基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，包括罩殼、觸摸顯示屏、睡枕、白噪聲發(fā)生器、控制箱、插頭、溫度傳感模塊、排熱風(fēng)扇；其中，罩殼的左右兩側(cè)開有通風(fēng)口；排熱風(fēng)扇安裝在通風(fēng)口處；睡枕設(shè)置在罩殼內(nèi)；觸摸顯示屏安裝在罩殼的外壁上；白噪聲發(fā)生器和溫度傳感模塊均安裝在罩殼的背部內(nèi)側(cè)；觸摸顯示屏、白噪聲發(fā)生器、溫度傳感模塊和排熱風(fēng)扇均與控制箱相連。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了集輔助睡眠功能和智能控制于一體，采用白噪聲的遮蔽效應(yīng)來消除外界細(xì)小的噪聲，實(shí)現(xiàn)一定程度的遮光效果，并且通過觸摸顯示模塊實(shí)現(xiàn)了與用戶的良好交互，方便用戶的操作，在提升用戶體驗(yàn)的同時(shí)還顯著降低了價(jià)格，有利于推廣使用。
【專利說明】
基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及輔助睡眠領(lǐng)域，具體涉及一種基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，人們的工作和生活節(jié)奏不斷加快，許多人因?yàn)榫薮蟮膲毫Χy以入眠，甚至長期處于失眠狀態(tài)，造成了晚上休息不好、白天精神不振的惡性循環(huán)。另外，現(xiàn)實(shí)中的聲、光環(huán)境在一定程度上是造成失眠的原因之一。
[0003]隨著生活水平的提高，越來越多的人開始關(guān)注自己的睡眠質(zhì)量，并且采用多種方式來改善睡眠質(zhì)量。隨著科技水平的不斷進(jìn)步，市場上涌現(xiàn)出一批輔助睡眠裝置，然而它們往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，不適合一般家庭的使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展趨勢，本發(fā)明提供一種結(jié)基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，可以起到改善聲光環(huán)境、營造合適睡眠環(huán)境的作用，能夠智能控制，具有操作簡單、使用方便、改善睡眠質(zhì)量效果良好的特點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的和功能，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，包括罩殼、觸摸顯示屏、睡枕、白噪聲發(fā)生器、控制箱、插頭、溫度傳感模塊、排熱風(fēng)扇;其中，所述罩殼的左右兩側(cè)開有通風(fēng)口；所述排熱風(fēng)扇安裝在通風(fēng)口處;所述睡枕設(shè)置在罩殼內(nèi)；所述觸摸顯示屏安裝在罩殼的外壁上;所述白噪聲發(fā)生器和溫度傳感模塊均安裝在罩殼的背部內(nèi)側(cè);所述觸摸顯示屏、白噪聲發(fā)生器、溫度傳感模塊和排熱風(fēng)扇均與控制箱相連，所述控制箱通過插頭與外部市電相連。
[0006]進(jìn)一步的，所述罩殼包括底座;所述底座左右兩側(cè)均垂直連接有側(cè)面板;所述底座的后端垂直連接有背面板;所述側(cè)面板和背面板的上端連接有頂面板;所述側(cè)面板上開有通風(fēng)口；所述觸摸顯示屏安裝在一側(cè)的側(cè)面板上;所述白噪聲發(fā)生器和溫度傳感模塊均安裝在罩殼的背面板內(nèi)側(cè)。
[0007]進(jìn)一步的，所述頂面板、側(cè)面板、底座和背面板均優(yōu)先采用黑色亞克力板材料，其中頂面板和底座為單層亞克力板，側(cè)面板和背面板為中空的雙層亞克力板。
[0008]進(jìn)一步的，所述頂面板、側(cè)面板、底座和背面板采用橡膠進(jìn)行連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述控制箱包括控制模塊、風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電源模塊;所述電源模塊分別與控制模塊、溫度傳感模塊和風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連，為其提供工作電壓;所述排熱風(fēng)扇與風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊相連;所述觸摸顯示屏、白噪聲發(fā)生器和溫度傳感模塊均與控制模塊相連。
