一种牙刷消毒架控制板的制作方法

1.本实用新型涉及生活用品设备技术领域，尤其涉及一种牙刷消毒架控制板。


背景技术：

2.在日常生活中，牙刷是一种必不可少的洗漱用品，很多人在刷牙之后都习惯将牙刷和牙膏直接放置在漱口杯中，牙刷和牙膏上的积水流入杯底，容易滋生细菌，若杯口向上放置，也会落入灰尘，如果同一漱口杯内放置的牙刷过多，牙刷的刷头之间相互接触也会造成细菌的交叉感染，进而牙刷架渐渐成为人们生活必不可少的生活用品之一，随着科技水平不断提高，牙刷架的功能也日益多元化，其中，牙刷架与紫外消毒灯结合越来越受到重视。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种牙刷消毒架控制板以无需直接对牙刷消毒架进行机械操作即可启动杀毒操作，解决机械开关的使用寿命的限制。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种牙刷消毒架控制板，包括板体及设于所述板体上的主控芯片、杀菌模块、人体感应模块及手扫模块，所述主控芯片分别与所述杀菌模块、人体感应模块及手扫模块电连接，以控制所述杀菌模块、人体感应模块及手扫模块工作，所述人体感应模块与所述手扫模块电连接，以通过所述人体感应模块为所述手扫模块提供供电电压。
5.其进一步技术方案为：所述人体感应模块包括热释电红外传感器、第一mos管及第二三极管，所述热释电红外传感器的pir信号输出引脚与主控芯片相连，且所述pir信号输出引脚通过第一电阻与所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过一第二电阻与所述第一mos管的栅极相连，所述第一mos管的源极与5v电压相连，所述第一mos管的漏极作为所述人体感应模块的输出端以与所述手扫模块电连接，所述栅极与漏极之间电连接有一第一电容。
6.其进一步技术方案为：所述手扫模块包括红外发射管、红外接收管及型号为lm567的第三芯片，所述红外接收管与所述红外发射管相对设置，且所述红外接收管的一端与所述红外发射管的一端均接地，所述红外接收管的另一端通过一第二电容与所述第三芯片的输入引脚相连，所述红外接收管的另一端与所述第二电容之间电连接有一一端与所述人体感应模块的输出端相连的第五电阻，所述第三芯片的正电源引脚与所述人体感应模块的输出端相连，所述第三芯片的定时电阻引脚通过一第六电阻与一第四三极管的基极相连，所述第四三极管的集电极通过一第七电阻与所述红外发射管的另一端相连，所述第四三极管的发射极与所述人体感应模块的输出端相连，所述第三芯片的输出引脚作为所述手扫模块的输出端，并通过一第三电阻与所述主控芯片相连。
7.其进一步技术方案为：所述红外发射管为第二发光二极管，所述红外接收管为感光三极管，所述第二发光二极管的阳极与所述第七电阻相连，所述第七电阻的两端并接有
一可调电阻，所述第二发光二极管的阴极接地，所述感光三极管的发射极接地，所述感光三极管的集电极通过所述第二电容与所述第三芯片的输入引脚相连。
8.其进一步技术方案为：所述杀菌模块包括第五三极管、恒流驱动芯片及uvc紫外灯，所述第五三极管的基极通过一第八电阻与所述主控芯片的uvc控制端连接，所述第五三极管的发射极接地，所述第五三极管的集电极通过一第九电阻与5v电压相连，所述恒流驱动芯片的使能引脚电连接于所述第五三极管的集电极及所述第九电阻之间，所述恒流驱动芯片的反馈引脚与所述uvc紫外灯的负极管脚相连，所述恒流驱动芯片的反馈引脚与所述uvc紫外灯的负极管脚之间并接有一端接地的第十一电阻和一端接地的第十二电阻，所述恒流驱动芯片的电压输入引脚与5v电压相连，所述恒流驱动芯片的电压输入引脚与5v电压之间电连接有一一端接地的极性电容，所述恒流驱动芯片的电压输入引脚通过一第一带铁芯电感与一第七二极管的阳极相连，所述第七二极管的阴极与所述uvc紫外灯的正极管脚相连。
