本實用主要涉及生活領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種智能牙刷控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代的人們進(jìn)入快節(jié)奏的生活方式，很多人不注意刷牙時間和刷牙方法，導(dǎo)致牙齒刷不干凈，影響牙齒健康，因此提供一種智能牙刷控制系統(tǒng)，能夠?qū)λ⒀罆r間進(jìn)行控制，并且在刷牙時可以聽音樂，享受刷牙的過程。

實用內(nèi)容

本實用主要解決的技術(shù)問題是提供一種智能牙刷控制系統(tǒng)，采用無線充電的方式對牙刷進(jìn)行充電，利用實時時鐘芯片對刷牙時間進(jìn)行控制，并且在刷牙過程中可以聽優(yōu)美的音樂。

為解決上述技術(shù)問題，本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)包括主處理器、實時時鐘模塊、按鍵模塊、存儲模塊、語音模塊、驅(qū)動模塊、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、音樂播放模塊、電源模塊、發(fā)射模塊、接收轉(zhuǎn)換模塊、充電模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊，采用無線充電的方式對牙刷進(jìn)行充電，利用實時時鐘芯片對刷牙時間進(jìn)行控制，并且在刷牙過程中可以聽優(yōu)美的音樂。

其中，所述實時時鐘模塊的輸出端連接著主處理器的輸入端；所述按鍵模塊的輸出端連接著主處理器的輸入端；所述存儲模塊連接著主處理器；所述主處理器的輸出端連接著語音模塊的輸入端；所述主處理器的輸出端連接著驅(qū)動模塊的輸入端；所述驅(qū)動模塊的輸出端連接著旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸入端；所述主處理器的輸出端連接著音樂播放模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著發(fā)射模塊的輸入端；所述發(fā)射模塊的輸出端連接著接收轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述接收轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接著充電模塊的輸入端；所述充電模塊的輸出端連接著電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接著主處理器的輸入端。

作為本實用的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)所述主處理器采用STC89C52單片機(jī)。

作為本實用的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)所述實時時鐘模塊采用DS1302時鐘芯片。

作為本實用的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)所述存儲模塊采用SD卡。

作為本實用的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)所述語音模塊采用WT588D語音芯片。

作為本實用的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)所述音樂播放模塊采用MP3-TF-16P模塊。

作為本實用的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)所述驅(qū)動模塊采用L298N芯片。

控制效果：本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)，采用無線充電的方式對牙刷進(jìn)行充電，利用實時時鐘芯片對刷牙時間進(jìn)行控制，并且在刷牙過程中可以聽優(yōu)美的音樂。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方法對本實用做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的主處理器的電路圖。

圖3為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的實時時鐘模塊的電路圖。

圖4為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的存儲模塊的電路圖。

圖5為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的語音模塊的電路圖。

圖6為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的驅(qū)動模塊、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電路圖。

圖7為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的音樂播放模塊的電路圖。

圖8為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的按鍵模塊的電路圖。

圖9為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的電源模塊的電路圖。

圖10為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的發(fā)射模塊的電路圖。

圖11為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的接收轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。

圖12為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的充電模塊的電路圖。

圖13為本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。

具體實施方式

具體實施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13說明本實施方式，本實施方式所述一種智能牙刷控制系統(tǒng)包括主處理器、實時時鐘模塊、按鍵模塊、存儲模塊、語音模塊、驅(qū)動模塊、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、音樂播放模塊、電源模塊、發(fā)射模塊、接收轉(zhuǎn)換模塊、充電模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊，采用無線充電的方式對牙刷進(jìn)行充電，利用實時時鐘芯片對刷牙時間進(jìn)行控制，并且在刷牙過程中可以聽優(yōu)美的音樂。

其中，所述實時時鐘模塊的輸出端連接著主處理器的輸入端，實時時鐘模塊采用DS1302時鐘芯片，實時時鐘模塊用于產(chǎn)生時鐘信號給系統(tǒng)提供實時時間，實時時鐘模塊的SCLK引腳與主處理器的P3.6引腳相連接；實時時鐘模塊的RST_D引腳與主處理器的P3.5引腳相連接，RST_D引腳為輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高；實時時鐘模塊的I/O引腳與主處理器的P3.7引腳相連接。

