一种遥控智能鞋加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种加热装置，尤其是涉及一种遥控智能鞋加热装置。

技术背景

为了解决在寒冷季节户外工作人们的脚的取暖，人们发明了电热鞋，但目 前现有技术公开的电加热鞋，大部分采用模拟电路，测温误差大，且稳定性差， 如中国专利200420099459。3公开了一种电加热鞋，即是采用模拟电路。还有 的是采用数字电路与模拟电路相结合，也同样存在以上缺陷。

发明内容

为了弥补现有技术存在的不足，本实用新型的目的是通过以下技术方案实 现的：一种遥控智能鞋加热装置，包括：充电接口电路及充放电显示电路(2)、 稳压电源电路(3)、锂电池充电保护电路及加温控制电路(4)、锂电池放电保 护电路(5)、电池电压检测及显示电路(8)，其特征在于：本实用新型还包括 中央处理器(1)、加热及数字温度传感器电路(6)、温度设定电路(7)、遥控 开关接口(9)，其连接方式是：中央处理器(1)采用P89LPC芯片，通过联接 端口的相应管脚与充电接口电路及充放电显示电路(2)、稳压电源电路(3)、 锂电池充电保护电路及加温控制电路(4)、加热及数字温度传感器电路(6)、 温度设定电路(7)、电池电压检测及显示电路(8)的相对应的管脚连接，充电 接口及充放电显示电路(2)通过联接端口的相应管脚与锂电池充电保护及加温 控制电路(4)、锂电池放电保护电路(5)、加热及数字温度传感器电路(6)、 遥控开关接口(9)、加热膜(10)的相应管脚连接，锂电池(11)与充电接口 与充放电显示电路(2)、锂电池放电保护电路(5)连接，加热及数字温度传感 器电路(6)与加热膜(10)连接，锂电池充电保护及加温控制电路(4)与充 电接口及充放电显示电路(2)、锂电池(11)连接，遥控开关接口(9)与稳压 电源电路(3)连接，具体的接线方式是：电池电压检测及显示电路(8)由R8--R9、 R10--R11、D3--D5组成，R8的一端接POW+，另一端接R9和AD12，R9的另 一端接地，R10的一端接VCC即中央处理器⑩脚，R10的另一端接D4、D5的 正极和R11，R11的另一端接D3的正极，D3的负极接P01即中央处理器①脚， D4的负极接P02即中央处理器②脚，D5的负极接P15即中央处理器③脚，充 电接口电路及充放电显示电路(2)由JP2-2、JP1、JP4、D1-D2、R6-R7组成， 其中：JP2-2的①脚接BAT-，②脚接BAT+和JP1的1脚及JP4的①脚，JP1和 JP4的②脚接R7的一端，D1、D2的正极接POW+和JP4的④脚，D1地负极接 R6一端，R6的另一端接JP4的③脚即中央处理器的④脚，D2的负极接R7的一 端，R7的另一端接JP1和JP4的②脚，锂电池充电保护电路及加温控制电路(4) 由U4、U5、R12--R13，C1--C3组成，其中：U4选择9926A芯片，U5选择S-8216 芯片，U4的②脚与U5的③脚连接，U4的④脚与U5的①脚连接，U4的①脚接 BAT-和C1的一端，C1的另一端接地，U5的②脚接R12一端和P14即中央处理 器⑤脚，U5的④脚接C3的一端，U5的⑤脚接C2和R13一端，R13的另一端 接BAT+，C2和C3的另一端接U5的⑥脚和BAT-。

为了进一步实现本实用新型的目的，本实用新型还可通过以下技术方案来 完成，所述的加热及数字温度传感器电路(6)由JP7、U2和加热膜R17组成， U2选择DS18B20芯片，R17的一端接JP7的①脚即POW+，另一端接JP7的⑤ 脚即VIN-，U2的①、②、③脚分别与JP7的②、③、④脚连接，即与中央处理 器④、⑦、⑩脚连接。

所述的温度设定电路7包括分压电阻R19和调压电阻R20，其接线方式是： R19的一端接VCC即中央处理器⑩脚，另一端与分压电阻R20和AD11连接即 中央处理器脚，分压电阻R20另一端接地。

