專利名稱：一種具有交互式新型智能按摩器的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及按摩器，具體為按摩器的交互式，智能型無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置。
背景技術(shù)：
按摩，是中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)外治療法的一種，通過(guò)各種手法作用于人體表的特定部位， 以調(diào)節(jié)機(jī)體的生理、病理狀況，達(dá)到治療效果和保健強(qiáng)身。 電動(dòng)按摩產(chǎn)品是個(gè)大市場(chǎng)。全球醫(yī)用、商用、家用電動(dòng)按摩產(chǎn)品市場(chǎng)容量高達(dá)數(shù)百 億元。我國(guó)東莞、廈門、溫州等地已經(jīng)崛起一批年產(chǎn)值超過(guò)10億元的電動(dòng)按摩產(chǎn)品制造企 業(yè)。與其他許多行業(yè)類似，我國(guó)電動(dòng)按摩產(chǎn)品技術(shù)含量不高，特別控制裝置，技術(shù)含量主要 集中在按摩頭和外形設(shè)計(jì)方面。 目前我國(guó)生產(chǎn)的電動(dòng)按摩產(chǎn)品主要有普通型，智能型。普通型電動(dòng)按摩產(chǎn)品振動(dòng) 頻率只有高低速二種高速3200轉(zhuǎn)/分；低速2600轉(zhuǎn)/分，由一個(gè)三位開(kāi)關(guān)來(lái)選擇斷開(kāi)電 源，半波整流、全波整流。實(shí)現(xiàn)關(guān)機(jī)、高速和低速運(yùn)行。智能型電動(dòng)按摩產(chǎn)品，又稱電腦版，電 子版，觸控式，運(yùn)用了按摩脈沖程序，有四個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)，運(yùn)行鍵、減速鍵、加速鍵和自動(dòng)鍵。按 運(yùn)行鍵，接通電源或斷開(kāi)電源；按減速鍵，按摩錘(棒)速度變低；按加速鍵，按摩錘(棒) 速度變高；按自動(dòng)鍵，按摩錘(棒)在高低速之間進(jìn)行切換運(yùn)行，但速度不能任意調(diào)節(jié)。 結(jié)構(gòu)上普通型和智能型電動(dòng)按摩產(chǎn)品另外附加了遠(yuǎn)紅外管和多按摩頭，遠(yuǎn)紅外管 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外熱療功能；多按摩頭，可裝配羊角型、針型按摩頭，打破了傳統(tǒng)按摩錘只可錘擊 的功能(按摩產(chǎn)品主要功能是錘擊的功能，所以又稱按摩錘或按摩棒)，增加了針剌按摩和 掌壓按摩功能。 以上二種電動(dòng)按摩產(chǎn)品，其一缺少基本人性化自動(dòng)感覺(jué)設(shè)計(jì)，即達(dá)不到當(dāng)手持 按摩錘曲線式防滑握把在身體某部位，某穴位按得重些，按摩錘自動(dòng)調(diào)節(jié)錘打力度，使之強(qiáng) 勁；在身體某部位，某穴位按得輕些，錘打力度就弱??；其二缺少人和按摩錘信息交互，如， 實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、力度范圍調(diào)節(jié)以及時(shí)間控制；其中智能型電動(dòng)按摩產(chǎn)品電磁兼容性差。 電磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)設(shè)計(jì)，隨著電子技術(shù)的高速發(fā) 展，世界進(jìn)入了信息時(shí)代.電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，同時(shí)又帶來(lái)電 磁兼容性問(wèn)題。按摩器電動(dòng)機(jī)瞬間起停、對(duì)不希望接受其信息的高靈敏度電子、電氣設(shè)備構(gòu) 成了災(zāi)難性的干擾，惡劣的電磁環(huán)境往往使電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)不能正常工作，引起性能 降低，甚至受到損壞。顯而易見(jiàn)，電磁干擾已是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展道路上必須逾越的巨大障 礙。為了保障電子系統(tǒng)或設(shè)備的正常工作，必須研究電磁干擾，分析預(yù)測(cè)干擾，限制人為干 擾強(qiáng)度，研究抑制干擾的有效技術(shù)手段。 國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)為電磁兼容性所下的定義為"電磁兼容性是電子設(shè)備的 一種功能，電子設(shè)備在電磁環(huán)境中能完成其功能，而不產(chǎn)生不能容忍的干擾"。我國(guó)最近頒 布的"電磁兼容術(shù)語(yǔ)"國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，給電磁兼容性做出如下定義"設(shè)備或系統(tǒng)的在其電磁環(huán) 境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何其他事物造成不能承受的電磁騷擾的能力"。這里所 講的電磁環(huán)境是指存在于給定場(chǎng)合的所有電磁現(xiàn)象的總和。這表明，電磁兼容性有三層含