[0010]進(jìn)一步的電源模塊通過插頭與220V的市電連接，為基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置提供所需的工作電壓，包括電壓VCCl、VCC2、VCC3和VCC4。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述控制模塊包括單片機(jī)U3、復(fù)位電路、晶振電路和電源穩(wěn)壓模塊;其中，所述復(fù)位電路為按鈕SI，其一端與單片機(jī)U3的復(fù)位端口相連，另一端和數(shù)字地相連;所述晶振電路包括晶振XTAL、非極性電容C7和非極性電容C8，其中，所述晶振XTAL的一端和非極性電容C7的一端相連后與單片機(jī)U3的第一晶振端口相連;晶振XTAL的另一端和非極性電容C8的一端相連后與單片機(jī)U3的第二晶振端口相連;所述非極性電容C7的另一端和非極性電容CS的另一端均接數(shù)字地，它們?yōu)閱纹瑱C(jī)U3正常工作提供所需的晶振頻率;所述電源穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓芯片U4、非極性電容C9和極性電容ClO;所述穩(wěn)壓芯片U4的輸入端口和電壓VCC4相連，穩(wěn)壓芯片U4的輸出端口、非極性電容C9的一端和極性電容ClO的正極相連后與單片機(jī)U3的信號(hào)電源端口相連，為單片機(jī)U3提供工作電壓VCCl;單片機(jī)U3的接地端口、穩(wěn)壓芯片U4的接地端口、非極性電容C9的另一端和極性電容Cl O的負(fù)極均接數(shù)字地；
[0012]所述單片機(jī)U3的的串行時(shí)鐘端口、總線的主機(jī)輸出/從機(jī)輸入信號(hào)端口、總線的主機(jī)輸入/從機(jī)輸出信號(hào)端口通過導(dǎo)線和觸摸顯示屏相連;單片機(jī)U3的第一路PWM輸出端口、第二路PffM輸出端口分別通過導(dǎo)線和左右通風(fēng)口中的排熱風(fēng)扇相連。
[0013]進(jìn)一步的，所述白噪聲發(fā)生器包括數(shù)字噪聲源芯片Ul、M0SFET開關(guān)Ql、信號(hào)放大器U2和揚(yáng)聲器AUD1;其中，所述數(shù)字噪聲源芯片Ul采用負(fù)電壓工作方式，數(shù)字噪聲源芯片Ul的信號(hào)電源端口和門級(jí)信號(hào)端口均接地，接地端口和極性電容CI的正極均與電壓VCC4相連，輸出端口和電阻Rl的一端相連;所述電阻Rl的另一端分別和電阻R2的一端、電阻R3的一端、電阻R4的一端、非極性電容C6的一端以及MOSFET開關(guān)Ql的漏極端口相連;極性電容C2的正極和電阻R2的另一端相連;非極性電容C3的一端和電阻R3的另一端相連;非極性電容C4的一端和C5的一端均與電阻R4的另一端相連;極性電容C2的負(fù)極、非極性電容C3的另一端、非極性電容C4的另一端、非極性電容C5的另一端和非極性電容C6的另一端均接地;所述MOSFET開關(guān)Ql的源極端口、電阻R7的一端和電阻R8的一端相連后與信號(hào)放大器U2的負(fù)極輸入端口相連，門極端口通過導(dǎo)線和單片機(jī)U3的控制信號(hào)輸出端口相連;所述信號(hào)放大器U2的信號(hào)電源端口和電壓VCC4相連，接地端口接地；電阻R5的一端和電阻R6的一端相連后與信號(hào)放大器U2的正極輸入端口相連;信號(hào)放大器U2的輸出端口和電阻R7的另一端相連；電阻R5的另一端和電壓VCC4相連；電阻R6的另一端接地；電阻R8的另一端和揚(yáng)聲器AUD1相連。
[0014]進(jìn)一步的，所述溫度傳感模塊包括溫度傳感器芯片U8、電阻R10、電阻Rll和非極性電容C16;其中，所述溫度傳感器芯片U8的信號(hào)電源端口和非極性電容C16的一端均與電壓VCCI相連，接地端口和電容C16的另一端均接地，臨界過溫指示器邏輯輸出端口和電阻R1的一端相連;過溫和欠溫指示器端口和電阻Rll的一端相連；電阻RlO的另一端和電阻Rll的另一端均與電壓VCCl相連;臨界過溫指示器邏輯輸出端口與單片機(jī)U3的第一反饋信號(hào)輸入端口相連;過溫和欠溫指示器端口與單片機(jī)U3的第二反饋信號(hào)輸入端口相連；串行時(shí)鐘輸入端口與單片機(jī)U3的串行時(shí)鐘端口相連；串行數(shù)據(jù)輸出端口與單片機(jī)U3的串行數(shù)據(jù)端口相連；串行數(shù)據(jù)輸入端口與單片機(jī)U3的第一控制信號(hào)輸出端口相連;片選輸入端口與單片機(jī)U3的第二控制信號(hào)輸出端口相連。
[0015]進(jìn)一步的，所述風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)包括數(shù)字隔離器U5、反相傳輸門U6、高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7、M0SFET開關(guān)Q2、快恢復(fù)二極管D1、風(fēng)扇電機(jī)接口Header 