9.其进一步技术方案为：所述杀菌模块包括发热丝，所述牙刷消毒架控制板还包括烘干控制模块，所述烘干控制模块与所述主控芯片电连接，所述烘干控制模块包括加热单元、温度传感器及风干单元，所述加热单元与所述发热丝电连接，所述加热单元用于控制所述发热丝工作，所述温度传感器安装于所述发热丝上，用于检测所述发热丝的温度信息并反馈至所述主控芯片，以使所述主控芯片根据获得的温度信息及预设的温度阈值控制所述风干单元的工作。
10.其进一步技术方案为：所述加热单元包括第七mos管，所述第七mos管的栅极通过第十四电阻与所述主控芯片相连，所述第七mos管的源极电连接有5v电压，所述第七mos管的漏极与所述发热丝相连；所述风干单元包括风扇及第六mos管，所述第六mos管的栅极通过第十三电阻与所述主控芯片相连，所述第六mos管的源极电连接有5v电压，所述第六mos管的漏极与所述风扇相连。
11.其进一步技术方案为：所述主控芯片包括用于与智能终端无线通信的无线通信单元，所述牙刷消毒架控制板还包括指示模块，所述主控芯片与所述指示模块电连接，以控制其工作，所述指示模块包括用于显示杀毒时长的数码管指示单元及用于发出声音以提醒电量过低的蜂鸣器。
12.其进一步技术方案为：所述牙刷消毒架控制板还包括电源模块，所述电源模块分别与所述主控芯片、杀菌模块、人体感应模块及手扫模块电连接，以为所述主控芯片、杀菌模块、人体感应模块及手扫模块提供工作电源，所述电源模块包括电池、充电接口及分别与所述电池及所述充电接口电连接的电池充放电管理模块，所述电池充放电管理模块包括电源管理芯片及充放电指示灯，所述电源管理芯片的充电输入引脚与所述充电接口相连，所述电源管理芯片的开关引脚通过一第二带铁芯电感与电池的正极相连，所述电源管理芯片的led驱动引脚与所述充放电指示灯相连，所述电源管理芯片的唤醒引脚与所述主控芯片相连，所述电源管理芯片的升压输出引脚作为电池充放电管理模块的第一电源输出端，以输出5v电压。
13.其进一步技术方案为：所述电池充放电管理模块还包括有稳压芯片，所述电源管理芯片的升压输出引脚通过一第四二极管与所述稳压芯片的输入引脚相连，所述电池的正极通过一第五二极管与所述稳压芯片的输入引脚相连，所述第五二极管的阴极与所述稳压
芯片的输入引脚之间与一第三十四电阻的一端电连接，所述第三十四电阻的另一端与所述稳压芯片的使能引脚相连，所述稳压芯片的输出引脚作为所述电池充放电管理模块的第二电源输出端，以输出3.3v电压。
14.本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型一种牙刷消毒架控制板应用于牙刷消毒架，通过设置有主控芯片、杀菌模块、人体感应模块及手扫模块，以通过手扫模块配合主控芯片控制杀菌模块进行杀毒操作，从而解决了机械开关的使用寿命限制；通过设置人体感应模块以可在检测到人体靠近时暂停杀毒操作，提高安全性；又人体感应模块与手扫模块连接，以通过人体感应模块为手扫模块提供供电电压，使得只有人体感应模块检测到人体靠近时，手扫模块才能获得供电电压而正常工作，从而达到省电的作用，并可迅速恢复启动由于检测到人体靠近而被暂停的杀毒操作，且无需直接对牙刷消毒架进行机械操作，操作简单安全。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
16.图1为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的结构框图；
17.图2为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的人体感应模块的电路原理图；
