基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳的制作方法
【專利摘要】基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，涉及一種能夠去除白發(fā)的電動梳。本發(fā)明是為了解決去除白發(fā)的方法費時費力、影響健康的問題。本發(fā)明所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，在傳統(tǒng)的梳子本體內(nèi)部增加圖像傳感器采集獲得白發(fā)位置，利用移動直線電動機(jī)和頂出直線電動機(jī)驅(qū)動切削齒在正確的位置切削白發(fā)，即在梳頭的同時，毫不費力的去除了白發(fā)且不會影響健康。同時隨著科技的發(fā)展，直線電動機(jī)的體積越來越小，即微電機(jī)系統(tǒng)，完全能夠?qū)崿F(xiàn)將電機(jī)置于發(fā)梳內(nèi)部，減少傳動機(jī)構(gòu)，成本降低。本發(fā)明適用于白發(fā)量較少，且白發(fā)分布零散的人群來去除白發(fā)。
【專利說明】基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種能夠去除白發(fā)的電動梳。

【背景技術(shù)】
[0002]由于種種原因，有很多人頭上長了一些白發(fā)。針對黑發(fā)中摻雜白發(fā)的情況，人們通常采用染發(fā)、手動拔除或剪斷等挑出和去除的方法。然而染發(fā)時，所利用的化學(xué)染色膏會對頭皮及頭發(fā)造成很多不良影響，并且還要定期染發(fā)，不僅費時、費力，還會影響健康。手動拔除或剪斷的方法，雖然相對于化學(xué)染色膏的影響較小，但是也會破壞毛囊，而且拔除剪斷過程不是很方便，且對于白發(fā)量較少，且白發(fā)分布零散的人群時，不能夠完全去除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有去除白發(fā)的方法費時費力、影響健康的問題，現(xiàn)提供基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳。
[0004]基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，它包括:梳子和電氣控制器;
[0005]梳子包括:梳脊、多個梳齒和兩個端齒，所有梳齒的結(jié)構(gòu)完全相同，梳齒內(nèi)部的一側(cè)設(shè)有切削機(jī)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)有傳感機(jī)構(gòu)，與梳齒上的切削機(jī)構(gòu)相鄰的一個端齒內(nèi)側(cè)設(shè)有傳感機(jī)構(gòu)，另一個端齒的內(nèi)側(cè)設(shè)有切削機(jī)構(gòu)，相對的一組切削機(jī)構(gòu)和傳感機(jī)構(gòu)組成一個檢測切削單元；
[0006]電氣控制器包括:供電電路和多個控制單元，每個控制單元與一個檢測切削單元相對應(yīng)，用于采集所述檢測切削單元的傳感機(jī)構(gòu)的信號、并控制切削機(jī)構(gòu)削剪白發(fā)；供電電路為所有控制單元提供工作電源；
[0007]所述切削機(jī)構(gòu)包括:多個切削齒、多個彈簧、移動直線電動機(jī)和頂出直線電動機(jī)；梳齒一側(cè)沿梳齒長度方向均勻排布有多個切削槽，多個切削齒的刀刃均為凹弧形，且分別嵌入多個切削槽內(nèi)，每個切削齒的刀背均連接有一個彈簧，該彈簧用于將切削齒拉回切削槽內(nèi)；梳齒內(nèi)沿梳齒長度方向設(shè)有滑槽，該滑槽內(nèi)嵌有滑塊，移動直線電動機(jī)的控制信號輸入端連接控制單元的移動信號輸出端，移動直線電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動滑塊在滑槽上滑動；頂出直線電動機(jī)固定在滑塊上，該頂出直線電動機(jī)的頂出信號輸入端連接控制單元的頂出信號輸出端，頂出直線電動機(jī)能夠?qū)⑶邢鳈C(jī)構(gòu)中的任意一個切削齒頂出切削槽；