3義第一，電子設(shè)備應(yīng)具有抑制外部電磁干擾的能力；第二，該電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁干擾 應(yīng)低于規(guī)定的限度，不得影響同一電磁環(huán)境中其他電子設(shè)備的正常工作；第三，任何電子設(shè) 備的電磁兼容性都是可以測(cè)量的。顯然，電磁兼容性要比通常講的"抗干擾能力"，含意更為 深遠(yuǎn)。 電磁干擾(EMI)與電子設(shè)備的抗干擾能力，既是一對(duì)難解難分的冤家對(duì)頭，又是 相互關(guān)聯(lián)的矛盾統(tǒng)一體。 一方面，電子設(shè)備的日益普及使電磁干擾日益嚴(yán)重；另一方面，電 磁干擾又對(duì)電子設(shè)備的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。其核心問(wèn)題是如何確保電子設(shè)備在復(fù)雜的 電磁環(huán)境中能正常工作并達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。 本實(shí)用新型中，研究了抑制干擾的有效技術(shù)手段，提高抗干擾能力，并對(duì)電磁環(huán)境 進(jìn)行合理化設(shè)計(jì).

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種按摩產(chǎn)品的控制裝置。 所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 保留原來(lái)的直流電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和按摩頭，采用微控制器MCU組成的嵌入式控
制器進(jìn)行智能控制，借助于顯示器和按鍵進(jìn)行人機(jī)信息交互，實(shí)現(xiàn)按摩產(chǎn)品人性化自動(dòng)感
覺(jué)設(shè)計(jì)，無(wú)級(jí)調(diào)速、力度范圍調(diào)節(jié)、間歇停頓按摩以及時(shí)間控制。按摩產(chǎn)品的控制裝置，包括
微控制器和微控制器外圍電路；外圍電路包括顯示器、鍵盤、光電耦合器、晶閘管。用晶閘管
過(guò)零可控整流取代二極管不可控整流，進(jìn)行調(diào)速、力度調(diào)節(jié)、間歇停頓控制。 低電磁干擾設(shè)計(jì)，不采用通常的脈寬調(diào)制P麗技術(shù)，對(duì)于可控交流整流，使用過(guò)零
觸發(fā)減少電源電流突變，可整流觸發(fā)信號(hào)是在過(guò)零時(shí)產(chǎn)生，設(shè)計(jì)時(shí)注意半波輸出的均勻性
和對(duì)稱性，大大減少電磁干擾。 另一方面，抗干擾能力設(shè)計(jì)從硬/軟件兩方面入手，硬件抗干擾措施重點(diǎn)考慮電 路設(shè)計(jì)，接地、屏蔽、隔離、退耦、印板布局設(shè)計(jì)，軟件抗干擾措施包括軟件抗干擾設(shè)計(jì)、錯(cuò) 誤檢測(cè)、強(qiáng)化處理。 有益效果本實(shí)用新型可使電動(dòng)按摩器成為具有人性化的自動(dòng)感覺(jué)，無(wú)級(jí)調(diào)速，信 息交互智能電動(dòng)按摩器，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，由于采用通用電子器件，器件成本低廉、本實(shí)用 新型具有良好的推廣價(jià)值。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施案例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。

圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本實(shí)用新型的電路模塊框圖； 圖3本實(shí)用新型的電機(jī)信號(hào)圖； 圖4本實(shí)用新型的數(shù)碼顯示器。 圖中標(biāo)號(hào) 1、鍵盤2、顯示器3、按鍵頭具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征，達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。 人機(jī)信息交互借助于顯示器2和鍵盤1實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，智能電動(dòng)按摩器控制裝 置，包括鍵盤1，顯示器2，顯示器2采用醒目的LED七段數(shù)碼顯示器(圖4)。鍵盤有一個(gè) 電源開(kāi)關(guān)，四個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)，四個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)分別是功能設(shè)置SET鍵、功能選擇NEXT鍵，增加 A鍵、減小V鍵。