1、電阻R9、非極性電容Cll-15、電感LI;其中，所述數(shù)字隔離器U5的輸入端信號(hào)電源端口和電阻R9的一端均與電壓VCCl相連，數(shù)字隔離器U5的第一路輸入信號(hào)端口和電阻R9的另一端相連后與單片機(jī)U3的PWM輸出端口相連，數(shù)字隔離器U5的輸入端接地端口接數(shù)字地，數(shù)字隔離器U5的輸出端信號(hào)電源端口和非極性電容CU的一端均與電壓VCC2相連，數(shù)字隔離器U5的第一路輸出信號(hào)端口和反相傳輸門U6的第一路輸入信號(hào)端口相連，數(shù)字隔離器U5的輸出端接地端口和非極性電容Cll的另一端相連后接地;所述反相傳輸門U6的接地端口接地，反相傳輸門U6的第一路輸出信號(hào)端口和高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的第一路輸入信號(hào)端口相連，反相傳輸門U6的信號(hào)電源端口和電壓VCC2相連;所述高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的接地端口接地，高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的信號(hào)電源端口、非極性電容C12的一端和非極性電容C13的一端均與電壓VCC3相連;非極性電容C12的另一端和非極性電容C13的另一端均接地;高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的第一路輸出信號(hào)端口和MOSFET開關(guān)Q2的門極端口相連;所述MOSFET開關(guān)Q2的源極端口接地，漏極端口、快恢復(fù)二極管Dl的正極以及電感LI的一端相連于一點(diǎn)；所述電感LI的另一端和風(fēng)扇電機(jī)接口Header I的第一端口相連;所述快恢復(fù)二極管Dl的另一端、極性電容Cl4的一端和非極性電容C15的一端均與電壓VCC3相連;非極性電容C14的另一端和非極性電容C15的另一端均接地;所述風(fēng)扇電機(jī)接口 Header I的第二端口和電壓VCC3相連，第一端口和第二端口通過導(dǎo)線和通風(fēng)口 2中的排熱風(fēng)扇相連。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了集輔助睡眠功能和智能控制于一體，采用白噪聲的遮蔽效應(yīng)來消除外界細(xì)小的噪聲，實(shí)現(xiàn)一定程度的遮光效果，并且通過觸摸顯示模塊實(shí)現(xiàn)了與用戶的良好交互，方便用戶的操作，在提升用戶體驗(yàn)的同時(shí)還顯著降低了價(jià)格，有利于推廣使用。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的相關(guān)細(xì)節(jié)；
[0018]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的主視圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的后視圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的俯視圖；
[0022]圖5是本發(fā)明的側(cè)視剖面圖；
[0023]圖6是本發(fā)明中的控制模塊的電路原理圖；
[0024]圖7是本發(fā)明中的白噪聲發(fā)生器7的電路原理圖；
[0025]圖8是本發(fā)明中的溫度傳感模塊11的電路原理圖；
[0026]圖9是本發(fā)明中的風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電路原理圖；
[0027]圖中，頂面板1、通風(fēng)口2、側(cè)面板3、觸摸顯不屏4、睡枕5、底座6、白噪聲發(fā)生器7、背面板8、控制箱9、插頭10、溫度傳感1?塊11。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0029]如圖1-5所示，本發(fā)明一種基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，包括罩殼、觸摸顯不屏4、睡枕5、白噪聲發(fā)生器7、控制箱9、插頭10、溫度傳感模塊11、排熱風(fēng)扇；其中，所述罩殼的左右兩側(cè)開有通風(fēng)口 2;所述排熱風(fēng)扇安裝在通風(fēng)口處;所述睡枕5設(shè)置在罩殼內(nèi)；所述觸摸顯示屏4安裝在罩殼的外壁上;所述白噪聲發(fā)生器7和溫度傳感模塊11均安裝在罩殼的背部內(nèi)側(cè);所述觸摸顯示屏4、白噪聲發(fā)生器7、溫度傳感模塊11和排熱風(fēng)扇均與控制箱9相連，所述控制箱9通過插頭10與外部市電相連。
[0030]所述罩殼包括底座6;所述底座6左右兩側(cè)均垂直連接有側(cè)面板3;所述底座6的后端垂直連接有背面板8;所述側(cè)面板3和背面板8的上端連接有頂面板I;所述側(cè)面板3上開有通風(fēng)口 2;所述觸摸顯示屏4安裝在一側(cè)的側(cè)面板3上;所述白噪聲發(fā)生器7和溫度傳感模塊11均安裝在罩殼的背面板8內(nèi)側(cè)。
[0031]所述頂面板1、側(cè)面板3、底座6和背面板8均優(yōu)先采用黑色亞克力板材料，其中頂面板I和底座6為單層亞克力板，側(cè)面板3和背面板8為中空的雙層亞克力板，方便電路布線和連接。
[0032]所述頂面板1、側(cè)面板3、底座6和背面板8采用橡膠進(jìn)行連接。
