一种电热灸头系统的制作方法

本实用新型涉及医疗技术领域，尤其涉及一种电热灸头系统。

背景技术：

低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,简称BLE)技术是由蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)设计，应用于医疗保健、体育健身、智能家居、安全保障等诸多领域。较传统蓝牙相比，低功耗蓝牙旨在降低功耗和成本并且保持相近的通信范围。BLE技术是由NOKIA在2006年提出的超低功耗蓝牙无线技术Wibree发展而来，蓝牙技术联盟于2010年正式将其并入蓝牙4.0核心规范(BluetoothCore Specification Version 4.0)。BLE技术具有以下关键特性:允许跨平台互操作的行业标准无线协议；超低的峰值、平均和待机模式功耗；使用AES-128CCM加密算法进行数据包加密和认证。

现有技术是基于点对点连接的组网方案(BLE-Star),采用星型拓扑结构，终端设备(智能手机或平板电脑)作为中央节点通过点对点的方式连接到网络中的其他节点。该方案存在以下几点缺陷:终端设备功耗高；并发连接数受限(一般为1～7个)；连接切换时响应延迟性高；连接后不能自动加入周围的设备，兼容性差；丢包率高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电热灸头系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于所述的电热灸头控制方法的电热灸头系统，包括：

至少一个灸头，所述至少一个灸头通过无线组网方式形成一个可动态扩展的mesh网络，每个灸头对应网络的一个节点，所述网络包括通过广播机制相互通信的一个主节点和多个从节点；

终端设备，与主节点建立蓝牙连接，并通过所述主节点与网络中的所有节点通信，进而实现对各个灸头的监测和控制。

在本实用新型所述的电热灸头系统中，每个所述灸头包括：用于加热施灸的加热单元、用于检测加热温度的温度检测单元、用于检测电池电量的电池电量检测单元、用于通过振动提醒灸头位置的振动单元、蓝牙及控制单元、用于给各个单元供电的供电单元；所述供电单元与其他各个单元连接，所述加热单元、温度检测单元、电池电量检测单元、振动单元分别连接至所述蓝牙及控制单元；所述蓝牙及控制单元内置计时器，用于根据终端设备的控制指令控制加热单元的启停和/或加热时间和/或加热温度和/或振动单元的振动，以及将实际的加热时间和/或加热温度和/或电池电量发送至终端设备。

在本实用新型所述的电热灸头系统中，

所述供电单元包括：电池电路、充电接口、稳压电路；

所述蓝牙及控制单元包括：蓝牙芯片和蓝牙天线电路；

所述加热单元包括：陶瓷发热片和N沟道的第一MOS管，陶瓷发热片串接在电池正极和第一MOS管的漏极，第一MOS管的源极接地，第一MOS管的栅极经由一电阻连接蓝牙芯片的一个输出引脚，第一MOS管的栅极还经由一电阻接地；

所述温度检测单元包括一温度传感器，所述温度传感器的数据输出端连接至蓝牙芯片的一个输入引脚；

所述电池电量检测单元包括：串接在电池两端的两个电压采样电阻，两个电压采样电阻之间的连接节点与蓝牙芯片的一个输入引脚连接；

所述振动单元包括：振动马达、第一二极管、N沟道的第二MOS管，振动马达的正极经由一电阻连接至稳压电路的输出端、负极连接第二MOS管的漏极和第一二极管的阳极，第一二极管的阴极连接振动马达的正极，第二MOS管的源极接地，第二MOS管的栅极经由一电阻连接至蓝牙芯片的一个输出引脚，第二MOS管的栅极还经由一电阻接地。

实施本实用新型的电热灸头系统，具有以下有益效果：本实用新型中各灸头通过无线组网方式形成一个可动态扩展的mesh网络，终端设备通过主节点与网络中的所有节点通信，灸头的这种组网方式使得终端设备功耗明显降低，响应无延迟现象,丢包率极大降低,并且兼容性提高，支持的设备数极大的增加，设备上电或进入可发现范围内时，可自动加入到当前连接的网络。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本实用新型的电热灸头系统的结构示意图；