所述按鍵模塊的輸出端連接著主處理器的輸入端，按鍵模塊采用ST5.0LF160Q型號獨立按鍵，包括按鍵SW1、SW2、SW3，按鍵模塊的SW1、SW2、SW3端分別與主處理器的P3.2、P3.3、P3.4引腳相連接，按鍵按下時給主處理器的對應(yīng)引腳傳送高電平信號，主處理器通過掃描的方式檢測各按鍵是否按下，檢測到按鍵按下后實現(xiàn)對應(yīng)的功能。其中，SW1按鍵為啟動按鍵，按下SW1按鍵開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)；SW2按鍵為音樂播放按鍵，按下SW2按鍵，開始播放音樂；SW3為關(guān)閉按鍵，按下SW3按鍵，智能牙刷停止工作。

所述存儲模塊連接著主處理器，存儲模塊采用SD卡，主處理器通過串行外設(shè)協(xié)議總線與SD卡插槽進(jìn)行連接，DO、CS、SCLK_SD和DI端分別與主處理器的P1.2、P1.3、P1.1、P1.4引腳相連接，存儲模塊電路圖中的COM、WP、GND和CD腳是把記憶卡固定在電路板上的卡槽的引腳，處理GND接地外，不使用其他引腳，主處理器通過PB1引腳給SD卡提供時鐘信號，通過P1.3引腳控制SD卡的使能端CS端，通過P1.4和P1.2引腳控制數(shù)據(jù)的輸入輸出，主處理器調(diào)用SD卡中存儲的音樂文件MP3數(shù)據(jù)格式流信息傳送給音樂播放模塊進(jìn)行播放。

所述主處理器的輸出端連接著語音模塊的輸入端，語音模塊采用WT588D語音芯片，語音模塊與主處理器采用三線串口控制模式，和標(biāo)準(zhǔn)的4線SPI不同，語音模塊只接收主處理器發(fā)來的數(shù)據(jù)、指令和時鐘信號，而不需要發(fā)送數(shù)據(jù)。在三線串口模式下，主處理器的P1.5引腳與語音模塊的RST端相連接，為復(fù)位端；主處理器的P1.0引腳與語音模塊的YCLK端相連接，為時鐘信號端；主處理器的P2.0引腳與語音模塊的YDATA端相連接，為數(shù)據(jù)接口端；主處理器的P2.1引腳與語音模塊的YCS端相連接，為片選信號端；選用3.3V供電。

所述主處理器的輸出端連接著驅(qū)動模塊的輸入端，驅(qū)動模塊采用L298N驅(qū)動芯片，L298N內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路，即將邏輯控制電平進(jìn)行功率放大，變?yōu)榭梢杂糜诠β黍?qū)動的電壓，具有工作電壓高、輸出電流大，產(chǎn)生的輸出電壓穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等特點，L298N的輸入端用TL2521光耦進(jìn)行輸入、輸出信號的隔離，L298N驅(qū)動芯片的IN1和IN2端分別通過光耦U5、U6進(jìn)行輸入信號的隔離，IN1_M端和IN2_M端分別連接到主處理器的P2.2引腳和P2.3引腳，用于控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，L298N驅(qū)動芯片的ENA_M與主處理器的P2.4引腳相連接，用于控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的啟停。

所述驅(qū)動模塊的輸出端連接著旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸入端，旋轉(zhuǎn)電機(jī)采用57電機(jī)，驅(qū)動模塊采用L298N驅(qū)動芯片，驅(qū)動模塊的OUT1端和OUT2端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)運行，從而帶動牙刷頭轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)自動刷牙功能。

所述主處理器的輸出端連接著音樂播放模塊的輸入端，音樂播放模塊采用MP3-TF-16P模塊，MP3-TF-16P模塊通過串口RXD、TXD與主處理器的P3.0、P3.1相連接，主處理器通過向音樂播放模塊發(fā)送串口指令即可完成播放指定的音樂，采用+5V電壓供電。

