基于單片機PIC16F74的電動按摩椅的研制

本文介紹了一款采用pic16f74單片機作為微處理芯片的電動按摩椅控制系統(tǒng)，具體包括有系統(tǒng)的組成和功能介紹、硬件電路的設(shè)計、軟件功能實現(xiàn)以及抗干擾措施。 　　1：引言　　隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，按摩椅等保健產(chǎn)品越來越受到歡迎。目前，在電動按摩椅市場上，進口、合資以及國產(chǎn)產(chǎn)品并存。相對而言，進口產(chǎn)品功能強大、按摩方式豐富、外觀優(yōu)美，但同時其價格也非常昂貴。而國內(nèi)產(chǎn)品功能較簡單，產(chǎn)品知名度也相對較低，但是其價格比較低廉。本文主要介紹了一款自主研發(fā)的中檔電動按摩椅。該產(chǎn)品既有功能比較強大、按摩方式比較豐富、結(jié)構(gòu)簡單、外觀優(yōu)美、控制方式簡單靈活，產(chǎn)品容易升級的特點，同時其價格卻只有國外同等產(chǎn)品的一半。　　2：按摩椅系統(tǒng)的組成、工作原理及其功能實現(xiàn)　　2.1：系統(tǒng)組成　　整個系統(tǒng)主要分為兩個部分，即背部按摩區(qū)域和臀部、下肢按摩區(qū)域?！　”巢堪茨^(qū)域的機構(gòu)主要有：系統(tǒng)控制電路板、電動機、絲桿及其潤滑裝置、s形滑動槽、按摩頭功能盒等。同時根據(jù)人體結(jié)構(gòu)又將背部整個區(qū)域劃分為頸部、中部、腰部以及尾椎四個按摩區(qū)間。而臀部、下肢按摩區(qū)域的機構(gòu)主要有12個按摩氣囊及其實現(xiàn)機構(gòu)。此外系統(tǒng)主要還有手控面板，紅外線探測系統(tǒng)，靠背、小腿架處的電動推桿等?！　?.2：系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)功能特點　　由于pic單片機具有成本低，功能豐富，控制方式簡單等優(yōu)勢，因此系統(tǒng)采用pic16f74單片機作為系統(tǒng)的控制芯片。　　系統(tǒng)設(shè)計為自動和手動兩種運行模式。在自動模式下，按摩模式主要有：快速消除疲勞模式、休閑模式、睡眠模式以及適合于老人使用的輕柔模式等。而在手動方式下，可以啟停任意電機和按摩氣囊。并可根據(jù)實際情況，選擇需要的按摩力度、寬窄和氣囊按摩壓力。系統(tǒng)所有的按摩功能均具有三檔速度調(diào)節(jié)。　　背部機構(gòu)根據(jù)人體的背部生理曲線科學(xué)地設(shè)計為s形結(jié)構(gòu)。其背部機構(gòu)的主要功能有：推拿、揉捏、捶打及指壓。其中推拿、揉捏、捶打及指壓功能分別由三臺電機獨立驅(qū)動實現(xiàn)。按摩頭功能盒可以上下運行，并可選擇全程、局部以及定點進行按摩。而在臀部和下肢區(qū)域，可以通過控制氣囊的收放起伏律動以及氣囊的強度來實現(xiàn)按摩?！　〈送膺€可以根據(jù)個人的喜好控制靠背、小腿架的電動推桿，調(diào)整靠背和小腿架的傾斜角度，從而提高按摩舒適度?！　?.3：系統(tǒng)功能實現(xiàn)　　2.3.1：硬件實現(xiàn)　　該按摩椅控制系統(tǒng)中的主要硬件為pic16f74微處理器。供電電源為+5v，輸入和輸出可以是模擬(量)信號，也可以是開關(guān)(量)信號。本控制系統(tǒng)采用的是pic16f74開關(guān)量的輸入和輸出來進行控制的。　　系統(tǒng)首先通過紅外線探測裝置獲得按摩對象的身高和形體參數(shù)，并將相關(guān)參數(shù)傳遞給系統(tǒng)主程序，然后根據(jù)人體穴位的分布原理，驅(qū)動按摩機構(gòu)進行按摩?！　∠到y(tǒng)中的背部行程及揉捏電機在運行時經(jīng)常需要換向，其正反轉(zhuǎn)功能采用互鎖電路驅(qū)動兩個繼電器交替工作來實現(xiàn)，并且電路在任何時候最多只有一只繼電器工作，這樣可以十分有效的避免同一繼電器在較長時間使用后，由于其換向后接觸不良而導(dǎo)致的電路短路情況，從而可以大大提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，顯著地延長產(chǎn)品的使用壽命?！　?.3.2：系統(tǒng)軟件實現(xiàn)　　為了充分發(fā)揮系統(tǒng)的性能，實現(xiàn)按摩方式、力度及其寬窄的合理組合，本系統(tǒng)軟件共設(shè)計為三層：電機驅(qū)動層，功能驅(qū)動層，用戶界面。其中：電機驅(qū)動層負責(zé)對硬件的驅(qū)動，即起停、強弱以及寬窄的驅(qū)動;功能驅(qū)動層負責(zé)對所有功能的按優(yōu)先級仲裁，對低級功能進行保護或清除，并與其他模塊的功能層交互等;而用戶界面則負責(zé)接收用戶的按鍵輸入。其原理如圖1所示?！　?