[发明专利]按摩椅和按摩器用的气泵控制模块

说明书

技术领域

本发明涉及了一种单片机为核心的气泵控制模块。该技术属于家用按摩椅领域。 

背景技术

本发明是为了解决现有的直流气泵采用直流有刷电机作为动力源导致的声音大、寿命短、火花干扰严重等问题，让消费者享受到安静舒适的按摩和健身。本发明是在现有的AC气泵技术（即无I开口式EI型变压器驱动永磁体往复活塞）、单片机应用技术、电路保护技术、电磁兼容技术以及气压传感检测等相关技术的基础上，通过进一步的技术优化和完善，从而实现的一种单片机为核心的气泵控制模块。 

发明内容

本发明是向社会提供一种单片机为核心的气泵控制模块。由通用型单片机，集合各个硬件单元，结合相关的软件，采用PWM脉宽调制方式，通过对现有AC气泵的电磁线圈施加远高于工频频率而导通时间即占空比在受控变化的固定周波来实现输出不同的气压，为了提高气泵的工作效率，对AC气泵的电磁线圈按照工频附近的频率分组进行交替换向驱动，从而使现有AC气泵仍然工作于铁芯和机械架构所能适应的最佳频率上，通过软件参数调整，甚至可以使本发明的气泵模块工作效率高于现有AC气泵。 

本发明的目的是为了替代以直流有刷电机为动力源的直流气泵，并且将电磁线圈驱动等各个单元直接与AC气泵组成一体构成模块，通过单片机闭环控制实现气泵输出压力和流量的恒定与任意调节。 

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：以单片机为核心，它包括单片机（1）、通讯单元（2）、气压传感处理单元（3）、电磁线圈驱动单元（4）、电磁兼容单元（5）、电源单元（6）和电磁线圈（7）。其特征是：该气泵控制模块的通讯单元（2）、气压传感处理单元（3）、电磁线圈驱动单元（4）都分别与单片机（1）的I/O端口相连，电磁线圈驱动单元（4）的输出连接到电磁线圈（7），在电磁线圈驱动单元（4）和电磁线圈外还连接有电磁兼容单元（5）。 

由于采用了上述方案，本发明能够根据通讯单元（2）接收的外来指令控制气泵输出的压力大小，还能够通过气压传感处理单元（3）传来的模块输出气压信号闭环控制电磁线圈驱动单元（4）的占空比使电磁线圈（7）得到不同的电压进而实现气泵恒定压力输出。本发明由于取消了直流有刷电机并采用单片机控制，其有益效果是非常明显的：一、通过单片机处理气压传感信号实现按摩强度的恒定。二、可以实现按摩强度的遥控调节。三、减少噪音和振动、延长气泵寿命。四、由于取消了有刷直流电机，从而消除了电机工作时的火花干扰，可以有效保护按摩椅上的单片机免受干扰，提高按摩椅的可靠性，还减少了按摩椅对外的电磁干扰。五、本发明将电源和驱动等各个单元都集成模块化，改变传统气泵的功率驱动为信号驱动，并且在模块内实现气压的闭环控制，实现了气泵具有自动闭环控制功能而成为按摩椅、按摩器的一个标准外设，从而大大简化了按摩椅类产品的设计和生产。 

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图对本发明做进一步详细地说明。 

图1是本发明的原理性结构框图，同是也是本发明的一个较佳实施例的具体结构框图。 

具体实施方式

在图1中，模块以单片机为核心，它包括单片机1、通讯单元2、气压传感处理单元3、电磁线圈驱动单元4、电磁兼容单元5、电源单元6和电磁线圈7。该气泵控制模块的通讯单元2、气压传感处理单元3、电磁线圈驱动单元4都分别与单片机1的I/O端口相连，电磁线圈驱动单元4的输出连接到电磁线圈7，在电磁线圈驱动单元4和电磁线圈外还连接有电磁兼容单元5。 

外部电源加到电源单元6，经过处理后得到不同的电压分别为电磁线圈驱动单元和单片机以及外围电路供电；外来控制信号经通信单元连接到单片机I/O端口上；气压传感处理单元将来自于气泵输出的气压信号进行放大和归一化处理后送给单片机。单片机根据外来信号和气压信号随时不断调整其输出的PWM脉冲宽度，通过电磁线圈驱动单元，最终去控制电磁线圈上的电压大小，进而实现气压调节和恒压控制。在模块中还有电磁兼容单元，以此消除电磁线圈驱动单元和电磁线圈工作时产生的电压突变脉冲，除此以外，单片机还能对电磁线圈的工作电流状态进行有效监控，并作出相应处理，必要时还可以对整个模块实现断电的异常保护。 

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。