所述電源模塊的輸出端連接著發(fā)射模塊的輸入端，采用220V交流電供電，交流電經(jīng)變壓器變壓降低電壓后，變壓器采用220/18W的降壓變壓器，再通過橋式整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成約24V的直流電，經(jīng)C3、C4濾波濾除電路中的少量交流成分，再通過7812，7805穩(wěn)壓后得到5V電流傳輸給發(fā)射模塊，電源模塊的OUT端與發(fā)射模塊的OUT端相連接。

所述發(fā)射模塊的輸出端連接著接收轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，發(fā)射模塊中采用2MHz有源晶振作為振蕩器，有源晶振輸出的方波，通過二階低通濾波器濾除高次諧波后，得到穩(wěn)定的正弦波輸出，經(jīng)三極管Q1及其外圍電路組成的丙類功率放大電路后輸出至T2的發(fā)射電感線圈L1(T2左側(cè)為發(fā)射電感線圈L1，右側(cè)為接收電感線圈L2)與電容C5組成的并聯(lián)諧振回路輻射出去，為接收轉(zhuǎn)換模塊的接收端部分提供能量。

所述接收轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接著充電模塊的輸入端，接收轉(zhuǎn)換模塊中接收端的電感線圈L2與發(fā)射模塊中發(fā)射端的電感線圈L1之間的距離非常近，L2感應(yīng)得到的2MHz的振蕩電壓，經(jīng)D6、D7、D8、D9組成的橋式整流和濾波電容C8濾波后得到直流電后，作為充電控制部分電源，由R7、R10和TL431構(gòu)成精密參考電壓經(jīng)R12接到運算放大器構(gòu)成的電壓比較器opa335的同相輸入端，當(dāng)opa335的反相輸入端電壓低于參考電壓時，運放輸出的高電平，一方面使Q4飽和，從而在DS3兩端得到穩(wěn)定電壓點亮充電指示燈，另一方面經(jīng)R8使Q3截止，DS4不亮，當(dāng)電池充滿時，反相輸入端電壓略高于參考電壓，運放便輸出低電位，此時Q4截止，恒流管Q3因完全得不到偏流而截止，因而停止充電，同時運放輸出的低電位經(jīng)R14使Q3導(dǎo)通，點亮DS4作為充滿狀態(tài)指示。接收轉(zhuǎn)換模塊的OUT1、OUT2端與充電模塊的OUT1、OU2對應(yīng)連接。

所述充電模塊的輸出端連接著電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，充電模塊從接收轉(zhuǎn)換模塊的端口引出電源，利用撥碼開關(guān)S1改變負(fù)載電阻(R＝R16+R17或R＝R17)的大小調(diào)節(jié)充電的快慢，同時在充電電池前并聯(lián)兩個串聯(lián)的貼片發(fā)光二極管DS5、DS7，實現(xiàn)充滿指示功能。

所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接著主處理器的輸入端，電壓轉(zhuǎn)換模塊將5V電壓再通過LM1117-3.3和LM1117-2.5進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，得到3.3V和2.5V電壓，電壓轉(zhuǎn)換模塊提供5V、3.3V、2.5V的電壓，通過VCC端口給系統(tǒng)供電。

具體實施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13說明本實施方式，所述主處理器采用STC89C52單片機(jī)。所述STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)(兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu))，全雙工串行口。另外STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。

具體實施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13說明本實施方式，所述實時時鐘模塊采用DS1302時鐘芯片。所述DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和RAM數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。工作電壓寬達(dá)2.5～5.5V。采用雙電源供電(主電源和備用電源)，可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。DS1302用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應(yīng)用于測量系統(tǒng)中。引腳說明：Vcc1為備用電源；Vcc2為主電源。當(dāng)Vcc2>Vcc1+0.2V時，由Vcc2向DS1302供電，當(dāng)Vcc2<Vcc1時，由Vcc1向DS1302供電；SCLK為串行時鐘輸入；I/O為三線接口時的雙向數(shù)據(jù)線；CE為輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。該引腳有兩個功能：第一，CE開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；其次，CE提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。DS1302有關(guān)日歷、時間的寄存器共有12個，其中有7個寄存器(讀時81h～8Dh，寫時80h～8Ch)，存放的數(shù)據(jù)格式為BCD碼形式。