[0008]所述傳感機(jī)構(gòu)包括:線陣圖像傳感器；線陣圖像傳感器用于檢測白發(fā)，該線陣圖像傳感器的檢測信號輸出端連接電氣控制器的檢測信號輸入端，線陣圖像傳感器的感應(yīng)端設(shè)有多個與切削齒一一對應(yīng)的弧形凸起，該凸起能夠在切削齒被頂出切削槽時，與切削齒的凹弧緊密配合。
[0009]控制單元包括:單片機(jī)、兩個驅(qū)動控制器和兩個橋式逆變電路；
[0010]線陣圖像傳感器檢測信號輸出端連接單片機(jī)的檢測信號輸入端，單片機(jī)的兩個控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(jī)的控制信號輸入端和頂出直線電動機(jī)的控制信號輸入端。
[0011]供電電路包括:9V電池、TPS7350電源穩(wěn)壓芯片和TPS7333電源穩(wěn)壓芯片，9V電池的正極同時連接TPS7350電源穩(wěn)壓芯片的正極連接端和TPS7333電源穩(wěn)壓芯片的正極連接端，9V電池的負(fù)極、TPS7350電源穩(wěn)壓芯片的負(fù)極連接端和TPS7333電源穩(wěn)壓芯片的負(fù)極連接端同時接地，TPS7350電源穩(wěn)壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路的一個電源信號輸出端，TPS7333電源穩(wěn)壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路的另一個電源信號輸出端。
[0012]線陣圖像傳感器的型號為H8R108-6438，單片機(jī)的型號為C8051F120，兩個驅(qū)動控制器的型號均為DRV8301。
[0013]線陣圖像傳感器的GND端、單片機(jī)的COM引腳、兩個驅(qū)動控制器的負(fù)極和兩個橋式逆變電路的負(fù)極同時接地；
[0014]線陣圖像傳感器的VDD端和LVDD端、兩個橋式逆變電路的正極同時連接供電電路的一個電源信號輸出端，單片機(jī)的電源信號輸入端連接供電電路的另一個電源信號輸出端;
[0015]線陣圖像傳感器的CLK端連接單片機(jī)的P2.6引腳，線陣圖像傳感器的SI端連接單片機(jī)的P2.7引腳，線陣圖像傳感器的SIG端連接單片機(jī)的ΑΙΝ0.7引腳；
[0016]單片機(jī)的Ρ3.0引腳連接一個驅(qū)動控制器的INH-A引腳，單片機(jī)的Ρ3.1引腳連接一個驅(qū)動控制器的INL-A引腳，單片機(jī)的Ρ3.2引腳連接一個驅(qū)動控制器的INH-B引腳，單片機(jī)的Ρ3.3引腳連接一個驅(qū)動控制器的INL-B引腳，單片機(jī)的Ρ3.4引腳連接一個驅(qū)動控制器的INH-C引腳，單片機(jī)的Ρ3.5引腳連接一個驅(qū)動控制器的INL-C引腳；
[0017]單片機(jī)的Ρ4.0引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INH-D引腳，單片機(jī)的Ρ4.1引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INL-D引腳，單片機(jī)的Ρ4.2引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INH-E引腳，單片機(jī)的Ρ4.3引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INL-E引腳，單片機(jī)的Ρ4.4引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INH-F引腳，單片機(jī)的Ρ4.5引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INL-F引腳；
[0018]兩個驅(qū)動控制器的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(jī)的控制信號輸入端和頂出直線電動機(jī)的控制信號輸入端。
[0019]兩個橋式逆變電路的結(jié)構(gòu)完全相同，所述橋式逆變電路包括:穩(wěn)壓二極管、一號電感、二號電感、電容、GHA-NMOS 管、GHB-NMOS 管、GHC-NMOS 管、GLA-NMOS 管、GLB-NMOS 管和GLC-NMOS 管；