18.图3为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的手扫模块的电路原理图；
19.图4为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的杀菌模块的电路原理图；
20.图5为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的烘干控制模块的电路原理图；
21.图6为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的电源模块的电路原理图；
22.图7为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的主控芯片的电路原理图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1至图7所示，图1为本实用新型实施例提供的牙刷消毒架控制板的结构框图，牙刷消毒架控制板10包括板体及设于所述板体上的主控芯片u1、杀菌模块11、人体感应模块12及手扫模块13，所述主控芯片u1分别与所述杀菌模块11、人体感应模块12及手扫模块13电连接，以控制所述杀菌模块11、人体感应模块12及手扫模块13工作，所述人体感应模块12与所述手扫模块13电连接，以通过所述人体感应模块12为所述手扫模块13提供供电电压。
25.其中，牙刷消毒架控制板10应用于牙刷消毒架，用于控制牙刷消毒架的工作，牙刷
消毒架控制板10通过设置有主控芯片u1、杀菌模块11、人体感应模块12及手扫模块13，以通过手扫模块13配合主控芯片u1控制杀菌模块进行杀毒操作，从而解决了机械开关的使用寿命限制；通过设置人体感应模块12以可在检测到人体靠近时暂停杀毒操作，提高安全性；又人体感应模块12与手扫模块13连接，以通过人体感应模块12为手扫模块13提供供电电压，使得只有人体感应模块12检测到人体靠近时，手扫模块13才能获得供电电压而正常工作，从而达到省电的作用，并可迅速恢复启动由于检测到人体靠近而被暂停的杀毒操作，且无需直接对牙刷消毒架进行机械操作，操作简单安全。
26.具体地，在本实施例中，所述人体感应模块12包括热释电红外传感器u2、第一mos管q1及第二三极管q2，所述热释电红外传感器u2的pir信号输出引脚rel与主控芯片u1相连，且所述pir信号输出引脚rel通过第一电阻r1与所述第二三极管q2的基极相连，所述第二三极管q2的发射极接地，所述第二三极管q2的集电极通过一第二电阻r2与所述第一mos管q1的栅极相连，所述第一mos管q1的源极与5v电压相连，所述第一mos管q1的漏极作为所述人体感应模块12的输出端out_ir以与所述手扫模块13电连接，所述栅极与漏极之间电连接有一第一电容c1。其中，所述热释电红外传感器u2采用型号为bl412的芯片，所述第二三极管q2采用npn型三极管，第一mos管q1为pmos管，热释电红外传感器u2的pir信号输出引脚rel与主控芯片u1的t2管脚相连，当检测到人体靠近时，热释电红外传感器u2的pir信号输出引脚rel向主控芯片u1输出高电平信号，此时，第二三极管q2导通，第一mos管q1的栅极为低电平，第一mos管q1被导通，所述人体感应模块12的输出端out_ir的输出电压为5v电压，以为手扫模块13提供供电电压，使得手扫模块13被启动，以等待用户进行手扫操作。
27.优选地，所述热释电红外传感器u2的pir高电平信号输出引脚ontime通过第十五电阻r15与3.3v电压相连，所述热释电红外传感器u2的电源正极引脚vdd与3.3v电压相连。人体感应模块12还包括指示灯，指示灯可采用第一发光二极管d1，第一发光二极管d1的阳极通过第十八电阻与3.3v电压相连，第一发光二极管d1的阴极与所述第二三极管q2的集电极相连，以在第二三极管q2导通时，第一发光二极管d1被点亮，第一发光二极管d1作为人体感应模块12的工作指示灯，以通过点亮第一发光二极管d1指示检测到人体靠近。所述第一mos管q1的漏极电连接有接地电容。