所述的遥控开关接口9由JP8组成，其接线方式是：遥控开关接口电路9 的三个脚，其中：脚①接系统电源POW+，脚②接GND即中央处理器1的④脚，脚 ③接锂电池正极BAT+。

本实用新型的工作原理如下：

加热及数字温度传感器电路6的第③脚接在中央处理器1的第⑦脚，中央 处理器1通过第⑦脚与加热及数字温度传感器电路6通讯，可以实时获得加热 及数字温度传感器电路6检测的温度值，当检测到温度低于设定值时，中央处 理器1控制加热及数字温度传感器电路6开始加热，在加热的过程中中央处理 器1通过加热及数字温度传感器电路6实时检测温度，当温度达到温度设定电 路7设定的温度时，中央处理器1通过脚⑤发送高电平控制锂电池充电保护及 加温控制电路4关断加热电路6停止加热，从而实现电热鞋的温度控制。

当锂电池电压低于设定值时需要对电池进行充电时，中央处理器1控制锂 电池充电保护及加温控制电路4进行充电。锂电池充电保护及加温控制电路4 由锂电池管理芯片U5(S-8216)和MOS开关U4(9926A)组成，电池管理芯 片U5实时检测电池电压，当电池电压高于电池管理芯片设定的过充电压时，电 池管理芯片U5控制MOS开关U4关断充电回路，停止充电。

本实用新型工作时，电池电压不断降低，当电池电压降低到锂电池放电保 护电路5的电池管理芯片U7(S-8216)放电截至电压时，U7控制MOS开关 U6切断电池负极BAT-和系统电源地GND之间的放电回路，本实用新型停止工 作。

当鞋内温度低于设定温度时，中央处理器1通过第⑤脚控制锂电池充电保 护及加温控制电路4打开加热电源，鞋子内温度逐渐升高，当温度升高到设定 值时，中央处理器1通过第⑤脚控制锂电池充电保护及加温控制电路4停止工 作。

本实用新型的有益效果是：1、采用数字控制技术，控温精确且生产成本大 大降低；2、采用遥控控制加热开关，解决了现有技术调温不方便的弊端；3、 采用智能提示，可以根据电路的各种状态发出相应提示；4、采用电子调温技术， 可以根据温度设定电路随时调整系统的开始加热温度和停止加热温度，以适合 不同人的需要；5、采用智能锂电池管理芯片，可以延长锂电使用寿命，增加 系统的可靠性和安全性；6、采用充电管理和放电管理分别实现电路，双重安全， 增强可靠性。

本实用新型实际工作原理，其中：

中央处理器1：中央处理器采用P89LPC915是一款低成本的14脚单片微控 制器，通过加热及数字温度传感器电路6的DS18B20芯片就可以读取外界温度， 根据温度设定判断是否打开或关闭加热电路，并且控制电源显示灯显示电池电 压。

充电接口及充放电显示电路2；锂电池正极BAT+和负极BAT-接在锂电池充 电接口的相应管脚上，锂电池充电器通过充电接口给锂电池充电。显示灯D2显 示充电状态，D1显示本实用新型的工作状态放电状态。

稳压电源电路3：本实用新型电源采用低压差调压芯片7530-1将锂电池电 压稳定为可供本实用新型工作使用的3.3V电压，为中央处理器1、锂电池充电 保护及加温控制电路4、锂电池放电保护电路5、加热及数字温度传感器电路6、 温度设定电路7和电池电压检测及显示电路8提供电源。

锂电池充电保护及加温控制电路4：本电路由锂电池保护芯片U5S-8261U21 和MOS开关U49926A构成。充电电压高于4.2V时，U5的OC脚输出低电平 使U4关断，切断充电回路。在中央处理器1控制加热及数字温度传感器电路6 的电热膜R17RESI加热时，如果加热温度超过设定的温度时，中央处理器1通 过⑤脚发信号，切断加热及数字温度传感器电路6的电热膜R17RESI停止加 热。当温度低于设定的温度时中央处理器1接通加热电路6的电热膜R17RESI 开始加热。

