电动牙刷的制作方法

本实用新型涉及生活用品，特别涉及一种电动牙刷。

背景技术：

随着技术的不断发展和生活水平的提高，具有动力驱动的电动牙刷的应用也越来越广泛。有动力驱动的电动牙刷通过振动器带动牙刷的物理运动帮助人们更高效的完成清洁口腔并美白牙齿各种活动，改善刷牙的效果。

现有电动牙刷具有各种可移动的毛簇块，在毛簇块上安装有牙齿清洁元件，这些可移动的毛簇块由电动马达驱动，在牙刷的手柄上设置有多个按键开关用来控制马达的启闭和工作模式及档位的调节，然而按键都有使用寿命，按键处的手感也不好，而且防水措施需要做得足够好，不然会发生漏电风险。

而市场上的触摸按键已广泛应用于电子产品上，而在电动牙刷上却没有应用。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电动牙刷，能通过触控方式控制唤醒牙刷及调节档位。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种电动牙刷，其包括刷柄壳体，所述刷柄壳体本体的上设置有用于接收唤醒指令的第一触摸区和用于接收档位调节指令的第二触摸区；所述刷柄壳体的内壁上设有与第一触摸区的位置对应的唤醒感应片和第二触摸区的位置对应的滑动感应片；所述刷柄壳体中设置有用于驱动牙刷头震动的马达和用于收到唤醒指令时启动，及收到档位调节指令时调节马达的档位的控制板；所述马达、唤醒感应片、滑动感应片均与马达连接。

所述的电动牙刷中，所述唤醒感应片呈环状。

所述的电动牙刷中，所述第一触摸区和唤醒感应片位于刷柄壳体的下部，第二触摸区和滑动感应片位于刷柄壳体的上部。

所述的电动牙刷，还包括牙刷刷头，所述牙刷刷头的一端伸出刷柄壳体外，牙刷刷头的另一端与马达联接。

所述的电动牙刷中，所述控制板包括触控单元、震动频率调节单元、档位触摸键连接接口和唤醒键连接接口，唤醒键连接接口与唤醒感应片电连接，档位触摸键连接接口与滑动感应片电连接，唤醒感应片感应唤醒指令时使触控单元唤醒，所述滑动感应片感应档位调节指令时，驱动震动频率调节单元调节马达的振动频率和幅度。

所述的电动牙刷中，所述触控单元包括触控芯片、第一电容，所述触控芯片的PE4/OSC1脚通过第一电容接地，所述触控芯片的PC0/KEY5脚连接档位触摸键连接接口的第1脚，触控芯片的PC1/KEY6脚连接档位触摸键连接接口的第2脚，触控芯片的PC2/KEY7脚连接档位触摸键连接接口的第3脚，触控芯片的PC3/KEY8脚连接档位触摸键连接接口的第4脚，触控芯片的PE0/KEY9脚连接唤醒键连接接口的第2脚。

所述的电动牙刷，所述触控单元还包括第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯、第五指示灯、第六指示灯、第七指示灯、第八指示灯、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一三极管，第一指示灯的负极连接触控芯片的PA4/XT2脚，第一指示灯的正极通过第一电阻连接3.3V供电端，第二指示灯的负极连接触控芯片的PB3/RX/AN3脚，第二指示灯的正极通过第二电阻连接3.3V供电端，第三指示灯的负极连接触控芯片的PB2/TX/AN2脚，第三指示灯的正极通过第三电阻连接3.3V供电端，第四指示灯的负极连接触控芯片的PB7/INT1AN7脚，第四指示灯的正极通过第四电阻连接3.3V供电端，第五指示灯的负极连接触控芯片的PB1/SCK/AN1脚，第五指示灯的正极通过第五电阻连接3.3V供电端，第六指示灯的负极连接触控芯片的PB4/AN4脚，第六指示灯的正极通过第六电阻连接3.3V供电端，第七指示灯的负极连接触控芯片的PB5/AN5脚，第七指示灯的正极通过第七电阻连接3.3V供电端，第八指示灯的正极连接3.3V供电端，第八指示灯的负极通过第八电阻连接第一三极管的集电极，第一三极管的基极通过第九电阻连接触控芯片的PE3/KEY12脚，第一三极管的发射极接地。