28.具体地，所述手扫模块13包括红外发射管d2、红外接收管q3及型号为lm567的第三芯片u3，所述红外接收管q3与所述红外发射管d2相对设置，且所述红外接收管q3的一端与所述红外发射管d2的一端均接地，所述红外接收管q3的另一端通过一第二电容c2与所述第三芯片u3的输入引脚in相连，所述红外接收管q3的另一端与所述第二电容c2之间电连接有一一端与所述人体感应模块12的输出端out_ir相连的第五电阻r5，所述第三芯片u3的正电源引脚v+与所述人体感应模块12的输出端out_ir相连，所述第三芯片u3的定时电阻引脚tr通过一第六电阻d6与一第四三极管q4的基极相连，所述第四三极管q4的集电极通过一第七电阻r7与所述红外发射管d2的另一端相连，所述第四三极管q4的发射极与所述人体感应模块12的输出端out_ir相连，所述第三芯片u3的输出引脚out作为所述手扫模块13的输出端，并通过一第三电阻r3与所述主控芯片u1的t3管脚相连。其中，第四三极管q4为pnp型三极管，所述第三芯片u3的输出引脚out与所述第三电阻r3之间电连接有一端与所述人体感应模块12的输出端out_ir相连的并联的第四电阻r4和第十电容c10。通过相对设置的红外发射管d2和红外接收管q3以检测是否发生手扫操作，红外接收管q3用于接收红外发射管d2的
红外信号，根据手扫操作，红外接收管q3将接收到的对应的红外信号传输至第三芯片u3的输入引脚in，经第三芯片u3分析处理后输出引脚out输出对应的低电平信号至主控芯片u1，主控芯片u1根据接收到的信号进行杀菌模块11的工作控制。
29.具体地，在本实施例中，所述红外发射管d2为第二发光二极管，所述红外接收管q3为感光三极管，所述第二发光二极管的阳极与所述第七电阻r7相连，所述第七电阻r7的两端并接有一可调电阻r21，所述第二发光二极管的阴极接地，所述感光三极管的发射极接地，所述感光三极管的集电极通过所述第二电容c2与所述第三芯片u3的输入引脚in相连。
30.具体地，在本实施例中，所述杀菌模块11包括第五三极管q5、恒流驱动芯片u4及uvc紫外灯，所述第五三极管q5的基极通过一第八电阻r8与所述主控芯片u1的uvc控制端uvc_ctrl连接，所述第五三极管q5的发射极接地，所述第五三极管q5的集电极通过一第九电阻r9与5v电压相连，所述恒流驱动芯片u4的使能引脚en电连接于所述第五三极管q5的集电极及所述第九电阻r9之间，所述恒流驱动芯片u4的反馈引脚fb与所述uvc紫外灯的负极管脚相连，所述恒流驱动芯片u4的反馈引脚fb与所述uvc紫外灯的负极管脚之间并接有一端接地的第十一电阻r11和一端接地的第十二电阻r12，所述恒流驱动芯片u4的电压输入引脚vin与5v电压相连，所述恒流驱动芯片u4的电压输入引脚vin与5v电压之间电连接有一一端接地的极性电容c3，所述恒流驱动芯片u4的电压输入引脚vin通过一第一带铁芯电感l1与一第七二极管d7的阳极相连，所述第七二极管d7的阴极与所述uvc紫外灯的正极管脚相连。其中，第五三极管q5采用npn型三极管，uvc紫外灯为多个uvc紫外led灯珠串联形成，并通过第一接口j1与恒流驱动芯片u4电连接，第一接口j1包括两个管脚，分别与uvc紫外灯的正极管脚和负极管脚对应相连，通过设置并联的第十一电阻r11和第十二电阻r12，以使恒流驱动芯片u4的输出电流恒定为100ma。所述第五三极管q5的基极通过一第八电阻r8与所述主控芯片u1的uvc控制端uvc_ctrl连接以接收主控芯片u1的控制信号，主控芯片u1的uvc控制端uvc_ctrl与第八电阻r8之间电连接有一端与5v电压相连的第二十三电阻r23，当主控芯片u1传输高电平信号至所述第五三极管q5的基极时，第五三极管q5导通，向恒流驱动芯片u4的使能引脚en传输低电平信号，恒流驱动芯片u4无输出，则uvc紫外灯熄灭；当主控芯片u1传输低电平信号至所述第五三极管q5的基极时，第五三极管q5截止，向恒流驱动芯片u4的使能引脚en传输高电平信号，恒流驱动芯片u4控制uvc紫外灯点亮，启动杀菌消毒操作。
