專利名稱：單片機程序控制仿真陽具運動的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種女用健慰器具的裝置和方法，特別新涉及到一種用單片機技術來控制仿真陽具的運動模式的裝置和方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術的仿真陽具不能有效模擬陽具作抽插運動時的動作方式，而至多是通過采用設置在仿真陽具中部的彈性伸縮腔體作小幅度的伸縮；同時現(xiàn)有技術的仿真陽具在使用時均需要用手抓握，這樣既缺乏使用的方便性，又失去了真實的模擬效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種單片機程序控制仿真陽具作抽插運動，以及控制仿真陽具作擺動和振動，并且無需使用者用手抓握使用的裝置和方法。
為了達到所述目的，本發(fā)明提供一種單片機程序控制仿真陽具運動的裝置和方法。
本發(fā)明提供的裝置包括電路部份和機械結構部份；電路部份包括已存儲程序單片機，分別與遙控接收電路，時鐘電路，復位電路，步進電機驅動電路，步進電機，電源部件連接；電源部件分別與所述的這些部件連接；另外還有遙控發(fā)射器；機械結構部份包括一個盒體，盒體內部固定了安裝板，安裝板上方安裝了兩根光滑導桿，作為載物部件的滑動導軌；仿真陽具一端與載物部件連接，一端套在滾珠套環(huán)支架內并穿過盒體孔口；安裝板上固定了一個傳動盒，傳動盒由步進電機、中間齒輪組、傳動軸組成，步進電機的轉動經(jīng)過中間齒輪組和傳動軸齒輪的嚙合傳動，帶動傳動軸上的兩根纏繞鋼絲繞動，兩根纏繞鋼絲經(jīng)過兩組定滑輪組分別連接到載物部件的前后兩端面并可牽引載物部件在兩根光滑導桿上滑動；所述的裝置，安裝板前后還可各安裝前限位輕觸開關和后限位輕觸開關，并和單片機、電源部件連接；所述的裝置，安裝板上還可安裝一塊載物部件定位槽板，載物部件定位槽板可與安裝在載物部件下面的電磁鐵和鎖緊機構配合，電磁鐵經(jīng)載物部件上的控制線接口與控制線連接再與單片機、電源部件連接，當電磁鐵斷電時，鎖緊機構即與之脫離并鎖緊在載物部件定位槽板上；所述的裝置，仿真陽具內可另置有擺動功能直流電機、振動功能直流電機，電機也分別和單片機、電源部件連接。
本發(fā)明提供一種單片機控制仿真陽具按設定程序作抽插運動的方法，該方法包含下列步驟(1)用遙控發(fā)射器鍵盤或本機鍵盤的功能選擇鍵選擇單片機內已存儲的多個步進電機走步模式分支程序中的一個；(2)單片機中央處理單元CPU運行步進電機加減速定位控制程序；(3)CPU讀取步進電機走步模式分支程序當前一組運行參數(shù)總步數(shù)、方向、脈沖頻率值；由總步數(shù)規(guī)定仿真陽具一次動作的行程，由方向規(guī)定仿真陽具作抽或插的動作，由脈沖頻率值規(guī)定仿真陽具一次動作的最高運動速度；(4)若步進電機走步模式分支程序未提供參數(shù)——脈沖頻率值，則以鍵盤設定值為準，即此時可以用鍵盤另外設定仿真陽具抽插運動速度；(5)CPU計算運行參數(shù)或查表得出速度字初值、升速總步數(shù)、恒速總步數(shù)、減速總步數(shù)；(6)CPU完成一組運行參數(shù)的步進電機加減速定位控制，即完成仿真陽具抽或插的一次動作；(7)CPU檢測步進電機走步模式分支程序中是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟(3)；(8)CPU檢測步進電機走步模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟(3)；(9)判斷是否執(zhí)行另外一個步進電機走步模式分支程序，若是則返回步驟(3)；(10)CPU停止運行步進電機加減速定位控制程序；根據(jù)本發(fā)明提供的上述方法，增加單片機控制仿真陽具按設定程序作擺動的方法，該方法包含下列步驟(1)用鍵盤選擇多個仿真陽具擺動功能直流電機運動模式分支程序中的一個；(2)單片機運行仿真陽具擺動功能直流電機PWM控制程序，程序可設定一個固定脈沖頻