具體實施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13說明本實施方式，所述存儲模塊采用SD卡。所述SD卡是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，它被廣泛地于便攜式裝置上使用，例如數(shù)碼相機(jī)、個人數(shù)碼助理(外語縮寫PDA)和多媒體播放器等。SD卡(Secure Digital Memory Card)是一種基于半導(dǎo)體閃存工藝的存儲卡，具有大容量、高性能、安全等多種特點的多功能存儲卡，它比MMC卡多了一個進(jìn)行數(shù)據(jù)著作權(quán)保護(hù)的暗號認(rèn)證功能(SDMI規(guī)格)，讀寫速度比MMC卡要快4倍，達(dá)2M/秒。

具體實施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13說明本實施方式，所述語音模塊采用WT588D語音芯片。所述WT588D是一款語音芯片，芯片封裝有DIP18、SSOP20和LQFP32形式。根據(jù)外掛或者內(nèi)置SPI-Flash的不同，播放時長也不同，支持2M～32Mbit的SPI-Flash存儲器；內(nèi)嵌DSP高速音頻處理器，處理速度快；內(nèi)置13Bit/DA轉(zhuǎn)換器，以及12Bit/PWM輸出，音質(zhì)好；PWM輸出可直接推勱0.5W/8Ω揚聲器，推挽電流充沛；支持DAC/PWM兩種輸出方式；支持加載WAV音頻格式；所述WT588D是一款具有單片機(jī)內(nèi)核的語音芯片，WT588D音質(zhì)較好，控制靈活的特點，更增加了可播放MIDI和弦功能，性能更好。

具體實施方式六：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13說明本實施方式，所述音樂播放模塊采用MP3-TF-16P模塊。所述MP3-TF-16P是一個提供串口的語音模塊，完美的集成了MP3、WAV、WMA的硬解碼。同時軟件支持SD卡驅(qū)動，支持FAT16、FAT32文件系統(tǒng)。通過簡單的串口指令即可完成播放指定的音樂，以及如何播放音樂等功能，無需繁瑣的底層操作，使用方便，穩(wěn)定可靠。支持采樣率(KHz)：8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48；24位DAC輸出，動態(tài)范圍支持90dB，信噪比支持85dB；完全支持FAT16、FAT32文件系統(tǒng)，最大支持32G的TF卡，支持32G的U盤、64M字節(jié)的NORFLASH；多種控制模式可選。IO控制模式、串口模式、AD按鍵控制模式；廣播語插播功能，可以暫停正在播放的背景音樂。廣告播放完畢回到背景音繼續(xù)播放；音頻數(shù)據(jù)按文件夾排序，最多支持100個文件夾，每隔文件夾可以分配255首曲目；30級音量可調(diào)，10級EQ可調(diào)。

具體實施方式七：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13說明本實施方式，所述驅(qū)動模塊采用L298N芯片。所述L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接4.5～7V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為+2.5～46V，輸出電流可達(dá)2.5A，可驅(qū)動電感性負(fù)載。L298N可驅(qū)動2個電機(jī)，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之間可分別接電機(jī)，本實用新型我們選用驅(qū)動一臺電機(jī)。IN1、IN2、IN3、IN4腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。ENA、ENB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。

本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)的工作原理為：本實用一種智能牙刷控制系統(tǒng)，采用無線充電的方式為智能牙刷進(jìn)行充電，通過按下按鍵SW1，主處理器檢測到SW1按鍵按下，則控制驅(qū)動模塊驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動牙刷頭轉(zhuǎn)動，進(jìn)行刷牙；主處理器檢測到SW2按鍵按下后，主處理器調(diào)用存儲模塊中的音樂文件，驅(qū)動音樂播放模塊播放音樂；實時時鐘模塊用于給系統(tǒng)提供實時時間，并對刷牙時間進(jìn)行計時，主控制器檢測到SW1按鍵按下后，開始計時，刷牙時間為三分鐘，當(dāng)刷牙時間小于三分鐘時，即主處理器在檢測到SW1按鍵按下后不到三分鐘，再次檢測到SW2按鍵按下，則驅(qū)動語音模塊播放“未到刷牙時間”的語音提醒，從而提醒用戶注意刷牙時間。

雖然本實用已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本實用，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實用的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本實用的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。