所述的电动牙刷中，所述震动频率调节单元包括：第二三极管、第三三极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二电容和第三电容，所述第二三极管的基极通过第十电阻连接触控芯片的PA1/CTP0脚，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第十二电阻连接第一MOS管的栅极和第十三电阻的一端，所述第一MOS管的源极和第十三电阻的另一端连接VCC供电端，第一MOS管的漏极连接马达的正极和第二MOS管的漏极、还通过第二电容接地，所述第二MOS管的源极接地，第二MOS管的栅极通过第十五电阻连接触控芯片的PE5/OSC2脚、也通过第十四电阻接地，所述第三三极管的基极通过第十一电阻连接触控芯片的PA7/CTP1脚，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极通过第十六电阻连接第三MOS管的栅极和第十七电阻的一端，所述第一MOS管的源极和第十七电阻的另一端连接VCC供电端，第三MOS管的漏极连接马达的负极和第四MOS管的漏极、还通过第三电容接地，所述第四MOS管的源极接地，第四MOS管的栅极通过第十八电阻连接触控芯片的PA5/CTP0B脚、也通过第十九电阻接地。

所述的电动牙刷，还包括稳压单元，所述稳压单元包括：LDO线性稳压芯片、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第二十电阻、第二十一电阻和电感，所述LDO线性稳压芯片的VIN脚连接电动牙刷的电池正极和VCC供电端、并通过第二十电阻连接触控芯片的PB6/AN6端和第二十一电阻的一端、也通过第四电容接地、及通过第五电容接地、还通过第六电容接地，所述触控芯片的VOUT端通过电感连接触控芯片的VDD端、也通过第七电容接地、还通过第八电容接地。

所述的电动牙刷，还包括无线充电单元，所述无线充电单元包括充电管理芯片、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第四三极管、第九指示灯和二极管，所述充电管理芯片的VCC脚连接第二十三电阻的一端和第九指示灯的正极，所述第九指示灯的负极通过第二十六电阻连接充电管理芯片的CHRG脚，第二十三电阻的另一端连接二极管的负极和第十电容的一端、也通过第二十二电阻连接充电管理芯片的CE脚和第二十八电阻的一端、还通过第二十四电阻连接触控芯片的PA6/INT0脚和第二十五电阻的一端，所述二极管的正极连接IN5V+端，也通过第九电容接地，所述第十电容的另一端和第二十五电阻的另一端接地，第二十五电阻的另一端连接第四三极管的集电极，第四三极管的基极通过第二十九电阻连接触控芯片的PB0/SDA/AN0脚，充电管理芯片的BAT脚连接VCC供电端、也通过第十一电容接地、还通过第十二电容接地，充电管理芯片的PROG2脚通过第二十七电阻接地。

相较于现有技术，本实用新型提供的电动牙刷，包括刷柄壳体，所述刷柄壳体本体的上设置有第一触摸区和第二触摸区；所述刷柄壳体的内壁上设有与第一触摸区的位置对应的唤醒感应片和第二触摸区的位置对应的滑动感应片；所述刷柄壳体中设置马达和控制板，当人手触摸第一触摸区时，唤醒感应片使能感应到触摸信号，使控制板唤醒，当人手在第二触摸区滑动时，滑动感应片便能感应到滑动动作，使控制板控制马达的振动幅度和频率，从而在电动牙刷上实现了触控功能，无需使用按键。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电动牙刷的正面示意图。

图2为本实用新型实施例提供的电动牙刷的剖视示意图。

图3为本实用新型实施例提供的电动牙刷去除刷柄壳体后的立体结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的电动牙刷中触控单元的电路原理图。

图5为本实用新型实施例提供的电动牙刷中震动频率调节单元的电路原理图。

图6为本实用新型实施例提供的电动牙刷中稳压单元的电路原理图。

图7为本实用新型实施例提供的电动牙刷中无线充电单元的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型提供一种电动牙刷，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供的电动牙刷包括刷柄壳体1，所述刷柄壳体1本体的上设置有用于接收唤醒指令的第一触摸区2和用于接收关机指令及档位调节指令的第二触摸区3；所述刷柄壳体1的内壁上设有与第一触摸区2的位置对应的唤醒感应片4和第二触摸区3的位置对应的滑动感应片5；所述刷柄壳体1中设置有用于驱动牙刷头震动的马达M和用于收到唤醒指令时启动，及收到档位调节指令时调节马达M的档位的控制板6。所述马达M、唤醒感应片4、滑动感应片5均与马达M连接。