[0033]所述睡枕5優(yōu)先采用柔軟的棉質(zhì)材料，并且外形尺寸與本發(fā)明完全匹配，可以填充側(cè)面板3、底座6和背面板8所圍成的內(nèi)部空間的一部分，并且其上表面表現(xiàn)出一定的弧度，整體呈現(xiàn)出前面低、后面高的特征，使用戶在睡眠的時(shí)候感到舒適并且充足的內(nèi)部空間有利于用戶在夜間轉(zhuǎn)身。
[0034]所述通風(fēng)口2—共有兩處，分別分布在左邊側(cè)面板3和右邊側(cè)面板3，均貫穿側(cè)面板3;所述通風(fēng)口 2的里側(cè)表面和外側(cè)表面均用鋁格柵覆蓋，內(nèi)部安裝有一個(gè)排熱風(fēng)扇，其通過導(dǎo)線和控制單元相連。所述排熱風(fēng)扇優(yōu)先選用臺(tái)達(dá)公司的AFB0812HB機(jī)箱CPU電源風(fēng)扇。
[0035]所述控制箱9包括控制模塊、風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電源模塊;所述電源模塊分別與控制模塊、溫度傳感模塊11和風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連，為其提供工作電壓;所述排熱風(fēng)扇與風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊相連;所述觸摸顯示屏4、白噪聲發(fā)生器7和溫度傳感模塊11均與控制模塊相連。
[0036]所述電源模塊通過插頭10與220V的市電連接，為基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置提供所需的工作電壓，包括電壓VCC1、VCC2、VCC3和VCC4，其中所述VCCl為3.3V、VCC2為5V，VCC3為12V，VCC4為15V。
[0037]如圖6所示，所述控制模塊包括單片機(jī)U3、復(fù)位電路、晶振電路和電源穩(wěn)壓模塊;其中，所述復(fù)位電路為按鈕SI，其一端與單片機(jī)U3的復(fù)位端口(U3的端口20)相連，另一端和數(shù)字地相連；所述晶振電路包括晶振X T A L、非極性電容C 7和非極性電容C 8，其中，所述晶振XTAL的一端(XTAL的端口2)和非極性電容C7的一端相連后與單片機(jī)U3的第一晶振端口(U3的端口23)相連；晶振XTAL的另一端(XTAL的端口 I)和非極性電容C8的一端相連后與單片機(jī)U3的第二晶振端口(U3的端口 24)相連;所述非極性電容C7的另一端和非極性電容C8的另一端均接數(shù)字地，它們?yōu)閱纹瑱C(jī)U3正常工作提供所需的晶振頻率;所述電源穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓芯片U4、非極性電容C9和極性電容C10;所述穩(wěn)壓芯片U4的輸入端口和電壓VCC4相連，穩(wěn)壓芯片U4的輸出端口、非極性電容C9的一端和極性電容ClO的正極相連后與單片機(jī)U3的信號(hào)電源端口( U3的端口 21、52)相連，為單片機(jī)U3提供工作電壓VCCI;單片機(jī)U3的接地端口
(1]3的端口22、53、63)、穩(wěn)壓芯片1]4的接地端口、非極性電容09的另一端和極性電容(:10的負(fù)極均接數(shù)字地。單片機(jī)U3的的串行時(shí)鐘端口(U3的端口 11)、總線的主機(jī)輸出/從機(jī)輸入信號(hào)端口(U3的端口 12)、總線的主機(jī)輸入/從機(jī)輸出信號(hào)端口(U3的端口 13)通過導(dǎo)線和觸摸顯示屏4相連;單片機(jī)U3的第一路PWM輸出端口(U3的端口 14)、第二路PWM輸出端口( U3的端口15)分別通過導(dǎo)線和左右通風(fēng)口 2中的排熱風(fēng)扇相連。所述單片機(jī)U3優(yōu)先選用ATMEL公司的ATmegal 28單片機(jī)；單片機(jī)電源穩(wěn)壓芯片U4優(yōu)先選用Nat1naI Semi conductor公司的LMl 117三端穩(wěn)壓芯片。
[0038]如圖7所示，所述白噪聲發(fā)生器7包括數(shù)字噪聲源芯片Ul、M0SFET開關(guān)Ql、信號(hào)放大器U2和揚(yáng)聲器AUD1;其中，所述數(shù)字噪聲源芯片Ul采用負(fù)電壓工作方式，數(shù)字噪聲源芯片Ul的信號(hào)電源端口(Ul的端口 I)和門級(jí)信號(hào)端口(Ul的端口 2)均接地，接地端口(Ul的端口
4)和極性電容Cl的正極均與電壓VCC4相連，輸出端口(Ul的端口 3)和電阻Rl的一端相連;所述電阻Rl的另一端分別和電阻R2的一端、電阻R3的一端、電阻R4的一端、非極性電容C6的一端以及MOSFET開關(guān)Ql的漏極端口(Ql的端口 2)相連;極性電容C2的正極和電阻R2的另一端相連;非極性電容C3的一端和電阻R3的另一端相連;非極性電容C4的一端和C5的一端均與電阻R4的另一端相連;極性電容C2的負(fù)極、非極性電容C3的另一端、非極性電容C4的另一端、非極性電容C5的另一端和非極性電容C6的另一端均接地;所述MOSFET開關(guān)Ql的源極端口(Ql的端口 3)、電阻R7的一端和電阻R8的一端相連后與信號(hào)放大器U2的負(fù)極輸入端口(U2的端口 2)相連，門極端口(Ql的端口 I)通過導(dǎo)線和單片機(jī)U3的控制信號(hào)輸出端口(U3的端口39)相連;所述信號(hào)放大器U2的信號(hào)電源端口(U2的端口 7)和電壓VCC4相連，接地端口接地；電阻R5的一端和電阻R6的一端相連后與信號(hào)放大器U2的正極輸入端口(U2的端口 3)相連；信號(hào)放大器U2的輸出端口(U2的端口 6)和電阻R7的另一端相連；電阻R5的另一端和電壓VCC4相連；電阻R6的另一端接地；電阻R8的另一端和揚(yáng)聲器AUD1相連。