智能頸部按摩儀拆解

網(wǎng)上買了一款智能頸部按摩儀拆機(jī)研究了一下，下面來聊下我的拆機(jī)結(jié)果。

智能頸部按摩儀原理：是由電極貼片接觸肌膚，利用低電壓的脈沖電流作用于神經(jīng)或肌肉等，從而促進(jìn)局部血液循環(huán)，改善肌肉狀態(tài)，緩解急慢性疼痛。

樣機(jī)拆機(jī)圖片展示

樣機(jī)所用鋰電池，電池容量700mAH，帶電池保護(hù)板（防止過充/過放/短路/過流等保護(hù)），標(biāo)稱電壓3.7V，充滿電電壓為4.2V的一款聚合物鋰電池。

主控板原理圖設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)思路

a.升壓原理：當(dāng)Q1接通時(shí)，肖特基二極管D1反向偏置，電源經(jīng)過電感L1至Q1形成回路，輸入電壓加在升壓電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；當(dāng)Q1關(guān)斷時(shí)，肖特基二極管D1正向偏置，電感中的磁能因不能突變而轉(zhuǎn)化為電能，此電壓與輸入電源一起為負(fù)載提供能量，并給輸出電容C3充電，需要數(shù)個(gè)脈沖來提供足夠的能量以加大輸出電壓。

對(duì)樣機(jī)升壓結(jié)果進(jìn)行了實(shí)測，實(shí)測結(jié)果如下：

b.低頻脈沖電流形成原理：通過單片機(jī)IO口PB5和PCO輸出不同頻率的脈沖信號(hào)（PB5和PC0輸出脈沖對(duì)稱），組合成不同波形輸出（即讓人感受出不同的模式）。

PB5和PC0的脈沖完全對(duì)稱

a. 當(dāng)PB5為高電平時(shí)，PC0為低電平時(shí)，Q2導(dǎo)通，Q5截止，則Q4截止，Q6截止，Q8截止，由于人體存在阻抗K歐姆級(jí)別，所以Q3導(dǎo)通。

V2=Vin-0.3

V1=V2-IRr=0.3+R10I

PB6為高電平

電流計(jì)算：

Vc2約等于0.3V，IQ3e=[(Vin-0.3)-0.3]/R11

IQ3c= IQ3e*?

流過人體電流：(V2-V1)/Rr=(V1-0.3)/R10

Q2是否飽和，Vin的電壓及Rr有關(guān)。此時(shí)V1和V2也是完全對(duì)稱的脈沖。

b. (1)PB5為低電平，PC0為高電平，Q2截止，Q5導(dǎo)通，則Q4放大，Q6放大，Q8導(dǎo)通，Q3截止。

V1=Vin-0.3

V2=Vd5+0.3

PB6為低電平

電流經(jīng)過Q4-V1-人體-V2-Q6-D5-GND

同理可計(jì)算電流，Vin和Rr有關(guān)。此時(shí)V1和V2也是完全對(duì)稱的脈沖。

(2)PB5和PC0的脈沖不對(duì)稱，存在PB5和PCO都為高電平。（同時(shí)為高，可能會(huì)燒壞管子，因此最好不要讓PB5和PC0同時(shí)為高電平）

Q5導(dǎo)通，Q2導(dǎo)通，Q6導(dǎo)通，則Q4導(dǎo)通，Q3導(dǎo)通。

c.S8050的開關(guān)狀態(tài)跟二極管D5正端電壓有關(guān)系，D5正端電壓跟流過的電流有關(guān)系，可以做一個(gè)過流保護(hù)。一旦流過D5的電流超過10mA，D5的壓降就會(huì)超過0.7V，三極管Q2會(huì)導(dǎo)通。

D5參數(shù)：

d.加熱原理：

這個(gè)波形是加熱弱的，加熱強(qiáng)一直是高電平。
通過單片機(jī)PC2輸出PWM調(diào)節(jié)加熱絲加熱。

（2）實(shí)現(xiàn)功能：

1.(電源鍵作為模式切換鍵)5種模式：智能模式，舒緩模式，活力模式，錘擊拍打模式，刮痧模式。靈活切換5種模式喚醒肌膚能量。

PB5和PC0分別產(chǎn)生正占空比為26.5%，周期為1ms的PWM波，但不能同時(shí)為高電平，否則會(huì)燒毀三級(jí)管（需特別注意）。一次產(chǎn)生四束PWM波后等待一定時(shí)間再次產(chǎn)生四束波，循環(huán)往復(fù)即可實(shí)現(xiàn)不同模式的功能效果。

舒緩、活力、錘擊拍打、刮痧、智能五個(gè)模式是通過脈沖之間的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn)的，如下表：

2.（強(qiáng)度鍵控制）檔位0-15檔，0檔無輸出，0-15檔體現(xiàn)按摩儀波形幅度的大小，波形幅度最大60V左右，最小檔12V?？梢噪S意選擇適合你的舒適度。

3.(加熱鍵控制)加熱控制：設(shè)備可控制加熱高檔、低檔、停止3個(gè)檔位?？梢詫?duì)頸部進(jìn)行恒溫?zé)岱蟆?/p>

此樣機(jī)設(shè)計(jì)，在里面加一個(gè)溫度傳感器會(huì)更好。

原因：如果發(fā)熱量大于散熱量就會(huì)越來越熱，直到平衡。剛開始用的時(shí)候，溫度不高，手動(dòng)調(diào)到最高檔，剛開始可能還能接受，過了一會(huì)發(fā)現(xiàn)太熱了，手動(dòng)往下調(diào)了兩檔，戴了一會(huì)發(fā)現(xiàn)熱量又不夠，又得往上調(diào)，來回往復(fù)，此時(shí)如果加了溫度傳感器，這個(gè)調(diào)節(jié)過程就可以交給MCU調(diào)節(jié)控制MOS管（Q7）,從而控制加熱絲的溫度了。

對(duì)拆機(jī)的樣機(jī)主控板原理圖中低頻脈沖輸出電流電路進(jìn)行了仿真。

仿真波形如下：

低頻脈沖實(shí)測輸出波形如下：