電源開(kāi)關(guān)用來(lái)接通電源或斷開(kāi)電源，設(shè)置SET鍵用來(lái)進(jìn)入功能設(shè)置、確認(rèn) 和退出功能設(shè)置，功能選擇NEXT鍵用來(lái)進(jìn)行功能選擇，功能選擇依次是按摩時(shí)間設(shè)定一 間歇停頓時(shí)間設(shè)定一速度設(shè)定一力度范圍設(shè)定，如在按NEXT前，短按SET鍵確認(rèn)本次功能 設(shè)定，再按NEXT進(jìn)入下一個(gè)功能選擇，如不短按SET鍵直接按NEXT進(jìn)入下一個(gè)功能選擇， 本次設(shè)定無(wú)效，維持原來(lái)值。長(zhǎng)按SET鍵退出功能設(shè)置，不進(jìn)入下一個(gè)功能選擇。如要連續(xù) 按摩，可設(shè)定停頓時(shí)間為0。當(dāng)進(jìn)入功能設(shè)置，顯示器2顯示當(dāng)前功能原來(lái)值，按增加A鍵， 設(shè)定值增加，顯示器值隨之增加，按減小V鍵，設(shè)定值減小、顯示器值隨之減小。人機(jī)信息交 互，進(jìn)行設(shè)定值的隨意調(diào)節(jié)。四位顯示值前二位顯示分，后二位顯示秒或力度范圍的百份 數(shù)。運(yùn)行時(shí)，顯示器2顯示已按摩時(shí)間。 按摩產(chǎn)品人性化自動(dòng)感覺(jué)設(shè)計(jì)，速度調(diào)節(jié)由控制器電路和軟件程序?qū)崿F(xiàn)，參見(jiàn)圖 2，微控制器MCU采用Freescale公司的MC9S12DG128， S12DG128是S12系列微控制器中的 一款增強(qiáng)型16位微控制器。其集成度高，片內(nèi)資源豐富，接口模塊包括ECT、SPI、SCI、l2C、 A/D ;P麗等。A/D提供2個(gè)8路10位精度A/D轉(zhuǎn)換器。 本實(shí)用新型中，2路A/D轉(zhuǎn)換器分別檢測(cè)直流電動(dòng)機(jī)的電壓、電流。當(dāng)手持按摩錘 曲線式防滑握把在身體某部位，某穴位按得重些，直流電動(dòng)機(jī)的電壓不變、電流增大，這時(shí) 微控制器MCU調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)電流(詳見(jiàn)圖3的說(shuō)明)，照人性化自動(dòng)感覺(jué)要求在力度范圍 內(nèi)自動(dòng)調(diào)大按摩錘錘打力度，使之強(qiáng)勁，反之，在身體某部位，某穴位按得輕些，直流電動(dòng)機(jī) 的電壓不變、電流減小，這時(shí)微控制器MCU調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)電流，照人性化自動(dòng)感覺(jué)要求在 力度范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)小按摩錘錘打力度，錘打力度就減弱。 S12DG128 MCU的定時(shí)器?！姥朐跇?biāo)準(zhǔn)定時(shí)器模±央(Standard Timer Moduie， TM) 基礎(chǔ)上增加了一些新的功能，稱為增強(qiáng)型定時(shí)器模塊(Enhanced C即tureTimer Module, ECT)，由一個(gè)16位自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器、8個(gè)16位的輸入捕捉/輸出比較通道、一個(gè)16位脈沖 累加器以及一個(gè)16位模數(shù)遞減計(jì)數(shù)器(MDC)組成。本實(shí)用新型中，一個(gè)16位脈沖累加器 作時(shí)鐘，一個(gè)16位輸入捕捉/輸出比較通道的輸入連接過(guò)零信號(hào)。過(guò)零信號(hào)引起中斷，進(jìn) 入中斷計(jì)數(shù)變量加l，并與速度設(shè)定相映值比較，判別是否抑止指定過(guò)零觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)可 控整流控制(詳細(xì)見(jiàn)圖3說(shuō)明)。中斷提高實(shí)時(shí)性，保證過(guò)零信號(hào)的準(zhǔn)時(shí)。 MC9S12DG128內(nèi)部有豐富的I/O資源，由于MCU的封裝引腳數(shù)量有限，這些I/O引 腳大都為復(fù)用功能引腳，即同一引腳可以具有不同的功能，又稱引腳復(fù)用。這些功能可通過(guò) 寄存器的設(shè)置與程序配合，發(fā)揮各種功能。 MC9S I2DG128的I/O引腳包括:P0RTA (0 7) 、 P0RTB (0 7) 、 P0RTE (0 7)、 PORTK(O 5) 、 P0RTK7、 PORTH(O 7) 、 P0RTJ (0、 1、6、7) 、 PORTM(O 7) 、 PORTS (0 7)、 P0RTP (0 7) 、 P0RTT (0 7)。 本實(shí)用新型中，P0RTM 口作為1/0，輸出經(jīng)光電耦合到可控整流控制端，程序中首