31.优选地，所述第五三极管q5的集电极与所述第九电阻r9之间通过一第十电阻r10与一第六发光二极管d6的阳极相连，所述第六发光二极管d6的阴极接地，所述第六发光二极管d6作为所述杀菌模块11的杀毒指示灯，用于指示杀菌模块11的uvc紫外灯的工作状态。
32.具体地，在本实施例中，所述杀菌模块11还包括发热丝，所述牙刷消毒架控制板10还包括烘干控制模块14，所述烘干控制模块14与所述主控芯片u1电连接，所述烘干控制模块14包括加热单元141、温度传感器及风干单元142，所述加热单元141与所述发热丝电连接，所述加热单元141用于控制所述发热丝工作，所述温度传感器安装于所述发热丝上，用于检测所述发热丝的温度信息并反馈至所述主控芯片u1，以使所述主控芯片u1根据获得的温度信息及预设的温度阈值控制所述风干单元142的工作。通过设置温度传感器检测发热丝的温度以防止加热温度过高，主控芯片u1控制发热丝工作以杀毒，温度传感器检测发热丝的温度信息反馈至主控芯片u1，当主控芯片u1分析获知温度信息大于预设的温度阈值
时，控制发热丝停止工作，并启动风干单元142，控制风干单元142工作以让由于发热丝加热而产生的热气可在牙刷消毒架内进行更好的循环，加快牙刷的烘干过程；当主控芯片u1分析获知温度信息小于预设的温度临界值时，控制发热丝开始工作，控制风干单元142停止工作。
33.具体地，在本实施例中，所述加热单元141包括第七mos管q7，所述第七mos管q7的栅极通过第十四电阻r14与所述主控芯片u1的t4管脚相连，所述第七mos管q7的源极电连接有5v电压，所述第七mos管q7的漏极与所述发热丝相连；所述风干单元142包括风扇及第六mos管q6，所述第六mos管q6的栅极通过第十三电阻r13与所述主控芯片u1的t1管脚相连，所述第六mos管q6的源极电连接有5v电压，所述第六mos管q6的漏极与所述风扇相连。其中，发热丝通过第二接口j2与加热单元141相连，则所述第七mos管q7的漏极与所述第二接口j2相连，所述第七mos管q7的栅极和漏极之间通过一第十九电容c19相连；风扇通过第三接口j3与第六mos管q6相连，则第六mos管q6的漏极与所述第三接口j3相连，所述第六mos管q6的栅极和漏极之间通过一第十六电容c16相连，第三接口j3与第六mos管q6的漏极之间可电连接有一电流源。温度传感器采用3.3v电压作为供电电压。
34.优选地，所述加热单元141和风干单元142还包括指示灯电路，所述指示灯电路包括串联的一电阻及一端接地的发光二极管，所述指示灯电路与对应的单元的mos管的漏极相连，以在对应的mos管导通时点亮发光二极管，从而指示对应的单元的工作状态。
35.具体地，在本实施例中，所述牙刷消毒架控制板10还包括电源模块15，所述电源模块15分别与所述主控芯片u1、杀菌模块11、人体感应模块12及手扫模块13电连接，以为所述主控芯片u1、杀菌模块11、人体感应模块12及手扫模块13提供工作电源，所述电源模块15包括电池、充电接口j4及分别与所述电池及所述充电接口j4电连接的电池充放电管理模块，所述电池充放电管理模块包括电源管理芯片u5及充放电指示灯，所述电源管理芯片u5的充电输入引脚vin与所述充电接口j4相连，所述电源管理芯片u5的开关引脚sw通过一第二带铁芯电感l2与电池的正极bat+相连，所述电源管理芯片u5的led驱动引脚与所述充放电指示灯相连，所述电源管理芯片u5的唤醒引脚key与所述主控芯片u1相连，所述电源管理芯片u5的升压输出引脚vout作为电池充放电管理模块的第一电源输出端，以输出5v电压，该5v电压可输出至其他模块以为其他模块提供工作电源。其中，充电接口j4可采用typec接口，以可通过充电接口j4为电池充电，同时，也可利用充电接口j4直接作为供电电源。