[0020]穩(wěn)壓二極管的負(fù)極、一號電感的一端和二號電感的一端同時連接一個驅(qū)動控制器的電源端，電容的一端和穩(wěn)壓二極管的正極同時接地，電容的另一端、一號電感的另一端、二號電感的另一端、GHA-NMOS管的漏極、GHB-NMOS管的漏極和GHA-NMOS管的漏極同時連接供電電路的一個電源信號輸出端，GLA-NMOS管的源極、GLB-NMOS管的源極和GLC-NMOS管的源極同時接地，所有NMOS管的柵極分別連接一個驅(qū)動控制器的六個控制信號輸出端，GHA-NMOS管的源極連接GLA-NMOS管的漏極，并同時作為一相電機(jī)控制信號輸出端，GHB-NMOS管的源極連接GLB-NMOS管的漏極，并同時作為二相電機(jī)控制信號輸出端，GHC-NMOS管的源極連接GLC-NMOS管的漏極，并同時作為三相電機(jī)控制信號輸出端。
[0021]電氣控制器中嵌有軟件實現(xiàn)的模塊，所述模塊包括以下單元:
[0022]初始化單元:設(shè)定單片機(jī)的推挽輸出引腳、定時器工作方式、SIG信號端口、CLK信號端口、SI信號端口、脈沖信號輸出方式和輸出引腳；
[0023]信號采集單元:采集傳感機(jī)構(gòu)發(fā)送的傳感信號，獲得白發(fā)位置；
[0024]驅(qū)動單元:驅(qū)動移動直線電動機(jī)移動至白發(fā)處，驅(qū)動頂出直線電動機(jī)將切削齒頂出切削槽；
[0025]判斷單元:判斷采集的圖像中是否還存在白發(fā)，判斷是否結(jié)束工作。
[0026]本發(fā)明所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，在傳統(tǒng)的梳子本體內(nèi)部增加圖像傳感器采集獲得白發(fā)位置，利用移動直線電動機(jī)和頂出直線電動機(jī)驅(qū)動切削齒在正確的位置切削白發(fā)，即在梳頭的同時，毫不費力的去除了白發(fā)且不會影響健康。同時隨著科技的發(fā)展，直線電動機(jī)的體積越來越小，即微電機(jī)系統(tǒng)，完全能夠?qū)崿F(xiàn)將電機(jī)置于發(fā)梳內(nèi)部，減少傳動機(jī)構(gòu)，成本降低。本發(fā)明適用于白發(fā)量較少，且白發(fā)分布零散的人群來去除白發(fā)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1的剖視圖；
[0029]圖3為圖2中A處的放大圖；
[0030]圖4為電氣控制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為單片機(jī)中軟件的工作流程圖；
[0032]圖6為線陣圖像傳感器的工作時序圖；
[0033]圖7為單個LED傳感器輸出象素時序圖；
[0034]圖8為驅(qū)動控制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0035]【具體實施方式】一:參照圖1、圖2和圖3具體說明本實施方式，本實施方式所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，它包括:梳子和電氣控制器I ;
[0036]梳子包括:梳脊2-1、多個梳齒2-2和兩個端齒2-3，所有梳齒2_2的結(jié)構(gòu)完全相同，梳齒2-2內(nèi)部的一側(cè)設(shè)有切削機(jī)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)有傳感機(jī)構(gòu)，與梳齒2-2上的切削機(jī)構(gòu)相鄰的一個端齒內(nèi)側(cè)設(shè)有傳感機(jī)構(gòu)，另一個端齒的內(nèi)側(cè)設(shè)有切削機(jī)構(gòu)，相對的一組切削機(jī)構(gòu)和傳感機(jī)構(gòu)組成一個檢測切削單元；
[0037]電氣控制器I包括:供電電路5和多個控制單元，每個控制單元與一個檢測切削單元相對應(yīng)，用于采集所述檢測切削單元的傳感機(jī)構(gòu)的信號、并控制切削機(jī)構(gòu)削剪白發(fā)；供電電路5為所有控制單元提供工作電源；
