种方式，可以通过遥控器控制红外控制电路，进而控制单片机的工作模式(例如单片机上集成不同的工作程序选项，通过遥控器来选择某一工作程序，进而可以实现按摩器的相应按摩程序)，通过单片机控制气囊进行充放气工作，这里单片机的工作模式例如包括电源通断(也即按摩器是否进行工作)、按摩强度(也即按摩器的气囊按摩的力度)和按摩程序(也即按摩器的N个气囊充放气的顺序、步骤等，从而控制N个气囊的按摩程序)。
[0034]进一步地，还包括按键输入电路，所述单片机接收所述按键输入电路的按键输入，并在所述按键输入的控制下选择所述单片机的工作模式，所述工作模式包括电源通断、按摩强度和按摩程序的控制和选择。
[0035]通过这种方式，还可以直接通过按键输入电路来直接操作单片机，从而控制单片机的工作模式，通过单片机控制气囊进行充放气工作，这里单片机的工作模式例如包括电源通断(也即按摩器是否进行工作)、按摩强度(也即按摩器的气囊按摩的力度)和按摩程序(也即按摩器的N个气囊充放气的顺序、步骤等，从而控制N个气囊的按摩程序)。
[0036]进一步地，所述气囊按摩系统整体采用电磁兼容的结构。通过这种方式，可以避免外界的电磁干扰对整个气囊按摩系统的影响，保证其正常工作。
[0037]
实施例2
如图2所示，本发明实施例二提供了一种气囊按摩系统。其中，所述整流滤波电路还包括用于对过流进行保护的输入保护电路。所述气阀驱动电路还包括对过流进行保护的输出保护电路。由于采用了输入保护电路和输出保护电路，可以保证整个气囊按摩系统在过载的情况下，能够迅速切断电源，避免对整体电路的硬件结构的影响。
[0038]
实施例1和2中的气泵驱动电路
如图3所示，为本发明中的气泵驱动电路原理图，该气泵驱动电路由自耦变压器Tl和可控硅TR1-TR3及外围 元件构成气泵压力调节电路，由光电耦合器IC1-1C3及外围元件构成过零触发电路，由Dl、D2、R13-R15构成防止可控硅同时导通的保护电路，调节后的交流电压通过电阻R1-R3加到气泵Al，实现气泵的开启关闭和压力控制。在可控硅负载电流流过的两个脚位之间连接有R-C消弧电路，以保护可控硅不受外来突变电压的误触发而自行导通。整个驱动电路的控制信号H、M、L来自于单片机的输出口。
[0039]在单片机控制下，任何情况下三只可控硅仅有一只导通，并将所连接的自耦变压器抽头电压输出至气泵Al，从而实现气泵压力的调节与控制。比如，需要使气泵在强档工作，单片机输出口 H为高电平，其余的M、L端口均为低电平，这时通过ICl触发TRl导通，将CN2的4脚较高的交流电压经过R2加到气泵Al上，IC2和IC3的输入端因为处于等电位或反电压状态而处于截止状态，进而使得TR2和TR3截止而关断。以此类推，只要单片机分别控制H、M、L三个脚位中的电平就实现了气泵压力的调节。
[0040]由Dl、D2、R13-R15构成防止可控硅同时导通的保护电路可以有效保护两个以上可控硅的同时导通，从硬件上保证整个系统处于安全可靠的工作状态。假设单片机的控制输出的口 H、M、L不慎同时为高电平，由于ICl和IC3输入端都处于高电平等电位，光耦不工作，只有IC2因为输入端加上正向电流会导通，进一步使TR2导通，整个驱动电路输出低电压至气泵Al。当单片机输出口 H、M、L分别输出高、高、低电平时，ICl和IC3因为输入脚处于相同的高电位而截止，在Dl、D2的单向导电特性阻隔下IC2也处于截止状态，因此TR1-TR3均处于关断状态。当单片机输出口 H、M、L分别输出高、低、高电平时，ICl因为输入得到正向电压而导通，L端口加过来的高电平被D2钳位在0.7V，使IC2的输入脚电压远低于光耦内部的LED导通电压而处于截止状态，因此只有TRl处于导通状态。以此类推，无论
H、M、L如何组合，三只输出并联的可控硅都永远只有一只处于导通状态，再加上单片机程序中也已经对H、M、L三个端口的输出状态已经做了严格的逻辑限定，双重措施的共同作用结果，就从根本上杜绝了两只或两只以上可控硅同时导通的危险，解决了可控硅调压器易受干扰、可靠性低的难题。
[0041]在本发明的气泵驱动电路中，通过在可控硅外围设置一些特定的电路组合，再加上单片机软件配合，成本增加很少，就有效地避免了异常状态或干扰脉冲作用下可控硅的自导通，成为一个经济实用的气泵压力调节电路。
[0042]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明还可以通过其他机构来实现，本发明的特征并不局限于上述较佳的实施例。任何熟悉该项技术的人员在本发明的【技术领域】内，可轻易想到的变化或修饰，都应涵盖在本发明的专利保护范围之内。
【权利要求】
1.一种气囊按摩系统，其特征在于，包括交流电源、整流滤波电路、电源稳压电路、单片机、气泵驱动电路和红外控制电路，所述气泵驱动电路包括:由自耦变压器(Tl)和可控硅(TR1-TR3)及外围元件构成的气泵压力调节电路；由光电耦合器(IC1-1C3)及外围元件构成的过零触发电路；由二极管D1、二极管D2和相连电阻构成的防止可控硅同时导通的保护电路；调节后的交流电压通过电阻R1、电阻R2和电阻R3加到气泵Al，实现气泵Al的开启关闭和压力控制。
2.如权利要求1所述的气囊按摩系统，其特征在于，由二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R14和电阻R15构成的防止可控硅同时导通的保护电路，通过光电耦合器(IC1-1C3)使三只输出并联的可控娃(TR1-TR3)都永远只有一只处于导通状态。
3.如权利要求1所述的气囊按摩系统，其特征在于，在可控硅(TR1-TR3)负载电流流过的两个脚位之间连接有R-C消弧电路，用于保护可控硅(TR1-TR3)不受外来突变电压的误触发而自行导通，所述气泵驱动电路的控制信号H、M、L来自于所述单片机的输出口。
【文档编号】A61H23/04GK103908399SQ201310005944
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月8日 优先权日:2013年1月8日
【发明者】曾桢, 宋云辉, 钟涛 申请人:上海文涛电子有限公司, 上海久工实业有限公司, 安徽久工科技实业有限责任公司