所述數(shù)字噪聲源芯片Ul優(yōu)先選用Nat1nal Semiconductor公司的MM5837N數(shù)字噪聲源芯片；所述MOSFET開關(guān)QI優(yōu)先選用Internat1na I Rectifier公司的IRF5 40;所述信號(hào)放大器U2優(yōu)先選用Nat1nal Semiconductor公司的0P-07CS信號(hào)放大器。
[0039]如圖8所示，所述溫度傳感模塊11包括溫度傳感器芯片U8、電阻R10、電阻Rll和非極性電容C16;其中，所述溫度傳感器芯片U8的信號(hào)電源端口(U8的端口 12)和非極性電容C16的一端均與電壓VCCl相連，接地端口(U8的端口 11)和電容C16的另一端均接地，臨界過溫指示器邏輯輸出端口(U8的端口 10)和電阻RlO的一端相連;過溫和欠溫指示器端口(U8的端口9)和電阻Rll的一端相連；電阻RlO的另一端和電阻Rll的另一端均與電壓VCCl相連;臨界過溫指示器邏輯輸出端口(U8的端口 10)與單片機(jī)U3的第一反饋信號(hào)輸入端口(U3的端口38)相連;過溫和欠溫指示器端口(U8的端口9)與單片機(jī)U3的第二反饋信號(hào)輸入端口(U3的端口 37)相連；串行時(shí)鐘輸入端口(U8的端口 I)與單片機(jī)U3的串行時(shí)鐘端口(U3的端口 25)相連;串行數(shù)據(jù)輸出端口(U8的端口 2)與單片機(jī)U3的串行數(shù)據(jù)端口(U3的端口 26)相連；串行數(shù)據(jù)輸入端口(U8的端口3)與單片機(jī)U3的第一控制信號(hào)輸出端口(U3的端口35)相連;片選輸入端口(U8的端口 4)與單片機(jī)U3的第二控制信號(hào)輸出端口(U3的端口 36)相連。所述溫度傳感器芯片U8優(yōu)先選用ANALOG DEVICE公司的ADT7320溫度傳感器。所述溫度傳感模塊11數(shù)量優(yōu)先為兩個(gè)。
[0040]如圖9所示，所述風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)包括數(shù)字隔離器U5、反相傳輸門U6、高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7、M0SFET開關(guān)Q2、快恢復(fù)二極管Dl、風(fēng)扇電機(jī)接口 Header 1、電阻R9、非極性電容C11 -15、電感LI;其中，所述數(shù)字隔離器U5的輸入端信號(hào)電源端口( U5的端口 I)和電阻R9的一端均與電壓VCCl相連，數(shù)字隔離器U5的第一路輸入信號(hào)端口(U5的端口2)和電阻R9的另一端相連后與單片機(jī)U3的PWM輸出端口(U3的端口 14和15)相連，數(shù)字隔離器U5的輸入端接地端口(U5的端口 4)接數(shù)字地，數(shù)字隔離器U5的輸出端信號(hào)電源端口(U5的端口 8)和非極性電容Cl I的一端均與電壓VCC2相連，數(shù)字隔離器U5的第一路輸出信號(hào)端口(U5的端口 7)和反相傳輸門U6的第一路輸入信號(hào)端口(U6的端口 I)相連，數(shù)字隔離器U5的輸出端接地端口(U5的端口 5)和非極性電容Cl I的另一端相連后接地;所述反相傳輸門U6的接地端口(U6的端口
2)接地，反相傳輸門U6的第一路輸出信號(hào)端口(U6的端口6)和高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的第一路輸入信號(hào)端口(U7的端口2)相連，反相傳輸門U6的信號(hào)電源端口(U6的端口5)和電壓VCC2相連;所述高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的接地端口(U7的端口 3)接地，高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的信號(hào)電源端口(U7的端口6)、非極性電容C12的一端和非極性電容C13的一端均與電壓VCC3相連;非極性電容C12的另一端和非極性電容C13的另一端均接地;高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的第一路輸出信號(hào)端口(U7的端口7)和MOSFET開關(guān)Q2的門極端口(Q2的端口 I)相連;所述MOSFET開關(guān)Q2的源極端口( Q2的端口 3)接地，漏極端口( Q2的端口 2)、快恢復(fù)二極管DI的正極以及電感LI的一端相連于一點(diǎn);所述電感LI的另一端和風(fēng)扇電機(jī)接口Header I的第一端口(Header I的端口 I)相連;所述快恢復(fù)二極管Dl的另一端、極性電容C14的一端和非極性電容C15的一端均與電壓VCC3相連;非極性電容C14的另一端和非極性電容C15的另一端均接地;所述風(fēng)扇電機(jī)接口Header I的第二端口(Header I的端口2)和電壓VCC3相連，第一端口(Header I的端口 I)和第二端口(Header I的端口2)通過導(dǎo)線和通風(fēng)口2中的排熱風(fēng)扇相連。