率值；(3)CPU讀取仿真陽具擺動功能直流電機運動模式分支程序當前一組運行參數(shù)；電機轉速、電機單向轉動時間長度、電機間歇時間長度；電機轉速規(guī)定仿真陽具擺動的速度，電機單向轉動時間長度規(guī)定仿真陽具擺動電機正向轉動或反向轉動時間長度，電機間歇時間長度規(guī)定仿真陽具正反向擺動之間的停機時間長度；(4)完成一組運行參數(shù)的PWM脈沖輸出控制和方向電平控制，即完成仿真陽具的一次擺動動作；(5)檢測擺動功能直流電機運動模式分支程序是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟(3)；(6)檢測擺動功能直流電機運動模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟(3)；(7)判斷是否執(zhí)行另一個擺動功能直流電機運動模式分支程序；(8)停止運行仿真陽具擺動功能直流電機PWM控制程序；根據(jù)本發(fā)明提供的上述方法，增加單片機控制仿真陽具按設定程序作振動的方法，該方法包含下列步驟(1)用鍵盤選擇單片機內已存儲的多個仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序中的一個；(2)單片機運行仿真陽具振動功能直流電機PWM控制程序；(3)讀取仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序當前一組運行參數(shù)電機轉速、脈沖頻率值、電機間歇時間長度；電機轉速規(guī)定仿真陽具振動電機的轉動速度，脈沖頻率值規(guī)定PWM輸出脈沖頻率，電機間歇時間長度規(guī)定仿真陽具停機時間長度；(4)完成一組運行參數(shù)的PWM脈沖輸出控制；(5)檢測仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟(3)；(6)檢測仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟(3)；(7)判斷是否執(zhí)行另一個仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序；(8)停止運行仿真陽具振動功能直流電機PWM控制程序；有益效果本發(fā)明提供的單片機程序控制仿真陽具運動的裝置和方法實現(xiàn)了仿真陽具按選定程序作抽插、擺動、振動，能夠對各項運動的各個參數(shù)進行設置，運動模式豐富多變；裝置在使用時無需使用者用手抓握，具有很好的使用便利性和真實模擬效果。


圖1是本發(fā)明提供的裝置的外觀圖；圖2是本發(fā)明提供的裝置的縱剖面結構示意圖；圖3是零部件傳動軸(5)的結構圖；圖4是裝置中傳動系統(tǒng)的部分的結構圖；圖5是前限位輕觸開關(24)的結構示意圖；圖6是裝置中傳動系統(tǒng)的部分的俯向視圖；圖7是載物部件定位機構的結構示意圖；圖8是本發(fā)明主要電路結構的方框圖；圖9是仿真陽具的傳動系統(tǒng)結構示意圖；圖10是滾珠套環(huán)支架的結構圖；圖11是已存儲程序單片機(30)的結構方框圖；圖12是單片機CPU中央處理單元中包括的三功能單元圖；圖13是完成本發(fā)明主要任務的流程圖；圖14是單片機程序控制仿真陽具作抽插動作的算法的程序流程圖；圖15是單片機程序控制仿真陽具作擺動的算法的程序流程圖；圖16是單片機程序控制仿真陽具作振動的算法的程序流程圖；圖中1.盒體；2.仿真陽具；3.步進電機；4.中間齒輪組；5.傳動軸；6.纏繞鋼絲；7.定滑輪組；8.定滑輪組；9.纏繞鋼絲；10.光滑導桿；11.光滑導桿；12.載物部件；13.仿真陽具接口；14.安裝板；15.控制線接口；16.控制線；17.鎖位槽板；18.滾珠套環(huán)支架；19.紅外線遙控接收窗口；20.電磁鐵；21.鎖緊機構；22.后限位緩沖塊；23.前限位緩沖塊；24.前限位輕觸開關；25.后限位輕觸開關；26.傳動軸齒輪；27傳動軸；28.振動功能電機；29.擺動功能電機；30.單片機；31.