36.优选地，所述电池充放电管理模块还包括有稳压芯片u6，所述电源管理芯片u5的升压输出引脚vout通过一第四二极管d4与所述稳压芯片u6的输入引脚in相连，所述电池的正极bat+通过一第五二极管d5与所述稳压芯片u6的输入引脚in相连，所述第五二极管d5的阴极与所述稳压芯片u6的输入引脚in之间与一第三十四电阻r34的一端电连接，所述第三十四电阻r34的另一端与所述稳压芯片u6的使能引脚en相连，所述稳压芯片u6的输出引脚out作为所述电池充放电管理模块的第二电源输出端，以输出3.3v电压。其他模块的5v电压及3.3v电压均可为由电源模块15提供的工作电压。
37.其中，所述电源管理芯片u5采用型号为ip5306的芯片，型号为ip5306的芯片具有负载自动检测功能，当负载电流超过32s持续小于45ma时，型号为ip5306的芯片会进入休眠状态，此时将不输出5v电压，而为防止型号为ip5306的芯片休眠导致系统死机，通过设置稳压芯片u6，电池的正极bat+作为稳压芯片u6的备用输入电压，以保证3.3v电压的稳定输出，
从而保证主控芯片u1的正常工作，型号为ip5306的芯片的唤醒引脚key与主控芯片u1相连，以通过主控芯片u1输出唤醒信号，唤醒电源管理芯片u5工作，保证需要5v电压作为工作电压的模块能正常工作。稳压芯片u6采用型号为sgm2019系列的稳压器。
38.具体地，在本实施例中，所述主控芯片u1包括用于与智能终端无线通信的无线通信单元，所述牙刷消毒架控制板10还包括指示模块，所述主控芯片u1与所述指示模块电连接，以控制其工作，所述指示模块包括用于显示杀毒时长的数码管指示单元及用于发出声音以提醒电量过低的蜂鸣器。主控芯片u1可采用型号为ch579m的芯片，所述主控芯片u1为集成了ble和zigbee双模无线通讯的arm内核32位微控制器，通过于主控芯片u1的天线引脚ant连接天线，配合主控芯片u1的无线通信单元以与智能终端进行无线通信，以可利用智能终端上安装的牙刷消毒架控制软件app与牙刷消毒架控制板10进行交互，以发送控制指令和/或接收数据信息。
39.优选地，可采用型号为ds1307的芯片作为时钟芯片，时钟芯片与主控芯片u1连接，以读取时钟数据，以使牙刷消毒器可根据获得的时钟数据进行定点消杀或自定义消杀。数码管指示单元可包括指示数码管及数码管驱动芯片，可采用型号为aip650的芯片作为数码管驱动芯片，采用4位带时钟点的数码管作为指示数码管，数码管驱动芯片分别与主控芯片u1及数码管连接，以根据主控芯片u1驱动数码管工作，以便显示消杀时长。
40.综上所述，本实用新型一种牙刷消毒架控制板应用于牙刷消毒架，通过设置有主控芯片、杀菌模块、人体感应模块及手扫模块，以通过手扫模块配合主控芯片控制杀菌模块进行杀毒操作，从而解决了机械开关的使用寿命限制；通过设置人体感应模块以可在检测到人体靠近时暂停杀毒操作，提高安全性；又人体感应模块与手扫模块连接，以通过人体感应模块为手扫模块提供供电电压，使得只有人体感应模块检测到人体靠近时，手扫模块才能获得供电电压而正常工作，从而达到省电的作用，并可迅速恢复启动由于检测到人体靠近而被暂停的杀毒操作，且无需直接对牙刷消毒架进行机械操作，操作简单安全。
41.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。