所述數(shù)字隔離器U5優(yōu)先采用TI公司的IS07220雙通道數(shù)字隔離器芯片;所述反相傳輸門U6優(yōu)先選用TI公司的SN74LVC2G04雙通道反相器芯片;所述高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7優(yōu)先選用TI公司的UCC27324D高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片；所述MOSFET開關(guān)Q2優(yōu)先選用Internat1nalRectif ier公司的IRF540 ；所述快恢復(fù)二極管Dl優(yōu)先選用Won-Top Electronics公司的FR307快恢復(fù)二極管。所述風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)量優(yōu)先為兩個(gè)。
[0041]所述連接各個(gè)部分的導(dǎo)線均布置在中空的側(cè)面板3和背面板8內(nèi)部。
[0042]本發(fā)明的使用方法和工作過程如下:
[0043]睡覺前，用戶可以通過觸摸顯示屏4設(shè)定白噪聲發(fā)生器7的工作持續(xù)時(shí)間并啟動(dòng)該功能;觸摸顯示屏4通過導(dǎo)線向單片機(jī)U3傳達(dá)用戶的指令，接著單片機(jī)U3的控制信號(hào)輸出端口(U3的端口39)輸出高電平使白噪聲發(fā)生器7中的MOSFET開關(guān)Ql導(dǎo)通，白噪聲發(fā)生器7開始工作，同時(shí)單片機(jī)U3內(nèi)部開始計(jì)時(shí)；白噪聲發(fā)生器7通過揚(yáng)聲器AUD1發(fā)出白噪聲，利用白噪聲的遮蔽效應(yīng)來屏蔽環(huán)境中細(xì)小的聲音變化，在一定程度上具有噪音消除的作用；當(dāng)單片機(jī)U3內(nèi)部的計(jì)時(shí)達(dá)到用戶設(shè)定的白噪聲發(fā)生器7的工作持續(xù)時(shí)間后，單片機(jī)U3控制信號(hào)輸出端口(U3的端口39)輸出低電平使白噪聲發(fā)生器7中的MOSFET開關(guān)Ql關(guān)斷，白噪聲發(fā)生器7停止工作。
[0044]另外，用戶還可以通過觸摸顯示屏4開啟排熱風(fēng)扇的排熱功能并設(shè)定環(huán)境的目標(biāo)溫度以及排熱風(fēng)扇的工作持續(xù)時(shí)間；觸摸顯示屏4通過導(dǎo)線向單片機(jī)U3傳達(dá)用戶的指令，接著單片機(jī)U3接收來自溫度傳感模塊11的數(shù)據(jù)，如果溫度高于設(shè)定的目標(biāo)溫度，單片機(jī)U3通過第一路P麗輸出端口(U3的端口 14)、第二路P麗輸出端口( U3的端口 15)輸出P麗波來控制排熱風(fēng)扇的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，排熱風(fēng)扇開始工作；一旦達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)溫度，單片機(jī)U3的第一路PWM輸出端口(U3的端口 14)、第二路PffM輸出端口(U3的端口 15)停止輸出PffM波，排熱風(fēng)扇電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排熱風(fēng)扇停止工作;一旦排熱風(fēng)扇的排熱功能開始啟用，單片機(jī)U3內(nèi)部開始計(jì)時(shí)；當(dāng)單片機(jī)U3內(nèi)部的計(jì)時(shí)達(dá)到用戶設(shè)定的排熱風(fēng)扇的工作持續(xù)時(shí)間后，排熱風(fēng)扇的排熱功能被禁止，直到下一次用戶的重新設(shè)定。
[0045]睡覺時(shí)，用戶將頭部和頸部放在睡枕5上，此時(shí)用戶視角處于基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置的內(nèi)部空間，在一定程度上具有遮光的效果。
[0046]本發(fā)明采用智能控制，對睡眠質(zhì)量差的人群具有一定的輔助睡眠的作用，是改善睡眠的一種方法。