本实施例中，由于不需要按键，所述第一触摸区2可采用不同于刷柄壳体1的颜色，以指示其为触摸区，当人手触摸第一触摸区2时，唤醒感应片4使能感应到触摸信号，使控制板6唤醒，当人手在第二触摸区3滑动时，滑动感应片5便能感应到滑动动作，使控制板6控制马达M的振动幅度和频率，从而在电动牙刷上实现了触控功能，无需使用按键。

本实施例中，所述唤醒感应片4呈环状，可环绕刷柄壳体1的内壁一周，并可位于刷柄壳体1的下部，当人手握住刷柄下部时，即可感应到触控信号唤醒控制板6。本实施例中，所述唤醒感应片4为金属环。

请再次参阅图1至图3，所述第一触摸区2和唤醒感应片4位于刷柄壳体1的下部，第二触摸区3和滑动感应片5位于刷柄壳体1的上部。第二触摸区3呈长条状和滑动感应片5呈片状，以便于感觉用户的滑动操作指令。滑动感应片5为金属感应片。

所述牙刷刷头的一端伸出刷柄壳体1外，牙刷刷头的另一端与马达M联接，所述刷柄壳体1仅与牙刷刷头的连接处有安装孔，其它部分均为封闭式空心结构，用于防水漏电。本实施例中，所述刷柄壳体1与牙刷刷头的连接处设置有防水圈，进一步提高防水性能。

请一并参阅图4，本实用新型的电动牙刷中，所述控制板6包括触控单元、震动频率调节单元、档位触摸键连接接口J1和唤醒键连接接口J2，唤醒键连接接口J2与唤醒感应片4电连接，档位触摸键连接接口J1与滑动感应片5电连接，唤醒感应片4感应唤醒指令时使触控单元唤醒，所述滑动感应片5感应档位调节指令时，驱动震动频率调节单元调节马达M的振动频率和幅度。档位触摸键连接接口J1和唤醒键连接接口J2均采用4Pin_FPC，可采用FPC或排线与滑动感应片5和唤醒感应片4电连接。

在触摸判断时，本实用新型采用电容变化的范围值还确定，当电容变化范围在和变化时间来感应不同的触控信号，以防止人手沾水后，导致出现触控失灵的现象。譬如，如需在人手与金属片之间形成电容，只需人手握住对应金属片处的外壳，然后通过计算电容存在的时间或者顺序，形成信号。在换醒时：手握住开始计时，超过4秒钟，确定为开机；在切换档位时：通过从上向下滑动，在极短的时间内检测到从上向下的信号，或者从下向上的信号，切换不同的档位。

在现有的触控设计中，在刷牙时水会淋到壳子上，容值会变化大，易失灵，本实用新型采用容值的范围来判断，水淋到时，及完全水干时，两个容值会完全不一样，但本实用新型还结合电容变化时间一起判断，有滑动操作方式，提高了精确性。

请继续参阅图4，触控单元包括触控芯片U1、第一电容C1，所述触控芯片U1的PE4/OSC1脚通过第一电容C1接地，所述触控芯片U1的PC0/KEY5脚连接档位触摸键连接接口J1的第1脚，触控芯片U1的PC1/KEY6脚连接档位触摸键连接接口J1的第2脚，触控芯片U1的PC2/KEY7脚连接档位触摸键连接接口J1的第3脚，触控芯片U1的PC3/KEY8脚连接档位触摸键连接接口J1的第4脚，触控芯片U1的PE0/KEY9脚连接唤醒键连接接口J2的第2脚。所述触控芯片U1采用台湾合泰公司的最新的电容式触摸控制处理器，具体型号可采用BS66F340。软件程序通过T1-T4下载软件程序。

所述触控单元还包括第一指示灯D1、第二指示灯D2、第三指示灯D3、第四指示灯D4、第五指示灯D5、第六指示灯D6、第七指示灯D7、第八指示灯D8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第一三极管Q1。所述第一指示灯D1、第二指示灯D2、第三指示灯D3中，有一个为唤醒灯，两个为电量指示灯，所述第八指示灯D8双色呼吸灯，为公司LOGO指示灯。所述第四指示灯D4、第五指示灯D5、第六指示灯D6、第七指示灯D7为档位指示灯，根据档位指示灯的点亮数据来指示马达M的工作档位。

