基于单片机智能按摩椅设计.doc

本文介绍了一款采用 PIC16F74 单片机作为微处理芯片的电动按摩椅控制系统, 具体包括有系统的组成和功能介绍、硬件电路的设计、软件功能实现以及抗干扰措施。 1 :引言随着我的不断提高, 按摩椅等保健产品越来越受到欢迎。目前, 在电动按摩椅市场上, 进口、合资以及国产产品并存。相对而言, 进口产品功能强大、按摩方式丰富、外观优美, 但同时其价格也非常昂贵。而国内产品功能较简单, 产品知名度也相对较低, 但是其价格比较低廉。本文主要介绍了一款自主研发的中档电动按摩椅。该产品既有功能比较强大、按摩方式比较丰富、结构简单、外观优美、控制方式简单灵活, 产品容易升级的特点,同时其价格却只有国外同等产品的一半。 2 :按摩椅系统的组成、工作原理及其功能实现 :系统组成整个系统主要分为两个部分,即背部按摩区域和臀部、下肢按摩区域。背部按摩区域的机构主要有: 系统控制电路板、电动机、丝杆及其润滑装置、S 形滑动槽、按摩头功能盒等。同时根据人体结构又将背部整个区域划分为颈部、中部、腰部以及尾椎四个按摩区间。而臀部、下肢按摩区域的机构主要有 12 个按摩气囊及其实现机构。此外系统主要还有手控面板, 红外线探测系统,靠背、小腿架处的电动推杆等。 :系统工作原理及结构功能特点由于 PIC 单片机具有成本低, 功能丰富, 控制方式简单等优势, 因此系统采用 PIC16F74 单片机作为系统的控制芯片。系统设计为自动和手动两种运行模式。在自动模式下, 按摩模式主要有: 快速消除疲劳模式、休闲模式、睡眠模式以及适合于老人使用的轻柔模式等。而在手动方式下, 可以启停任意电机和按摩气囊。并可根据实际情况,选择需要的按摩力度、宽窄和气囊按摩压力。系统所有的按摩功能均具有三档速度调节。背部机构根据人体的背部生理曲线科学地设计为 S 形结构。其背部机构的主要功能有: 推拿、揉捏、捶打及指压。其中推拿、揉捏、捶打及指压功能分别由三台电机独立驱动实现。按摩头功能盒可以上下运行, 并可选择全程、局部以及定点进行按摩。而在臀部和下肢区域, 可以通过控制气囊的收放起伏律动以及气囊的强度来实现按摩。此外还可以根据个人的喜好控制靠背、小腿架的电动推杆, 调整靠背和小腿架的倾斜角度,从而提高按摩舒适度。 :系统功能实现 :硬件实现该按摩椅控制系统中的主要硬件为 PIC16F74 微处理器。供电电源为+ 5V , 输入和输出可以是模拟(量) 信号, 也可以是开关(量) 信号。本控制系统采用的是 PIC16F74 开关量的输入和输出来进行控制的。系统首先通过红外线探测装置获得按摩对象的身高和形体参数, 并将相关参数传递给系统主程序,然后根据人体穴位的分布原理,驱动按摩机构进行按摩。系统中的背部行程及揉捏电机在运行时经常需要换向, 其正反转功能采用互锁电路驱动两个继电器交替工作来实现, 并且电路在任何时候最多只有一只继电器工作, 这样可以十分有效的避免同一继电器在较长时间使用后,由于其换向后接触不良而导致的电路短路情况, 从而可以大大提高系统运行的稳定性和可靠性,显著地延长产品的使用寿命。 :系统软件实现为了充分发挥系统的性能, 实现按摩方式、力度及其宽窄的合理组合, 本系统软件共设计为三层:电机驱动层,功能驱动层,用户界面。其中