[0038]所述切削機(jī)構(gòu)包括:多個切削齒3-1、多個彈簧3-2、移動直線電動機(jī)3-3和頂出直線電動機(jī)3-4 ;梳齒2-2 —側(cè)沿梳齒2-2長度方向均勻排布有多個切削槽，多個切削齒3-1的刀刃均為凹弧形，且分別嵌入多個切削槽內(nèi)，每個切削齒3-1的刀背均連接有一個彈簧3-2，該彈簧3-2用于將切削齒3-1拉回切削槽內(nèi)；梳齒2-2內(nèi)沿梳齒2_2長度方向設(shè)有滑槽3-5，該滑槽3-5內(nèi)嵌有滑塊3-6，移動直線電動機(jī)3-3的控制信號輸入端連接控制單元的移動信號輸出端，移動直線電動機(jī)3-3通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動滑塊3-6在滑槽3-5上滑動；頂出直線電動機(jī)3-4固定在滑塊3-6上，該頂出直線電動機(jī)3-4的頂出信號輸入端連接控制單元的頂出信號輸出端，頂出直線電動機(jī)3-4能夠?qū)⑶邢鳈C(jī)構(gòu)中的任意一個切削齒3-1頂出切削槽；
[0039]所述傳感機(jī)構(gòu)包括:線陣圖像傳感器4 ;線陣圖像傳感器4用于檢測白發(fā)，該線陣圖像傳感器4的檢測信號輸出端連接電氣控制器I的檢測信號輸入端，線陣圖像傳感器的感應(yīng)端設(shè)有多個與切削齒3-1 —一對應(yīng)的弧形凸起，該凸起能夠在切削齒3-1被頂出切削槽時，與切削齒3-1的凹弧緊密配合。
[0040]本實施方式所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，在梳子本體內(nèi)，兩個梳齒2-2間對應(yīng)設(shè)有切削機(jī)構(gòu)和傳感機(jī)構(gòu)；在實際應(yīng)用時，梳子梳理頭發(fā)的同時傳感機(jī)構(gòu)中的線陣圖像傳感器4檢測白發(fā)，當(dāng)采集到有白發(fā)時，該線陣圖像傳感器4將檢測到的含有白發(fā)位置的信號發(fā)送至控制單元，控制單元控制切削機(jī)構(gòu)工作，即控制單元控制移動直線電動機(jī)3-3通過傳動機(jī)構(gòu)將滑塊3-6移動至檢測到白發(fā)的位置，然后控制單元驅(qū)動頂出直線電動機(jī)3-4將當(dāng)前位置所對應(yīng)的切削齒3-1頂出切削槽，切削齒3-1被頂出后與其對應(yīng)的弧形凸起緊密配合，將該處的白發(fā)切除，最終達(dá)到去除白發(fā)的目的。在白發(fā)切除后，頂出直線電動機(jī)3-4的動子回至原位，切削齒3-1的刀背所連接的彈簧3-2將切削齒3-1拉回切削槽內(nèi)，至此整個切削工作完成。
[0041]在實際應(yīng)用時，由于本發(fā)明需要的電動機(jī)比較特殊，在實際操作時可采用微機(jī)電系統(tǒng)(MENS)技術(shù)來實現(xiàn)切削齒的驅(qū)動?；蛘哌€能夠采用愛普科斯(EPCOS)研制出的一系列新型微型多層壓電元件。除了已經(jīng)面市的超薄壓電變壓器以外，愛普科斯現(xiàn)在又推出了壓電彎曲器和諧振器。微電機(jī)長6mm，高寬面積僅1.55mm2，可直接用2.8V電池供電。該電機(jī)含有一個運行于螺母內(nèi)的螺紋針。超聲波諧振器被激活后，會促使螺母扭轉(zhuǎn)振蕩，驅(qū)動螺紋針前后運動。這種簡單牢固的結(jié)構(gòu)，其允許的前進(jìn)速度可達(dá)lOmm/s，分辨率可精確到0.5μπι。壓電諧振器的工作頻率為150kHz的超聲波范圍之內(nèi)。早期壓電式直線電機(jī)要求30V左右的工作電壓。相比之下，愛普科斯的新型壓電諧振器僅需2.8V電壓。另外，產(chǎn)品的緊湊型外形設(shè)計，使得它更適合于以電池供電的設(shè)備。
[0042]根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，人的頭方法直徑一般在0.07mm左右，如果太寬肯定無法實現(xiàn)相應(yīng)的目的，因此本發(fā)明中所述梳齒間的距離應(yīng)該在0.5mm至Imm之間，最佳取值在0.5至0.7mm之間，從而保證相鄰的梳齒間不會有太多頭發(fā)而影響傳感器檢測和切削機(jī)構(gòu)的動作。
[0043]【具體實施方式】二:參照圖4具體說明本實施方式，本實施方式是對【具體實施方式】一所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳作進(jìn)一步說明，本實施方式中，控制單元包括:單片機(jī)6、兩個驅(qū)動控制器和兩個橋式逆變電路；