[0047]上述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，包括罩殼、觸摸顯示屏(4)、睡枕(5)、白噪聲發(fā)生器(7)、控制箱(9)、插頭(10)、溫度傳感模塊(11)、排熱風(fēng)扇；其中，所述罩殼的左右兩側(cè)開有通風(fēng)口(2);所述排熱風(fēng)扇安裝在通風(fēng)口處;所述睡枕(5)設(shè)置在罩殼內(nèi)；所述觸摸顯示屏(4)安裝在罩殼的外壁上;所述白噪聲發(fā)生器(7)和溫度傳感模塊(11)均安裝在罩殼的背部內(nèi)側(cè);所述觸摸顯示屏(4)、白噪聲發(fā)生器(7)、溫度傳感模塊(11)和排熱風(fēng)扇均與控制箱(9)相連，所述控制箱(9)通過插頭(10)與外部市電相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述罩殼包括底座(6);所述底座(6)左右兩側(cè)均垂直連接有側(cè)面板(3);所述底座(6)的后端垂直連接有背面板(8);所述側(cè)面板(3)和背面板(8)的上端連接有頂面板(I);所述側(cè)面板(3)上開有通風(fēng)口(2);所述觸摸顯示屏(4)安裝在一側(cè)的側(cè)面板(3)上;所述白噪聲發(fā)生器(7)和溫度傳感模塊(11)均安裝在罩殼的背面板(8)內(nèi)側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述頂面板(I)、側(cè)面板(3)、底座(6)和背面板(8)均優(yōu)先采用黑色亞克力板材料，其中頂面板(I)和底座(6)為單層亞克力板，側(cè)面板(3)和背面板(8)為中空的雙層亞克力板。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述頂面板(1)、側(cè)面板(3)、底座(6)和背面板(8)采用橡膠進(jìn)行連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述控制箱(9)包括控制模塊、風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電源模塊;所述電源模塊分別與控制模塊、溫度傳感模塊(11)和風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連，為其提供工作電壓;所述排熱風(fēng)扇與風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊相連;所述觸摸顯示屏(4)、白噪聲發(fā)生器(7)和溫度傳感模塊(11)均與控制模塊相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，電源模塊通過插頭10與220V的市電連接，為基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置提供所需的工作電壓，包括電壓VCCl、VCC2、VCC3和VCC4。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述控制模塊包括單片機(jī)U3、復(fù)位電路、晶振電路和電源穩(wěn)壓模塊;其中，所述復(fù)位電路為按鈕SI，其一端與單片機(jī)U3的復(fù)位端口相連，另一端和數(shù)字地相連；所述晶振電路包括晶振XTAL、非極性電容C7和非極性電容C8，其中，所述晶振XTAL的一端和非極性電容C7的一端相連后與單片機(jī)U3的第一晶振端口相連；晶振XTAL的另一端和非極性電容CS的一端相連后與單片機(jī)U3的第二晶振端口相連;所述非極性電容C7的另一端和非極性電容C8的另一端均接數(shù)字地，它們?yōu)閱纹瑱C(jī)U3正常工作提供所需的晶振頻率;所述電源穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓芯片U4、非極性電容C9和極性電容C10;所述穩(wěn)壓芯片U4的輸入端口和電壓VCC4相連，穩(wěn)壓芯片U4的輸出端口、非極性電容C9的一端和極性電容ClO的正極相連后與單片機(jī)U3的信號(hào)電源端口相連，為單片機(jī)U3提供工作電壓VCCl;單片機(jī)U3的接地端口、穩(wěn)壓芯片U4的接地端口、非極性電容C9的另一端和極性電容Cl O的負(fù)極均接數(shù)字地； 所述單片機(jī)U3的的串行時(shí)鐘端口、總線的主機(jī)輸出/從機(jī)輸入信號(hào)端口、總線的主機(jī)輸入/從機(jī)輸出信號(hào)端口通過導(dǎo)線和觸摸顯示屏⑷相連;單片機(jī)U3的第一路PffM輸出端口、第二路PffM輸出端口分別通過導(dǎo)線和左右通風(fēng)口 2中的排熱風(fēng)扇相連。