步進電機驅動電路；32.時鐘電路；33.復位電路；34.紅外線接收器；35.單片機B；36.遙控器鍵盤；37.紅外線發(fā)射電路；38.LCD顯示電路；39.遙控器復位電路；40.發(fā)光二極管；41本機鍵盤；42.電源部件；43.遙控接收電路；44.遙控發(fā)射器；45.中央處理單元CPU；46.讀/寫隨機存取存儲芯片RAM；47.可編程只讀存儲芯片PROM；48.輸入/輸出I/O口；49.算術/邏輯單元ALU；50.存儲寄存器陣列；51.控制及定時電路；52.盒體孔口；53.滾珠；54.遙控器時鐘電路；55.數(shù)字存儲器；56.地址總線；57.數(shù)據(jù)總線；58.控制總線；
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在詳細說明本發(fā)明前，涉及典型單片機/微處理器的一般考慮由以下背景技術提供，典型的一個單片機由三個主要單元組成(1)一個中央處理單元CPU；(2)一個存儲器；(3)多個輸入/輸出口。存儲器起存儲指令及數(shù)據(jù)的作用，指令為指導CPU動作的信息編碼部分，數(shù)據(jù)是由CPU處理過的信息編碼部分。存儲在存儲器中的一組邏輯關系的指令被稱為程序。因此CPU從存儲器中以邏輯順序“讀”每個指令，并用它起動處理操作。假如指令順序是相干的且邏輯的，則處理的程序將產(chǎn)生明了且令人滿意的結果。
如上所述，存儲器還用來存儲指導操作的指令和待操作的數(shù)據(jù)。該程序的結構必須使CPU在它認為是指令時，不讀非指令詞。CPU能迅速存取任何存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)，并包括其本身的瞬時存儲寄存器中的數(shù)據(jù)。CPU編址多個輸入/輸出口，以使需要處理的數(shù)據(jù)能夠及時得到處理。
本發(fā)明的單片機程序控制仿真陽具運動的單片機控制系統(tǒng)的主要任務是(1)驅動控制步進電機按設定模式運轉以牽引仿真陽具作抽插運動；(2)驅動控制仿真陽具擺動功能電機按設定模式運轉以使仿真陽具作擺動；(3)驅動控制仿真陽具振動功能電機按設定模式運轉以使仿真陽具作振動。
參見圖1，如其所示本發(fā)明提供的單片機程序控制仿真陽具運動的裝置的外觀是一個近似長方體的盒體(1)，盒體(1)下部一側面可設置成近似人體會陰部的曲面；在盒體(1)同一側面有一個盒體孔口(52)，仿真陽具(2)穿過盒體孔口(52)并與水平方向成一個特定夾角，該夾角可設定在40至50度范圍內，盒體孔口(52)的高度可設置在10至15厘米；由于仿真陽具(2)可以自動控制在盒體(1)內沿在圖2所示的安裝板(14)與水平方向成一個特定夾角至盒體孔口(52)運動，所以使用時無需使用者用手抓握，因此極大的提高了便利性和真實效果。
參見圖2，如其所示本發(fā)明提供的單片機程序控制仿真陽具運動裝置的構造原理圖中，可見本裝置的機械結構部份包括盒體(1)，內部固定了安裝板(14)，安裝板(14)上方安裝了光滑導桿(10)、(11)，作為載物部件(12)的滑動導軌；仿真陽具(2)一端與載物部件(12)連接，一端套在滾珠套環(huán)支架(18)內并穿過盒體孔口(52)；安裝板(14)上固定了一個傳動盒(27)，傳動盒(27)由步進電機(3)、中間齒輪組(4)、傳動軸(5)組成，步進電機(3)的轉動經(jīng)過中間齒輪組(4)和傳動軸齒輪(26)的嚙合傳動，帶動傳動軸(5)上的纏繞鋼絲(6)、(9)繞動，纏繞鋼絲(6)、(9)經(jīng)過定滑輪組(7)、(8)分別連接到載物部件(12)的前后兩端面并可牽引載物部件(12)在導桿(10)、(11)上滑動；載物部件(12)即可牽引仿真陽具(2)沿滾珠套環(huán)支架(18)滑動并穿過盒體孔口(52)。
參見圖3，如其所示零部件傳動軸(5)的結構圖，傳動軸(5)中部有傳動軸齒輪(26)，傳動軸(5)兩邊各繞有纏繞鋼絲(6)、(9)；傳動軸(5)經(jīng)嚙合傳動后轉動即可使其上的纏繞鋼絲(6)、(9)繞動。