第一指示灯D1的负极连接触控芯片U1的PA4/XT2脚，第一指示灯D1的正极通过第一电阻R1连接3.3V供电端，第二指示灯D2的负极连接触控芯片U1的PB3/RX/AN3脚，第二指示灯D2的正极通过第二电阻R2连接3.3V供电端，第三指示灯D3的负极连接触控芯片U1的PB2/TX/AN2脚，第三指示灯D3的正极通过第三电阻R3连接3.3V供电端，第四指示灯D4的负极连接触控芯片U1的PB7/INT1AN7脚，第四指示灯D4的正极通过第四电阻R4连接3.3V供电端，第五指示灯D5的负极连接触控芯片U1的PB1/SCK/AN1脚，第五指示灯D5的正极通过第五电阻R5连接3.3V供电端，第六指示灯D6的负极连接触控芯片U1的PB4/AN4脚，第六指示灯D6的正极通过第六电阻R6连接3.3V供电端，第七指示灯D7的负极连接触控芯片U1的PB5/AN5脚，第七指示灯D7的正极通过第七电阻R7连接3.3V供电端，第八指示灯D8的正极连接3.3V供电端，第八指示灯D8的负极通过第八电阻R8连接第一三极管Q1的集电极，第一三极管Q1的基极通过第九电阻连接触控芯片U1的PE3/KEY12脚，第一三极管Q1的发射极接地。

请参阅图5，所述震动频率调节单元包括：第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一MOS管Q4、第二MOS管Q5、第三MOS管Q6、第四MOS管Q7、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二电容C2和第三电容C3。第二三极管Q2、第三三极管Q3均为NPN三极管，所述第一MOS管Q4和第三MOS管Q6为P MOS管，第二MOS管Q5和第四MOS管Q7为N MOS管。本实用新型通过控制第二三极管Q2、第三三极管Q3均、第二MOS管Q5和第四MOS管Q7的导通状态来控制马达M的频率和幅度，从而使电动牙刷处于不同的工作模式。

所述第二三极管Q2的基极通过第十电阻R10连接触控芯片U1的PA1/CTP0脚，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极通过第十二电阻R12连接第一MOS管Q4的栅极和第十三电阻R13的一端，所述第一MOS管Q4的源极和第十三电阻R13的另一端连接VCC供电端，第一MOS管Q4的漏极连接马达M的正极和第二MOS管Q5的漏极、还通过第二电容C2接地，所述第二MOS管Q5的源极接地，第二MOS管Q5的栅极通过第十五电阻R15连接触控芯片U1的PE5/OSC2脚、也通过第十四电阻R14接地，所述第三三极管Q3的基极通过第十一电阻R11连接触控芯片U1的PA7/CTP1脚，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极通过第十六电阻R16连接第三MOS管Q6的栅极和第十七电阻R17的一端，所述第一MOS管Q4的源极和第十七电阻R17的另一端连接VCC供电端，第三MOS管Q6的漏极连接马达M的负极和第四MOS管Q7的漏极、还通过第三电容C3接地，所述第四MOS管Q7的源极接地，第四MOS管Q7的栅极通过第十八电阻R18连接触控芯片U1的PA5/CTP0B脚、也通过第十九电阻R19接地。

所述触控芯片U1的PA1/CTP0脚和触控芯片U1的PA7/CTP1脚输出高电平时，第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一MOS管Q4和第三MOS管Q6均导通，触控芯片U1的PE5/OSC2脚和触控芯片U1的PA5/CTP0B脚输出高电平时，第二MOS管Q5和第四MOS管Q7导通。

请参阅图6，本实用新型实施例提供的电动牙刷还包括稳压单元，所述稳压单元包括：LDO线性稳压芯片U2、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第二十电阻R20、第二十一电阻R21和电感L1。LDO线性稳压芯片U2的型号为XC06P332MR，所述第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8均为滤波电容。

所述LDO线性稳压芯片U2的VIN脚连接电动牙刷的电池正极和VCC供电端、并通过第二十电阻R20连接触控芯片U1的PB6/AN6端和第二十一电阻R21的一端、也通过第四电容C4接地、及通过第五电容C5接地、还通过第六电容C6接地，所述触控芯片U1的VOUT端通过电感L1连接触控芯片U1的VDD端、也通过第七电容C7接地、还通过第八电容C8接地。