[0044]線陣圖像傳感器4檢測信號輸出端連接單片機(jī)6的檢測信號輸入端，單片機(jī)6的兩個控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(jī)3-3的控制信號輸入端和頂出直線電動機(jī)3-4的控制信號輸入端。
[0045]【具體實施方式】三:本實施方式是對【具體實施方式】二所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳作進(jìn)一步說明，本實施方式中，供電電路5包括:9V電池、TPS7350電源穩(wěn)壓芯片和TPS7333電源穩(wěn)壓芯片，
[0046]9V電池的正極同時連接TPS7350電源穩(wěn)壓芯片的正極連接端和TPS7333電源穩(wěn)壓芯片的正極連接端，9V電池的負(fù)極、TPS7350電源穩(wěn)壓芯片的負(fù)極連接端和TPS7333電源穩(wěn)壓芯片的負(fù)極連接端同時接地，TPS7350電源穩(wěn)壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路5的一個電源信號輸出端，TPS7333電源穩(wěn)壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路5的另一個電源信號輸出端。
[0047]本實施方式中，使用微型電池經(jīng)穩(wěn)壓模塊為該系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定的電量供應(yīng)，保證系統(tǒng)的正常工作。9V電池經(jīng)電源穩(wěn)壓芯片TPS7350變?yōu)?V，又經(jīng)電源穩(wěn)壓芯片TPS7333變?yōu)?.3V，分別給系統(tǒng)供電。所述兩個電源信號輸出端輸出電壓分別為5V和3.3V，分別適用于對線陣圖像傳感器4和單片機(jī)6的供電。
[0048]【具體實施方式】四:本實施方式是對【具體實施方式】二所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳作進(jìn)一步說明，本實施方式中，線陣圖像傳感器4的型號為H8R108-6438，單片機(jī)6的型號為C8051F120，兩個驅(qū)動控制器的型號均為DRV8301。
[0049]【具體實施方式】五:本實施方式是對【具體實施方式】四所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳作進(jìn)一步說明，本實施方式中，線陣圖像傳感器4的GND端、單片機(jī)6的COM引腳、兩個驅(qū)動控制器的負(fù)極和兩個橋式逆變電路的負(fù)極同時接地；
[0050]線陣圖像傳感器4的VDD端和LVDD端、兩個橋式逆變電路的正極同時連接供電電路5的一個電源信號輸出端，單片機(jī)6的電源信號輸入端連接供電電路5的另一個電源信號輸出端；
[0051]線陣圖像傳感器4的CLK端連接單片機(jī)6的P2.6引腳，線陣圖像傳感器4的SI端連接單片機(jī)6的P2.7引腳，線陣圖像傳感器4的SIG端連接單片機(jī)6的ΑΙΝ0.7引腳；
[0052]單片機(jī)6的Ρ3.0引腳連接一個驅(qū)動控制器的INH-A引腳，單片機(jī)6的Ρ3.1引腳連接一個驅(qū)動控制器的INL-A引腳，單片機(jī)6的Ρ3.2引腳連接一個驅(qū)動控制器的INH-B引腳，單片機(jī)6的Ρ3.3引腳連接一個驅(qū)動控制器的INL-B引腳，單片機(jī)6的Ρ3.4引腳連接一個驅(qū)動控制器的INH-C引腳，單片機(jī)6的Ρ3.5引腳連接一個驅(qū)動控制器的INL-C引腳；
