基于RJM8L151F6P6的筋膜槍設(shè)計方案

筋膜槍也叫便攜式肌肉筋膜沖擊儀，其通過電機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高頻震動，作用到肌肉深層，減輕局部組織張力、促進血液循環(huán)及放松肌肉，從而改善肌肉酸痛的問題。它不僅可以有效地消除肌肉疲勞，恢復(fù)肌肉力量，同時對改善肌肉肌腱伸縮性和硬度也有著明顯得效果。對于久坐人群常有的肩頸僵硬，上背斜方肌過于緊繃的狀況，筋膜槍也是有很大作用。

一、基于RJM8L151F6P6的筋膜槍方案概述

本筋膜槍整機由殼體、按摩頭、傳動機構(gòu)、驅(qū)動裝置和控制裝置組成?？刂蒲b置中內(nèi)置24V鋰離子電池包，電壓輸出范圍20V～24V，總?cè)萘考s5000mAh左右。外配AC/DC充電器,充電器輸入AC100～AC240V,輸出24V/2A。控制面板配置1個按鍵和5個檔位指示燈，還有2個電源指示燈。驅(qū)動裝置采用24V直流無刷電機，最高額定轉(zhuǎn)速3800rpm。硬件電路框圖如下所示。

二、基于RJM8L151F6P6的筋膜槍功能描述

1. 按鍵操作及顯示功能

●在關(guān)機狀態(tài)下，長按2s按鍵開機，所有燈點亮1s表示已開機，之后處于待機模式；

● 在待機模式下，第一次按鍵使電機進入1檔運行，轉(zhuǎn)速為1400rpm，亮1個白燈；

●第二次按鍵使電機進入2檔運行，轉(zhuǎn)速為1800rpm，亮2個白燈；

●第三次按鍵使電機進入3檔運行，轉(zhuǎn)速為2200rpm，亮3個白燈；

●第四次按鍵使電機進入4檔運行，轉(zhuǎn)速為2600rpm，亮4個白燈；

●第五次按鍵使電機進入5檔運行，轉(zhuǎn)速為3000rpm，亮5個白燈；

●每個檔位最長運行時間為10分鐘，10分鐘后進入待機模式，必須再次按鍵才能繼續(xù)使用。

●在待機模式下，30秒內(nèi)無按鍵機器自動關(guān)機，以降低系統(tǒng)功耗。

●在待機模式或工作模式下，長按2秒按鍵，系統(tǒng)關(guān)機。

2. 電量顯示功能

●電池電量≥80%（電壓≥15.2V），綠燈常亮；

●電池電量≥20%（14V≤電壓<15.2V），黃燈常亮；

●電池電量低于20%（14V>電壓），紅燈常亮；

3. 充電功能

●充電電量低于20%，紅燈閃爍;

●充電電量≥20%（電壓≥14V），黃燈（綠燈+紅燈）閃爍；

●充電電量≥80%（電壓≥15.2V），綠燈閃爍；

●充電電量電壓≥16.2V，綠燈常亮，示意電池充滿電；

二、RJM8L151系列低功耗MCU

鑒于物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備對功耗和安全問題的迫切需求，瑞納捷電子推出了RJM8L151系列是超低功耗安全MCU，非常適用于電池供電的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。RJM8L151系列不僅具備出色的運行和待機功耗表現(xiàn)，還內(nèi)置了硬件真隨機數(shù)發(fā)生器和AES/DES/SM4硬件加密引擎。集成12位高精度逐次逼近型ADC和2通道的多功能比較器，對物聯(lián)網(wǎng)傳感器的高精度、實時檢測極為有益。RJM8L151豐富的外圍接口使擴展各種通信模塊、功能模塊更加方便。RJM8L151基于增強型哈佛架構(gòu)的CPU內(nèi)核和多級流水線指令系統(tǒng)，相同時鐘頻率的處理性能是傳統(tǒng)8051的3倍，采用Keil uVision或IAR集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)調(diào)試應(yīng)用代碼。RJM8L151系列安全MCU的硬件框圖如圖2所示。

RJM8L151的正常工作電壓范圍是1.62V到5.5V,非常適合2節(jié)、3節(jié)干電池直接供電，省掉額外的LDO電路，另外RJM8L151低至0.35uA的待機電流，既能保持內(nèi)部RTC的正常計時，又能保持SRAM數(shù)據(jù)不變，該性能可大大減小系統(tǒng)對電池容量尺寸的要求。RJM8L151具有6種電源管理模式，通過裁剪時鐘樹的方式關(guān)閉時鐘來實現(xiàn)不同需求的功耗。一般情況下使用內(nèi)部低速時鐘就可以完成對外部中斷的響應(yīng)，同時又可以保持很低的功耗，這是同類MCU無法做到的。另外，RJM8L151從低功耗狀態(tài)喚醒小于5us，可以實現(xiàn)快速睡眠快速喚醒低占空比工作，這又極大的降低了系統(tǒng)功耗。

RJM8L151有4個時鐘源：內(nèi)部高速時鐘、內(nèi)部低速時鐘、外部高速時鐘和外部低速時鐘。RJM8L151的時鐘控制模塊將這幾個時鐘源通過靈活的配置分頻實現(xiàn)不同的功耗和性能需求。輔助系統(tǒng)時鐘可以使用內(nèi)部低速時鐘或外部低速時鐘實現(xiàn)低功耗的要求，主系統(tǒng)時鐘提供給RJM8L151的CPU，子系統(tǒng)時鐘為外設(shè)提供給時鐘源。多樣的時鐘資源可以降低系統(tǒng)消耗，輔助系統(tǒng)時鐘在保持低功耗的同時也可以接受外部中斷，響應(yīng)外部環(huán)境的變化。使用內(nèi)部高速RC振蕩器作為主系統(tǒng)時鐘，不僅可以省去一個外部的高速晶振，同時可以快速喚醒MCU來降低功耗。

模擬電路方面，RJM8L151有7通道12位逐次逼近型ADC，采樣轉(zhuǎn)換速率高達1MSPS，支持外部參考電壓輸入。

RJM8L151設(shè)計了豐富的定時模塊，包括2個16位基本定時器，1個16位通用定時器支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能。2個16位高級定時器除了支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能，還支持12對互補PWM輸出。1個實時時鐘RTC模塊，產(chǎn)生年、月、日、時、分、秒，并有自動閏年補償功能，采用外部32.768kHz晶振提供時鐘可使計時誤差更小。RJM8L151內(nèi)嵌15位窗口看門狗定時器，采用系統(tǒng)時鐘計時，溢出時可產(chǎn)生中斷或復(fù)位信號，待機模式下停止計數(shù)。

RJM8L151單片機的開發(fā)環(huán)境是Keil uVision。Keil是全球領(lǐng)先的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具供應(yīng)商，uVision是C/C++編譯器和調(diào)試器的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），其中的Keil C51支持RJM8L151的開發(fā)調(diào)試，該環(huán)境集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編和C語言的程序設(shè)計。

RJM8L151系列MCU配備了高效的在線仿真器和下載器，既可以方便前期開發(fā)調(diào)試又為后期生產(chǎn)安裝提供了方便。RJM8L151支持標準JTAG下載和調(diào)試，可以不使用仿真器，用離線編程器就可以實現(xiàn)對內(nèi)存Flash的修改，提高了批量燒錄的效率，也為程序升級維護提供了方便。