5先把該設(shè)置為通用I/O 口。 S12DG128MCU的串行外圍設(shè)備接口 (Serial Peripheral Interface, SPI)是一個(gè)
同步串行通信系統(tǒng)，SPI具有1個(gè)時(shí)鐘信號(hào)、2個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)和1個(gè)隨從選擇(SlaveSelect)
信號(hào)。只需要3 4條引線就可用于兩個(gè)器件之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信或通過(guò)SPI總線的多點(diǎn)通
信。本實(shí)用新型中，S12DG128的SPI連接LED顯示器大大減少M(fèi)CU的連線。 按摩器的速度和力度是由微控制器MCU控制直流電動(dòng)機(jī)電流來(lái)調(diào)節(jié)，單片機(jī)的輸
出控制直流電動(dòng)機(jī)電流參見(jiàn)圖3，圖中僅畫出100%、90%、50%整流輸出的三種情況，控制
原理是在正弦電源50個(gè)周期中整流輸出IOO個(gè)半波，實(shí)現(xiàn)100%全整流輸出，在正弦電
源50個(gè)周期中抑止一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，整流輸出99個(gè)半波，實(shí)現(xiàn)99 %整流輸出，依此類推實(shí)現(xiàn)
100% 1%整流輸出，而實(shí)際使用100% 40%整流輸出?？煽卣饔|發(fā)信號(hào)是在過(guò)零時(shí)
產(chǎn)生，設(shè)計(jì)時(shí)注意半波輸出的均勻性和對(duì)稱性，這種設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)低電磁干擾設(shè)計(jì)。 以上描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本
實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原
理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變
化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要
求書及其等效物界定。
權(quán)利要求一種具有交互式新型智能按摩器的控制裝置，其特征在于控制器由微控制器、外圍電路組成；外圍電路包括顯示器(2)、鍵盤(1)、光電耦合器、晶閘管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述的顯示器(2)采用串口 LED七段數(shù)碼顯示器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述的鍵盤(1)有一個(gè)電源開(kāi)關(guān)，四 個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述的微控制器采用增強(qiáng)型16位微 控制器；其控制直流電動(dòng)機(jī)電流來(lái)調(diào)節(jié)按摩器速度和力度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述的晶閘管為過(guò)零可控整流，可整 流觸發(fā)信號(hào)設(shè)計(jì)在過(guò)零時(shí)產(chǎn)生。
專利摘要本實(shí)用新型為交互式新型智能按摩器的控制裝置，保留原來(lái)的直流電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和按摩頭，采用微控制器MCU組成的嵌入式控制器進(jìn)行智能控制，借助于顯示器和鍵盤進(jìn)行人機(jī)信息交互，實(shí)現(xiàn)按摩產(chǎn)品人性化自動(dòng)感覺(jué)設(shè)計(jì)，無(wú)級(jí)調(diào)速、力度范圍調(diào)節(jié)、間歇停頓按摩以及時(shí)間控制。按摩產(chǎn)品的控制裝置，包括微控制器和微控制器外圍電路；外圍電路包括顯示器，鍵盤、光電耦合器，晶閘管。用晶閘管過(guò)零可控整流取代二極管不可控整流，進(jìn)行調(diào)速、力度調(diào)節(jié)、間歇停頓控制。本實(shí)用新型可使電動(dòng)按摩器成為具有人性化的自動(dòng)感覺(jué)，無(wú)級(jí)調(diào)速，信息交互智能電動(dòng)按摩器，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，由于采用通用電子器件，器件成本低廉、本實(shí)用新型具有良好的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)G05B19/04GK201510485SQ20092007596
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者夏永明, 孔凡花, 朱蕾, 王洋, 章學(xué) 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)