參見圖4，如其所示是裝置中傳動系統(tǒng)的部分的結構示意圖，圖中顯示了載物部件(12)及其滑動導軌光滑導桿(10)、(11)，纏繞鋼絲(6)、(9)，定滑輪組(7)、(8)的結構關系。定滑輪組(7)、(8)各有一組定滑輪設置在安裝板(14)上，傳動軸(5)兩邊所繞的纏繞鋼絲(6)、(9)經(jīng)過定滑輪組(7)、(8)分別連接到載物部件(12)的前后兩端面；載物部件(12)上端面還可設置控制線接口(15)以連接控制線(16)，當仿真陽具(2)內另外設置有擺動功能直流電機(29)、振動功能直流電機(28)時，電機可分別經(jīng)控制線(16)和單片機(30)、電源部件(42)連接。
在圖5所示是前限位輕觸開關(24)的結構示意圖；圖6所示是裝置中傳動系統(tǒng)的部分的俯向視圖；在圖7所示是載物部件定位機構的結構示意圖。安裝板(14)前后部位可分別安裝前限位緩沖塊(23)和前限位輕觸開關(24)；后限位緩沖塊(22)和后限位輕觸開關(25)；前限位輕觸開關(24)和后限位輕觸開關(25)分別和單片機(30)、電源部件(42)連接；安裝板(14)上還可安裝一塊載物部件鎖位槽板(17)，載物部件鎖位槽板(17)可與安裝在載物部件(12)下面的電磁鐵(20)和鎖緊機構(21)配合，電磁鐵(20)與單片機(30)、電源部件(42)連接，當電磁鐵(20)斷電時，鎖緊機構(21)即與之脫離并鎖緊在載物部件鎖位槽板(17)上。
參見圖8，如其所示本發(fā)明單片機程序控制仿真陽具運動提供的裝置的主要電路結構方框圖，可見本裝置的電路部份包括已存儲程序單片機(30)，分別與遙控接收電路(43)、時鐘電路(32)、復位電路(33)、步進電機驅動電路(31)、步進電機(3)、電源部件(42)連接；電源部件(42)分別與所述的這些部件連接；另外還有遙控發(fā)射器(44)；另外可以在電路中加設本機鍵盤(41)；當仿真陽具(2)內另外設置有擺動功能直流電機(29)、振動功能直流電機(28)時，電機可分別經(jīng)控制線(16)和單片機(30)、電源部件(42)連接；載物部件(12)下面的電磁鐵(20)可與單片機(30)、電源部件(42)連接；安裝板(14)前后部位安裝的前限位輕觸開關(24)和后限位輕觸開關(25)可分別和單片機(30)、電源部件(42)連接。其中的遙控接收電路(43)可由紅外線接收器(34)和紅外線遙控接收窗口(19)等組成紅外線接收電路；遙控發(fā)射器(44)可由單片機B(35)、LCD顯示電路(38)、遙控器復位電路(39)、遙控器鍵盤(36)、遙控器時鐘電路(54)、發(fā)光二極管(40)等組成紅外線遙控發(fā)射器。
參見圖9所示是仿真陽具的傳動系統(tǒng)結構示意圖，仿真陽具(2)一端與載物部件(12)連接，一端套在滾珠套環(huán)支架(18)內，再穿出盒體孔口(52)；仿真陽具(2)可以自動控制在盒體(1)內沿在圖2所示的安裝板(14)與水平方向成一個特定夾角至盒體孔口(52)運動。滾珠套環(huán)支架(18)可以設置在如圖2所示盒體孔口(52)的外部或如圖9所示盒體孔口(52)之內安裝板(14)上。
參見圖10所示是滾珠套環(huán)支架(18)的示意圖，可見滾珠套環(huán)支架(18)上有若干滾珠(53)，仿真陽具(2)可以由載物部件(12)牽引在滾珠(53)上滑動。
參見圖11所示已存儲程序單片機(30)包含一個中央處理單元CPU(45)，還包括數(shù)字存儲器(55)，它可以是單片機片內ROM和片內RAM，也可以是外掛的一個或多個可編程只讀存儲芯片PROM(47)和易與CPU匹配的一個或多個讀/寫隨機存取芯片RAM(46)，并分別與地址總線(56)、數(shù)據(jù)總線(57)、控制總線(58)連接；另外還可以有多個輸入和輸出I/O口(48)。