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述白噪聲發(fā)生器(7)包括數(shù)字噪聲源芯片Ul、MOSFET開關(guān)Ql、信號(hào)放大器U2和揚(yáng)聲器AUD1;其中，所述數(shù)字噪聲源芯片Ul采用負(fù)電壓工作方式，數(shù)字噪聲源芯片Ul的信號(hào)電源端口和門級(jí)信號(hào)端口均接地，接地端口和極性電容Cl的正極均與電壓VCC4相連，輸出端口和電阻Rl的一端相連;所述電阻RI的另一端分別和電阻R 2的一端、電阻R 3的一端、電阻R 4的一端、非極性電容C6的一端以及MOSFET開關(guān)Ql的漏極端口相連;極性電容C2的正極和電阻R2的另一端相連;非極性電容C3的一端和電阻R3的另一端相連;非極性電容C4的一端和C5的一端均與電阻R4的另一端相連;極性電容C2的負(fù)極、非極性電容C3的另一端、非極性電容C4的另一端、非極性電容C5的另一端和非極性電容C6的另一端均接地;所述MOSFET開關(guān)Ql的源極端口、電阻R7的一端和電阻R8的一端相連后與信號(hào)放大器U2的負(fù)極輸入端口相連，門極端口通過導(dǎo)線和單片機(jī)U3的控制信號(hào)輸出端口相連;所述信號(hào)放大器U2的信號(hào)電源端口和電壓VCC4相連，接地端口接地；電阻R5的一端和電阻R6的一端相連后與信號(hào)放大器U2的正極輸入端口相連；信號(hào)放大器U2的輸出端口和電阻R7的另一端相連；電阻R5的另一端和電壓VCC4相連;電阻R6的另一端接地;電阻R8的另一端和揚(yáng)聲器AUD1相連。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述溫度傳感模塊(11)包括溫度傳感器芯片U8、電阻RlO、電阻Rl I和非極性電容C16;其中，所述溫度傳感器芯片U8的信號(hào)電源端口和非極性電容C16的一端均與電壓VCCl相連，接地端口和電容C16的另一端均接地，臨界過溫指示器邏輯輸出端口和電阻RlO的一端相連;過溫和欠溫指示器端口和電阻RU的一端相連；電阻RlO的另一端和電阻RU的另一端均與電壓VCCl相連；臨界過溫指示器邏輯輸出端口與單片機(jī)U3的第一反饋信號(hào)輸入端口相連;過溫和欠溫指示器端口與單片機(jī)U3的第二反饋信號(hào)輸入端口相連;串行時(shí)鐘輸入端口與單片機(jī)U3的串行時(shí)鐘端口相連；串行數(shù)據(jù)輸出端口與單片機(jī)U3的串行數(shù)據(jù)端口相連；串行數(shù)據(jù)輸入端口與單片機(jī)U3的第一控制信號(hào)輸出端口相連;片選輸入端口與單片機(jī)U3的第二控制信號(hào)輸出端口相連。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于白噪聲遮蔽效應(yīng)的智能輔助睡眠裝置，其特征在于，所述風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)包括數(shù)字隔離器U5、反相傳輸門U6、高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7、M0SFET開關(guān)Q2、快恢復(fù)二極管D1、風(fēng)扇電機(jī)接口 Header 1、電阻R9、非極性電容C11 -15、電感LI;其中，所述數(shù)字隔離器U5的輸入端信號(hào)電源端口和電阻R9的一端均與電壓VCCl相連，數(shù)字隔離器U5的第一路輸入信號(hào)端口和電阻R9的另一端相連后與單片機(jī)U3的PWM輸出端口相連，數(shù)字隔離器U5的輸入端接地端口接數(shù)字地，數(shù)字隔離器U5的輸出端信號(hào)電源端口和非極性電容Cll的一端均與電壓VCC2相連，數(shù)字隔離器U5的第一路輸出信號(hào)端口和反相傳輸門U6的第一路輸入信號(hào)端口相連，數(shù)字隔離器U5的輸出端接地端口和非極性電容CU的另一端相連后接地;所述反相傳輸門U6的接地端口接地，反相傳輸門U6的第一路輸出信號(hào)端口和高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的第一路輸入信號(hào)端口相連，反相傳輸門U6的信號(hào)電源端口和電壓VCC2相連;所述高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的接地端口接地，高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的信號(hào)電源端口、非極性電容C12的一端和非極性電容C13的一端均與電壓VCC3相連;非極性電容C12的另一端和非極性電容C13的另一端均接地;高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)芯片U7的第一路輸出信號(hào)端口和MOSFET開關(guān)Q2的門極端口相連;所述MOSFET開關(guān)Q2的源極端口接地，漏極端口、快恢復(fù)二極管Dl的正極以及電感LI的一端相連于一點(diǎn);所述電感LI的另一端和風(fēng)扇電機(jī)接口Header I的第一端口相連;所述快恢復(fù)二極管Dl的另一端、極性電容C14的一端和非極性電容Cl 5的一端均與電壓VCC3相連;非極性電容C14的另一端和非極性電容C15的另一端均接地;所述風(fēng)扇電機(jī)接口Header I的第二端口和電壓VCC3相連，第一端口和第二端口通過導(dǎo)線和通風(fēng)口 2中的排熱風(fēng)扇相連。
【文檔編號(hào)】A61M21/02GK105879185SQ201610226665
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】嚴(yán)仁輝, 鄧焰
【申請人】浙江大學(xué)