智能颈部按摩仪拆机分享

智能颈部按摩仪拆机研究

网上买了一款智能颈部按摩仪拆机研究了一下,下面来聊下我的拆机结果。

智能颈部按摩仪原理:是由电极贴片接触肌肤,利用低电压的脉冲电流作用于神经或肌肉等,从而促进局部血液循环,改善肌肉状态,缓解急慢性疼痛。

1.样机拆机图片展示

整机图片
智能颈部按摩仪拆机分享_第1张图片
主控板背面图片

智能颈部按摩仪拆机分享_第2张图片​ 主控板正面图片

智能颈部按摩仪拆机分享_第3张图片 内部锂电池图片
样机所用锂电池,电池容量700mAH,带电池保护板(防止过充/过放/短路/过流等保护),标称电压3.7V,充满电电压为4.2V的一款聚合物锂电池。

智能颈部按摩仪拆机分享_第4张图片
​ 内部喇叭图片


智能颈部按摩仪拆机分享_第5张图片
智能颈部按摩仪拆机分享_第6张图片
智能颈部按摩仪拆机分享_第7张图片
2.主控板原理图设计
智能颈部按摩仪拆机分享_第8张图片
(1)设计思路

a.升压原理:当Q1接通时,肖特基二极管D1反向偏置,电源经过电感L1至Q1形成回路,输入电压加在升压电感中转化为磁能贮存;当Q1关断时,肖特基二极管D1正向偏置,电感中的磁能因不能突变而转化为电能,此电压与输入电源一起为负载提供能量,并给输出电容C3充电,需要数个脉冲来提供足够的能量以加大输出电压。

对样机升压结果进行了实测,实测结果如下:

强度调节(Boost升压),共分为15个档位,输出电压分别为如下:PWM频率为16.55KHZ。
在这里插入图片描述
b.低频脉冲电流形成原理:通过单片机IO口PB5和PCO输出不同频率的脉冲信号(PB5和PC0输出脉冲对称),组合成不同波形输出(即让人感受出不同的模式)。

智能颈部按摩仪拆机分享_第9张图片
PB5和PCO的脉冲完全对称

a. 当PB5为高电平时,PC0为低电平时,Q2导通,Q5截止,则Q4截止,Q6截止,Q8截止,由于人体存在阻抗K欧姆级别,所以Q3导通。
V2=Vin-0.3 V1=V2-IRr=0.3+R10I
PB6为高电平
电流计算:
Vc2约等于0.3V,IQ3e=[(Vin-0.3)-0.3]/R11
IQ3c= IQ3e*ß
流过人体电流:(V2-V1)/Rr=(V1-0.3)/R10
Q2是否饱和,Vin的电压及Rr有关。此时V1和V2也是完全对称的脉冲。

b. (1)PB5为低电平,PC0为高电平,Q2截止,Q5导通,则Q4放大,Q6放大,Q8导通,Q3截止。
V1=Vin-0.3 V2=Vd5+0.3
PB6为低电平
电流经过Q4-V1-人体-V2-Q6-D5-GND
同理可计算电流,Vin和Rr有关。此时V1和V2也是完全对称的脉冲。

(2)PB5和PC0的脉冲不对称,存在PB5和PCO都为高电平。(同时为高,可能会烧坏管子,因此最好不要让PB5和PC0同时为高电平)
Q5导通,Q2导通,Q6导通,则Q4导通,Q3导通。

C.S8050的开关状态跟二极管D5正端电压有关系,D5正端电压跟流过的电流有关系,可以做一个过流保护。一旦流过D5的电流超过10mA,D5的压降就会超过0.7V,三极管Q2会导通。

D5参数:
智能颈部按摩仪拆机分享_第10张图片
C.加热原理:
智能颈部按摩仪拆机分享_第11张图片这个波形是加热弱的,加热强一直是高电平。
通过单片机PC2输出PWM调节加热丝加热。
智能颈部按摩仪拆机分享_第12张图片
(2)实现功能:

1.(电源键作为模式切换键)5种模式:智能模式,舒缓模式,活力模式,锤击拍打模式,刮痧模式。灵活切换5种模式唤醒肌肤能量。

PB5和PC0分别产生正占空比为26.5%,周期为1ms的PWM波,但不能同时为高电平,否则会烧毁三级管(需特别注意)。一次产生四束PWM波后等待一定时间再次产生四束波,循环往复即可实现不同模式的功能效果。
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舒缓、活力、锤击拍打、刮痧、智能五个模式是通过脉冲之间的时间间隔来实现的,如下表:

模式 脉冲时间间隔
舒缓模式 30ms
活力模式 20ms
锤击拍打模式 50ms
刮痧模式 40ms
智能模式 随机产生20 30 40 50ms

舒缓模式实测波形图;
智能颈部按摩仪拆机分享_第14张图片智能颈部按摩仪拆机分享_第15张图片
智能模式实测波形图:
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活力模式实测波形图:
智能颈部按摩仪拆机分享_第17张图片智能颈部按摩仪拆机分享_第18张图片
刮痧模式实测波形图:
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智能颈部按摩仪拆机分享_第20张图片
锤击拍打模式实测波形图:
波形同上,一次产生四束PWM波后等待50ms之后再次产生四束波,循环往复即可实现锤击拍打的功能效果。

2.(强度键控制)档位0-15档,0档无输出,0-15档体现按摩仪波形幅度的大小,波形幅度最大60V左右,最小档12V。可以随意选择适合你的舒适度。
智能颈部按摩仪拆机分享_第21张图片
3.(加热键控制)加热控制:设备可控制加热高档、低档、停止3个档位。可以对颈部进行恒温热敷。
此样机设计,在里面加一个温度传感器会更好。
原因:如果发热量大于散热量就会越来越热,直到平衡。刚开始用的时候,温度不高,手动调到最高档,刚开始可能还能接受,过了一会发现太热了,手动往下调了两档,戴了一会发现热量又不够,又得往上调,来回往复,此时如果加了温度传感器,这个调节过程就可以交给MCU调节控制MOS管(Q7),从而控制加热丝的温度了。
智能颈部按摩仪拆机分享_第22张图片
对拆机的样机主控板原理图中低频脉冲输出电流电路进行了仿真。
仿真波形如下:智能颈部按摩仪拆机分享_第23张图片智能颈部按摩仪拆机分享_第24张图片
低频脉冲实测输出波形如下:
智能颈部按摩仪拆机分享_第25张图片
智能颈椎按摩仪拆机已研究完,同时自己DIY一个智能颈部按摩仪,请看智能颈部按摩仪设计 叙述。

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