圖12表示圖9中單片機CPU中央處理單元(45)中包括的三功能單元圖。如圖所示，它包含一個算術/邏輯單元ALU(49)；時序和控制電路(51)；以及一個局部隨機存取存儲器RAM(50)，它是由一個存儲寄存器陣列組成，該陣列是公知的，通常，特別包括一個存儲將由ALU操作的運算數(shù)之一的累加寄存器，一個程序計數(shù)器，一個指令寄存器和解碼器以及地址寄存器，ALU(49)是中央處理單元硬件部分，對提供給它的二進制數(shù)實行算術邏輯運算。盡管未顯示出來，但該ALU也包括一個地址，該地址能夠依據(jù)二進制算術的邏輯組合兩個寄存器的內容。裝置允許該處理器執(zhí)行算術操作從存儲器獲得的數(shù)據(jù)。控制和時序電路(51)是CPU(45)中的主要功能單元，用來保持所需處理任務需要過程的正確順序。當指令被取出并被解碼后，控制電路采用合適的信號啟動適當?shù)奶幚硇袨?，在這種情況下，以預定的方式控制各個電機轉動。
圖13至圖16是說明圖8所示單片機程序控制仿真陽具運動系統(tǒng)存儲程序作多元算法的流程圖。由算法表示的動作是單片機(30)響應預先存儲在片內ROM或片外ROM的編程指令完成的。在這些流程圖中所示的每一步驟或決定，在實際執(zhí)行的程序中，可包含一個或多個步驟，每個步驟往往自身就是一個完整的子程序。這些步驟的編程屬于中等程序員所熟悉的，故為簡化起見，在此不做詳述。為了執(zhí)行每個步驟或決定，特別需要機械的順序條件，在其它步驟啟動前，時間量必須通過。另外所需的延遲，必須建立起算法表示的每一步的動作，這也是相領域技術人員所知的。
參見圖13，它公開了為完成本發(fā)明主要任務的流程圖。步驟100所示當打開裝置的電源開關時，電源部件(42)給單片機(30)電路供電。步驟110所示是單片機(30)初始化時，復位電路(33)引腳端得到一正脈沖，CPU從ROM中取出復位程序，先執(zhí)行初始化程序，將各寄存器清零，并使各輸出端全置為零電平；初始化程序中可設置一個步進電機走步程序，控制仿真陽具移動到預定的起始位置進入設定初始工作狀態(tài)。步驟120所示當按動遙控器鍵盤開關(或本機鍵盤開關)進行功能選擇，步驟120可分別選擇步進電機走步模式分支程序(步驟121)、仿真陽具擺動功能電機走步模式分支程序(步驟122)、仿真陽具振動功能電機轉動功能分支程序(步驟123)。經(jīng)過遙控接收電路(43)前置處理后，單片機CPU中央處理單元(45)收到操作指令后，先分析該鍵的鍵碼，進行步驟130指令解碼操作。并將解碼后的指令存儲起來(步驟140)，再到ROM中調出相應的子程序執(zhí)行，當鍵盤功能分別選擇了步進電機走步模式分支程序(步驟121)、仿真陽具擺動功能電機走步模式分支程序(步驟122)、仿真陽具振動功能電機轉動功能分支程序(步驟123)時，則單片機CPU中央處理單元(45)分別執(zhí)行步驟200、步驟300、步驟400的操作并對已存儲的指令進行操作。
參照圖14，所示為單片機程序控制仿真陽具作抽插動作的算法的程序流程圖。步驟121所示是鍵盤功能選擇了單片機內已存儲的多個步進電機走步模式分支程序之一，分支程序中有若干組步進電機運行參數(shù)，每一組運行參數(shù)包含總步數(shù)、方向、脈沖頻率值；由總步數(shù)規(guī)定仿真陽具一次動作的行程，由方向規(guī)定仿真陽具作抽或插的動作，由脈沖頻率值規(guī)定仿真陽具一次動作的最高運動速度。步驟200所示中央處理單元CPU(45)運行數(shù)字存儲器(55)內已存儲的步進電機加減速定位控制程序。步驟210所示CPU讀取步進電機走步模式分支程序中當前一組步進電機運行參數(shù)總步數(shù)、方向、脈沖頻率值。步驟220所示CPU判斷運行參數(shù)中是否已提供脈沖頻率值，若未提供則讀取鍵盤設定的脈沖頻率值(步驟230)，即此時可以用鍵盤另外設定仿真陽具抽插運動速度。步驟240所示CPU以查表方式或直接計算運行參數(shù)，得出步進電機速度字初值、升速總步數(shù)、恒速總步數(shù)、減速總步數(shù)。步驟250所示CPU運行完成一組運行參數(shù)的步進電機加減速定位控制，即完成仿真陽具抽或插的一次動作。步驟260所示CPU檢測步進電機走步模式分支程序中是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟210。步驟270所示CPU檢測步進電機走步模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟210。步驟280所示CPU判斷是否執(zhí)行另外一個步進電機走步模式分支程序，若是則返回步驟210。步驟290所示CPU停止運行步進電機加減速定位控制程序。