锂电池放电保护电路5：本电路由锂电池保护芯片U7S-8261和MOS开关 U69926A组成，在本实用新型工作时，当锂电池电压低于U7的过放电压门限时， U7控制U6关断锂电池负极BAT-与系统电源地GND之间的放电回路，停止系 统供电，以防止过分放电损害电池。

加热及数字温度传感器电路6；加热电路采用聚脂电热膜即R17，当电热膜 10通过电流时产生热量加热鞋子。温度传感器采用数字温度测量芯片DS18B20 其测温范围在-25-125之间，中央处理器1通过单总线接口DQ⑦脚读取温度测 量芯片内的存储器就可以获知芯片所处环境的温度。

温度设定电路7：本电路由分压电阻R19和可调电阻R20组成，调节R20 的阻值，使R20两端电压发生变化，中央处理器1通过模数转换接口AD11测 R20两端电压即可以获得设定的温度。

电池电压检测及显示电路8：电池电压检测电路由分压电阻R8和R9组成， 中央处理器1通过模数转换接口AD12检测R9两端电压即可获得当前电池 电压。显示电路由三只显示灯组成，三只显示灯分别接在中央处理器1的①、 ②和③脚上，显示灯可以直观的显示当前电池的电压。

遥控开关接口9：本接口电路为外接的遥控开关提供电源，控制遥控开关电 源的通断。遥控开关可以根据外部指令接通或断开电池正极BAT+和工作电源 POW+之间的电路，以实现控制本实用新型工作。

附图说明

图1、为本实用新型方块原理图，也可以作为摘要附图；

其中：1、为中央处理器

2、为充电接口及充放电显示电路

3、为稳压电源电路

4、为锂电池充电保护及加温控制电路

5、为锂电池放电保护电路

6、为加热及数字温度传感器电路

7、为温度设定电路

8、为电池电压检测及显示电路

9、为遥控开关接口

10、为加热膜

11、锂电池

12、充电接口

图2、为加热及数字温度传感器电路6；

图3、为稳压电源电路3；

图4、为中央处理器1；

图5、为温度设定电路7；

图6、为电池电压检测及显示电路8；

图7、为锂电池放电保护电路5；

图8、为充电接口及充放电显示电路2；

图9、为遥控开关接口9；

图10、为锂电池充电保护及加温控制电路4；

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1：本实用新型安装在鞋子后端脚跟部鞋底的凹坑内，用导线与加热 膜10、锂电池11、充电插口12和遥控开关接口9连接，适合安装在不同人 的各种鞋子中。加热及数字温度传感器电路6的第③接在中央处理器1的第⑦ 脚，中央处理器1通过第⑦脚与加热及数字温度传感器电路6通讯，可以实时 获得加热及数字温度传感器电路6检测的温度值，当检测到温度低于设定值的 时候，中央处理器1控制加热及数字温度传感器电路6开始加热，在加热的过 程中，中央处理器1通过加热及数字温度传感器电路6实时检测温度，当温度 达到温度设定电路7设定的温度时，中央处理器1通过脚⑤控制锂电池充电保 护及加温控制电路4关断加热及数字温度传感器电路6停止加热。从而实现电 热鞋的温度控制。

当锂电池电压低于规定值时需要对电池进行充电，锂电池充电保护及加温 控制电路4由锂电池电池管理芯片S-8216和MOS开关组成，电池管理芯片实 时检测电池电压，当电池电压高于电池管理芯片设定的过充电压时，电池管理 芯片U7控制MOS开关U6切断充电回路，停止充电。

本实用新型工作时不断给电热鞋加温，电池电压也不断降低，当电池电压 降低到电池管理芯片U7S-8216放电截至电压时，电池管理芯片U7控制MOS 开关U6切断电池负极BAT-和系统电源地GND之间的放电回路，系统停止工作。

当鞋内温度低于设定温度时，中央处理器1通过第⑤脚控制锂电池充电保 护及加温控制电路4打开加热电源，鞋子内温度逐渐升高，当温度升高到设定 值时，中央处理器1通过第⑤脚控制锂电池充电保护及加温控制电路4停止加 热。