图2是具体实施例中灸头的原理框图；

图3是图2中的蓝牙及控制单元的电路图；

图4是图2中的加热单元、温度检测单元、电池电量检测单元、振动单元的电路图；

图5是图2中的供电单元的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，词语“相等”、“相同”“同时”或者其他类似的用语，不限于数学术语中的绝对相等或相同，在实施本专利所述权利时，可以是工程意义上的相近或者在可接受的误差范围内。所述“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本实用新型实施例中，各个灸头通过无线组网方式形成一个可动态扩展的mesh网络，每个灸头对应网络的一个节点，与终端设备连接的灸头作为网络的主节点，其它的灸头作为从节点，主节点和从节点通过广播机制相互通信，终端设备通过所述主节点与mesh网络中的所有节点通信，进而实现对各个灸头的监测和控制。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参考图2，本实施例中的系统包括：

至少一个灸头，所述至少一个灸头通过无线组网方式形成一个可动态扩展的mesh网络，每个灸头对应网络的一个节点，所述网络包括通过广播机制相互通信的一个主节点和多个从节点；

终端设备，与主节点建立蓝牙连接，并通过所述主节点与网络中的所有节点通信，进而实现对各个灸头的监测和控制。

具体的，终端设备启动蓝牙扫描，获取蓝牙设备列表；从所述蓝牙设备列表中选取某个灸头作为主节点，并与其建立GATT连接以登录网络，主节点扫描到其他蓝牙设备的广播数据包,将网络名称和密码与当前连接网络相同的蓝牙设备加入到该网络,并在加入网络后通知终端设备有新的设备上线,终端设备记录该设备的网络地址。

可见，所述终端设备基于所述GATT连接从主节点接收所有节点上报的监测结果，以及基于GATT连接将选中的灸头的控制指令下发至主节点；所述主节点基于广播机制和从节点进行交互以收集来自从节点的监测结果和/或转发属于从节点的控制指令。

以收集来自从节点的监测结果为例，从节点将自身的监测结果写入广播数据包中发送出去，主节点接收来自从节点的广播数据包后基于所述GATT连接转发给终端设备。

以转发属于从节点的控制指令为例，当所述主节点在接收到来自终端设备的控制指令时，判断所述控制指令是否为自身的，如果是，则响应所述控制指令，并发送响应命令至终端设备；如果不是，则将控制指令写入广播数据包中发送出去，各个从节点接收到广播数据包后，根据广播数据包中的控制指令判断是否为自身的控制指令，如果是，则响应所述控制指令，并将响应命令写入广播数据包中送出去，主节点接收来自从节点的广播数据包后基于所述GATT连接转发给终端设备。

其中，对各个灸头的监测和控制包括：通过应用程序设置灸头的工作参数，以及接收灸头传输至所述应用程序的实际运行参数。所述工作参数包括时间和/或温度和/或振动，所述实际运行参数包括时间和/或温度和/或电池电量。这些设置的内容属于现有技术，此处不再赘述，本实用新型侧重在灸头的组网结构的改进。

例如，如用户采用编号分别为1-5号的5个灸头来施灸。首先开启5个灸头的蓝牙功能，各灸头开始广播和扫描，终端设备打开应用程序后，启动蓝牙搜索，可搜索到该5个灸头的蓝牙设备列表，用户可选取其中的一个灸头作为主节点，并与其建立GATT连接。优选的，可以在程序中设置自动连接网络功能，例如终端设备可以将其第一个搜索到的灸头作为主节点直接建立GATT连接，而不用等待用户选择。之后，主节点将会扫描到其他灸头的广播数据包，将网络名称和密码与当前连接网络相同的其他4个灸头动态加入到该网络,不同的则过滤掉，并在加入网络后通知终端设备有新的灸头上线,终端设备记录新加入的灸头的网络地址即可实现之后与其之间的间接通信。

下面结合附图2-5说明灸头的结构和工作原理。

参考图2，每个所述灸头包括：用于加热施灸的加热单元200、用于检测加热温度的温度检测单元400、用于检测电池电量的电池电量检测单元500、用于通过振动提醒灸头位置的振动单元300、蓝牙及控制单元100、用于给各个单元供电的供电单元600；所述供电单元600与其他各个单元100-500连接，所述加热单元200、温度检测单元400、电池电量检测单元500、振动单元300分别连接至所述蓝牙及控制单元100；所述蓝牙及控制单元100内置计时器，用于根据终端设备的控制指令控制加热单元200的启停和/或加热时间和/或加热温度和/或振动单元300的振动，以及将实际的加热时间和/或加热温度和/或电池电量发送至终端设备。