參照圖15所示為單片機程序控制仿真陽具作擺動的算法的程序流程圖。步驟122所示是鍵盤功能選擇了單片機內已存儲的多個仿真陽具擺動功能直流電機運動模式分支程序中的一個，分支程序中有若干組步進電機運行參數(shù)，每一組運行參數(shù)包含電機轉速、電機單向轉動時間長度、電機間歇時間長度；電機轉速規(guī)定仿真陽具擺動的速度，電機單向轉動時間長度規(guī)定仿真陽具擺動電機正向轉動或反向轉動時間長度，電機間歇時間長度規(guī)定仿真陽具正反向擺動之間的停機時間長度。步驟300所示是單片機中央處理單元CPU(45)運行仿真陽具擺動功能直流電機PWM控制程序，此程序可設定一個固定脈沖頻率值而改變占空比。步驟310所示是CPU讀取仿真陽具擺動功能直流電機運動模式分支程序當前一組運行參數(shù)。步驟320所示是單片機中央處理單元CPU(45)完成一組運行參數(shù)的PWM脈沖輸出控制和方向電平控制，即完成仿真陽具的一次擺動動作。步驟330所示是中央處理單元CPU(45)檢測擺動功能直流電機運動模式分支程序是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟310。步驟340所示是中央處理單元CPU(45)檢測擺動功能直流電機運動模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟310。步驟350所示是CPU判斷是否執(zhí)行另一個擺動功能直流電機運動模式分支程序，若是則返回步驟310。步驟360所示是CPU停止運行仿真陽具擺動功能直流電機PWM控制程序。
參照圖16所示為單片機程序控制仿真陽具作振動的算法的程序流程圖。步驟123所示是鍵盤功能選擇了單片機內已存儲的多個仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序中的一個，分支程序中有若干組步進電機運行參數(shù)，每一組運行參數(shù)包含電機轉速、脈沖頻率值、電機間歇時間長度；電機轉速規(guī)定仿真陽具振動電機的轉動速度，脈沖頻率值規(guī)定PWM輸出脈沖頻率，電機間歇時間長度規(guī)定仿真陽具停機時間長度。步驟400所示是單片機中央處理單元CPU(45)運行仿真陽具振動功能直流電機PWM控制程序。步驟410所示是單片機中央處理單元CPU(45)讀取仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序當前一組運行參數(shù)。步驟420所示是單片機中央處理單元CPU(45)完成一組運行參數(shù)的PWM脈沖輸出控制。步驟430所示是單片機中央處理單元CPU(45)檢測仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟410。步驟440所示是單片機中央處理單元CPU(45)檢測仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟410。步驟450所示是單片機中央處理單元CPU(45)判斷是否執(zhí)行另一個仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序，若是則返回步驟410。步驟460所示是中央處理單元CPU(45)停止運行仿真陽具振動功能直流電機PWM控制程序。
本發(fā)明的最佳實施例已被闡明。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明的裝置和方法進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。本發(fā)明的裝置和方法適用于依據(jù)要求選擇的多個存儲程序指令設置中的一個或幾個，自動地控制仿真陽具運行，以使仿真陽具運動模式豐富多變。