在电动牙刷启动时，由电池供给产品工作时所需的电源能量，电子输出的电压经LDO线性稳压芯片U2进行电压变换及稳压处理，触控芯片U1的VOUT端为3.3V供电端，输出3.3V电压，经第七电容C7和第八电容C8滤波后给触控芯片U1和第八指示灯供电。

请参阅图7，本实用新型实施例提供的电动牙刷还包括无线充电单元，所述无线充电单元包括充电管理芯片U3、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第四三极管Q8、第九指示灯D9和二极管D10。所述充电管理芯片U3的型号为TP 4056，第四三极管Q8为NPN三极管。所述第九指示灯D9为红包LED，用于指示充电状态。

所述充电管理芯片U3的VCC脚连接第二十三电阻R23的一端和第九指示灯D9的正极，所述第九指示灯D9的负极通过第二十六电阻R26连接充电管理芯片U3的CHRG脚，第二十三电阻R23的另一端连接二极管D10的负极和第十电容C10的一端、也通过第二十二电阻R22连接充电管理芯片U3的CE脚和第二十八电阻R28的一端、还通过第二十四电阻R24连接触控芯片U1的PA6/INT0脚和第二十五电阻R25的一端，所述二极管D10的正极连接IN5V+端，也通过第九电容C9接地，所述第十电容C10的另一端和第二十五电阻R25的另一端接地，第二十五电阻R25的另一端连接第四三极管Q8的集电极，第四三极管Q8的基极通过第二十九电阻R29连接触控芯片U1的PB0/SDA/AN0脚，充电管理芯片U3的BAT脚连接VCC供电端、也通过第十一电容C11接地、还通过第十二电容C12接地，充电管理芯片U3的PROG2脚通过第二十七电阻R27接地。

本实用新型的电动牙刷采用无线充电方式给电池充电，使电池储存电能来达到牙刷所需的工作电量。无线充电方式采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递，再把耦合的5V交流电经二极管D10整流后输入充电管理芯片U3中，充电管理芯片U3的BAT脚输出充电电压和充电电流给电池充电，在充电时触控芯片U1的PB0/SDA/AN0脚输出高电平给第四三极管Q8导通，充电管理芯片U3的CHRG脚输出低电平，使第二指示灯D2点亮。

以下结合图1至图7对本实用新型的电动牙刷的工作原理进行详细说明：

电动牙刷通过软体程序来对磁振电机的振动频率和幅度的检测和控制来完成：美白模式、清洁模式、舒缓模式、按摩模式这四种刷牙的方式。

滑动感应片5和唤醒感应片4紧贴于刷柄壳体1的内壁，用于感应触控信号。用户通过对牙刷外壳表面的触摸，实现触控芯片U1控制不同的刷牙的工作模式，达到使用能满足各自不同的刷牙需求，并有工作模式LED指示显示。当没有动作时，触控芯片U1处于低电休眠状态，当用户握住刷柄壳体1的下部时，唤醒感应片4感应到信号，使触控芯片U1被激活处于可工作状态。

滑动感应片5是由四个触控按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4组成一个滑块触摸键，当人的手指触摸到产品外壳的按键处时，人体手指与外壳之间就形成了电场和高频电容的存在，通过电容的耦合把电流信号传递给外壳内表的滑动感应片5，当触控芯片U1检测这个信号后，通过触控芯片U1软件算法处理去执行相对应的工作如：开关机，调节档位，LED灯的信号显示，电池充管理等。

当手指向下滑动时是开关机信号，当手指从下端向上滑动时，是调节刷牙四个档位调节，每滑动一次，调节一个档位，按此顺次轮转（当滑动第五次是轮回到第一档）。

综上所述，本实用新型的电动牙刷整机不带按键，无生产工艺隐患造成的机身无漏水隐患。通过触控及滑动方式，感应到有人使用时自动唤醒，无须再按按键，操控方便，各种状态均为LED显示，简单直观。

同时，本实用新型采用人体手指与外壳之间就形成了电场和高频电容的存在，通过电容的耦合把电流信号传递给外壳内表的金属按键的方式，并且采用滑动方向控制开关机及档位调节，不会造成误判断。

此外，本实用新型的电动牙刷外形美观，智能化程度高，而且使用寿命长。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。