参考图5，所述供电单元600包括：电池电路610、充电接口620、稳压电路630，电池电路610包括至少两个串接的电池。充电接口620包括连接外部电源的充电接口CH1。稳压电路630包括稳压芯片U3，其将电池的电压转换为稳定的工作电压AVDD。

参考图3，所述蓝牙及控制单元100包括：蓝牙芯片及其外围电路110和蓝牙天线电路120。本实施例中蓝牙芯片U2采用的TLSR8266。其可根据终端设备下发的控制指令存储加热时间和加热时间，其内部具备计时电路，可记录发热单元的实际加热时间。

参考图2，所述加热单元200包括：陶瓷发热片MCH1和N沟道的第一MOS管Q2，陶瓷发热片MCH1串接在电池正极和第一MOS管Q2的漏极，第一MOS管Q2的源极接地，第一MOS管Q2的栅极经由一电阻R7连接蓝牙芯片U2的一个输出引脚2，第一MOS管Q2的栅极还经由一电阻R8接地；

所述温度检测单元400包括一温度传感器U1，通过稳压芯片U3提供的AVDD供电，例如本实施例中温度传感器U1采用的DS18B20，温度传感器U1的数据输出端连接至蓝牙芯片U2的一个输入引脚18。

所述电池电量检测单元500包括：串接在电池两端的两个电压采样电阻R1和R2，两个电压采样电阻R1和R2之间的连接节点与蓝牙芯片U2的一个输入引脚15连接；

所述振动单元300包括：振动马达M1、第一二极管D1、N沟道的第二MOS管Q1，振动马达M1的正极经由一电阻R12连接至稳压芯片U3的输出端AVDD、负极连接第二MOS管Q1的漏极和第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极连接振动马达M1的正极，第二MOS管Q1的源极接地，第二MOS管Q1的栅极经由一电阻R5连接至蓝牙芯片U2的一个输出引脚2，第二MOS管Q1的栅极还经由一电阻R6接地。

关于监测：以温度监测为例，对主节点而言，其温度传感器U1可以将实时检测到的加热温度反馈给蓝牙芯片U2，蓝牙芯片U2再发送给终端设备。对从节点而言，其温度传感器U1可以将实时检测到的加热温度反馈给其蓝牙芯片U2，蓝牙芯片U2可以将其通过广播数据包的方式发送出去，最终被主节点的蓝牙芯片U2接收，并转发给终端设备。电池电量和加热时间的监测同理，此处不再赘述。

关于控制：主节点的蓝牙芯片U2在接收到设置加热温度和/或加热时间的控制指令后，首先看是否是自身的控制指令，如果是则保存控制指令中所设定的加热温度和/或加热时间，如果不是则广播出去，被相应的从节点接收后保存。如果终端设备下发某个节点的启动加热的控制指令，则节点在接收到控制指令后，通过发送高电平控制Q2导通即可启动加热，在Q2导通的同时开始计时，并实时比较温度传感器U1反馈的加热温度，如果实时反馈的加热温度到达之前根据控制指令存储的加热温度或者计时时间到达之前根据控制指令存储的加热时间或者蓝牙芯片U2接收到终端设备下发的停止加热的控制指令，则发送低电平控制Q2截止即可停止加热。

需要明确的是，本实施例中MOS管的型号并不做限制，另外MOS管也可以被其他电子开关替代，例如三极管。其他各芯片的型号等也仅仅是作为一个示例，并不做限制，可以被其他具有类似功能的芯片替代，这些都是本实用新型的简单变形，都在本实用新型的保护范围之内。

综上所述，实施本实用新型的电热灸头系统，具有以下有益效果：本实用新型中各灸头通过无线组网方式形成一个可动态扩展的mesh网络，终端设备通过主节点与网络中的所有节点通信，灸头的这种组网方式使得终端设备功耗明显降低，响应无延迟现象,丢包率极大降低,并且兼容性提高，支持的设备数极大的增加，设备上电或进入可发现范围内时，可自动加入到当前连接的网络。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。