權利要求
1.一種單片機程序控制仿真陽具運動的裝置，包括電路部份和機械結構部份；電路部份包括已存儲程序單片機(30)，分別與遙控接收電路(43)、時鐘電路(32)、復位電路(33)、步進電機驅動電路(31)、步進電機(3)、電源部件(42)連接；電源部件(42)分別與所述的這些部件連接；另外還有遙控發(fā)射器(44)；機械結構部份包括一個盒體(1)，內部固定了安裝板(14)，安裝板(14)上方安裝了光滑導桿(10)、(11)，作為載物部件(12)的滑動導軌；仿真陽具(2)一端與載物部件(12)連接，一端套在滾珠套環(huán)支架(18)內并穿過盒體孔口(52)；安裝板(14)上固定了一個傳動盒(27)，傳動盒(27)由步進電機(3)、中間齒輪組(4)、傳動軸(5)組成，步進電機(3)的轉動經(jīng)過中間齒輪組(4)和傳動軸齒輪(26)的嚙合傳動，帶動傳動軸(5)上的纏繞鋼絲(6)、(9)繞動，纏繞鋼絲(6)、(9)經(jīng)過定滑輪組(7)、(8)分別連接到載物部件(12)的前后兩端面并可牽引載物部件(12)在光滑導桿(10)、(11)上滑動；
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，安裝板(14)前后各安裝前限位輕觸開關(24)和后限位輕觸開關(25)，并分別和單片機(30)、電源部件(42)連接；
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，安裝板(14)上安裝了一塊載物部件定位槽板(17)，可與安裝在載物部件(12)下面的電磁鐵(20)和鎖緊機構(21)配合，電磁鐵(20)經(jīng)載物部件(12)上的控制線接口(15)與控制線(16)連接再與單片機(30)、電源部件(42)連接，當電磁鐵(20)斷電時，鎖緊機構(21)即與之脫離并鎖緊在載物部件定位槽板(17)上；
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，仿真陽具(2)內另設置有擺動功能直流電機(29)、振動功能直流電機(28)，電機也分別經(jīng)控制線(16)和單片機(30)、電源部件(42)連接；
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，安裝板(14)與水平方向的夾角設置在40至50度范圍，盒體孔口(52)的高度設置在10至15厘米；
6.根據(jù)權利要求1所述的裝置，可以在電路中加設本機鍵盤(41)；
7.一種單片機控制仿真陽具按設定程序作抽插運動的方法，該方法包含下列步驟(1)用遙控發(fā)射器鍵盤或本機鍵盤的功能選擇鍵選擇單片機內已存儲的多個步進電機走步模式分支程序中的一個；(2)單片機中央處理單元CPU運行步進電機加減速定位控制程序；(3)CPU讀取步進電機走步模式分支程序當前一組運行參數(shù)總步數(shù)、方向、脈沖頻率值；由總步數(shù)規(guī)定仿真陽具一次動作的行程，由方向規(guī)定仿真陽具作抽或插的動作，由脈沖頻率值規(guī)定仿真陽具一次動作的最高運動速度；(4)若步進電機走步模式分支程序未提供參數(shù)——脈沖頻率值，則以鍵盤設定值為準，即此時可以用鍵盤另外設定仿真陽具抽插運動速度；(5)CPU計算運行參數(shù)或查表得出速度字初值、升速總步數(shù)、恒速總步數(shù)、減速總步數(shù)；(6)CPU完成一組運行參數(shù)的步進電機加減速定位控制，即完成仿真陽具抽或插的一次動作；(7)CPU檢測步進電機走步模式分支程序中是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟(3)；(8)CPU檢測步進電機走步模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟(3)；(9)判斷是否執(zhí)行另外一個步進電機走步模式分支程序，若是則返回步驟(3)；(10)CPU停止運行步進電機加減速定位控制程序；
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，增加單片機控制仿真陽具按設定程序作擺動的方法，該方法包含下列步驟(1)用鍵盤選擇單片機內已存儲的多個仿真陽具擺動功能直流電機運動模式分支程序中的一個；(2)單片機運行仿真陽具擺動功能直流電機PWM控制程序，此程序可設定一個固定脈沖頻率值；(3)CPU讀取仿真陽其擺動功能直流電機運動模式分支程序當前一組運行參數(shù)電機轉速、電機單向轉動時間長度、電機間歇時間長度；電機轉速規(guī)定仿真陽具擺動的速度，電機單向轉動時間長度規(guī)定仿真陽具擺動電機正向轉動或反向轉動時間長度，電機間歇時間長度規(guī)定仿真陽具正反向擺動之間的停機時間長度；(4)完成一組運行參數(shù)的PWM脈沖輸出控制和方向電平控制，即完成仿真陽具的一次擺動動作；(5)檢測擺動功能直流電機運動模式分支程序是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟(3)；(6)檢測擺動功能直流電機運動模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟(3)(7)判斷是否執(zhí)行另一個擺動功能直流電機運動模式分支程序，若是則返回步驟(3)；(8)停止運行仿真陽具擺動功能直流電機PWM控制程序；
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，增加單片機控制仿真陽具按設定程序作振動的方法，該方法包含下列步驟(1)用鍵盤選擇單片機內已存儲的多個仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序中的一個；(2)單片機運行仿真陽具振動功能直流電機PWM控制程序；(3)讀取仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序當前一組運行參數(shù)電機轉速、脈沖頻率值、電機間歇時間長度；電機轉速規(guī)定仿真陽具振動電機的轉動速度，脈沖頻率值規(guī)定PWM輸出脈沖頻率，電機間歇時間長度規(guī)定仿真陽具停機時間長度；(4)完成一組運行參數(shù)的PWM脈沖輸出控制；(5)檢測仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序是否有下一組運行參數(shù)，若有則返回步驟(3)；(6)檢測仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序設定的循環(huán)次數(shù)是否已完成，如未完成則返回步驟(3)；(7)判斷是否執(zhí)行另一個仿真陽具振動功能直流電機運動模式分支程序，若是則返回步驟(3)；(8)停止運行仿真陽具振動功能直流電機PWM控制程序；
全文摘要
本發(fā)明涉及一種女用健慰裝置，特別新涉及到一種用單片機技術來控制仿真陽具的運動模式的裝置和方法，仿真陽具可以逼真模擬抽插、擺動、振動，運動模式豐富多變并且無需使用者用手抓握使用。本發(fā)明提供的裝置包括電路部分和機械結構部分；電路部分包括已存儲程序單片機，分別與遙控接收器，時鐘電路，復位電路，步進電機驅動電路，步進電機，電源部件連接電源部件分別與所述的這些部件連接；另外還有遙控發(fā)射器；機械結構部分包括一個盒體，內部固定了安裝板，安裝板上方安裝了兩根光滑導桿，作為載物部件的滑動導軌；仿真陽具一端與載物部件連接，一端套在滾珠套環(huán)支架內；安裝板固定了一個傳動盒，傳動盒由步進電機、中間齒輪組、傳動軸組成，步進電機的轉動經(jīng)過中間齒輪組和傳動軸齒輪的嚙合傳動，帶動傳動軸上的兩根纏繞鋼絲繞動，兩根纏繞鋼絲經(jīng)過兩組定滑輪組分別連接到載物部件的前后兩端面并可牽引載物部件在兩根光滑導桿上滑動。
文檔編號G06F9/455GK1534477SQ0311399
公開日2004年10月6日 申請日期2003年3月27日 優(yōu)先權日2003年3月27日
發(fā)明者曾志雄 申請人:曾志雄