[0053]單片機(jī)6的Ρ4.0引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INH-D引腳，單片機(jī)6的Ρ4.1引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INL-D引腳，單片機(jī)6的Ρ4.2引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INH-E引腳，單片機(jī)6的Ρ4.3引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INL-E引腳，單片機(jī)6的Ρ4.4引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INH-F引腳，單片機(jī)6的Ρ4.5引腳連接另一個驅(qū)動控制器的INL-F引腳；
[0054]兩個驅(qū)動控制器的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(jī)3-3的控制信號輸入端和頂出直線電動機(jī)3-4的控制信號輸入端。
[0055]線陣圖像傳感器4主要具有如下特性:
[0056]1、掃描寬度為108毫米；
[0057]2、分辨率達(dá)為 200DPI(dot per inch)；
[0058]3、掃描速度為0.5msec/行；
[0059]4、時鐘速度1.75兆赫；
[0060]5、單排透鏡陣列；
[0061]6、接口與時序要求簡單；
[0062]7、動態(tài)范圍高>1000，線型好1+5%。
[0063]H8R108-6438是一個黑白線陣圖像傳感器4，輸出為模擬信號，本身自帶LED傳感器光源，工作頻率為1.75MHZ。電源電壓4.2v?5.5v，輸出電壓(Vpmax) Ov?1.8v，參考電壓(Vref) Ov?1.5v，其最終輸出電壓Vout = Vpmax+Vref,本系統(tǒng)取Vre = 0.7V，貝丨J Vout為0.7v?2.5v，采集一行圖像只需0.2msο其工作時序如圖6所示，其中在每個象素的重置時間或空白的時間應(yīng)不被用作參考水平。
[0064]如圖7所示，單個LED傳感器輸出象素時序圖，由單片機(jī)6產(chǎn)生兩路輸入信號:CLK (時鐘信號)、SI (采樣脈沖信號)。CLK是由單片機(jī)6定時器產(chǎn)生特定頻率為1.75MHZ的信號，SI是循環(huán)高低不等的跳變信號。SIG是傳感器采集輸出的模擬信號，其與傳感器上的采集點相對應(yīng)，即總共只有864個模擬量。
[0065]驅(qū)動控制器是一款針對三相電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用的柵極驅(qū)動器，其應(yīng)用電路參見8所示?？芍狣RV8301是一款專門的驅(qū)動芯片，特點是集成的三相驅(qū)動。它提供三個半橋驅(qū)動器，每個驅(qū)動器能夠驅(qū)動兩個N類型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，一個用于高側(cè)，一個用于低側(cè)。它支持峰值高達(dá)2.3A灌電流和1.7A拉電流能力，單一電源輸入，且支持寬電壓范圍(6V到60V)。DRV8301具有涓流充電電路的自舉柵極驅(qū)動器，以支持100%占空比。此柵極驅(qū)動器具有高側(cè)FET和低側(cè)FET自動握手短路保護(hù)，以防止電流擊穿。通過監(jiān)測外接FET的Vds，提供對外部功率管的過流保護(hù)。
[0066]【具體實施方式】六:本實施方式是對【具體實施方式】五所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳作進(jìn)一步說明，本實施方式中，兩個橋式逆變電路的結(jié)構(gòu)完全相同，所述橋式逆變電路包括:穩(wěn)壓二極管D、一號電感L1、二號電感L2、電容C、GHA-NMOS管、GHB-NMOS 管、GHC-NMOS 管、GLA-NMOS 管、GLB-NMOS 管和 GLC-NMOS 管；
[0067]穩(wěn)壓二極管D的負(fù)極、一號電感LI的一端和二號電感L2的一端同時連接一個驅(qū)動控制器的電源端，電容C的一端和穩(wěn)壓二極管D的正極同時接地，電容C的另一端、一號電感LI的另一端、二號電感L2的另一端、GHA-NMOS管的漏極、GHB-NMOS管的漏極和GHA-NMOS管的漏極同時連接供電電路5的一個電源信號輸出端，GLA-NMOS管的源極、GLB-NMOS管的源極和GLC-NMOS管的源極同時接地，
[0068]所有NMOS管的柵極分別連接一個驅(qū)動控制器的六個控制信號輸出端，GHA-NMOS管的源極連接GLA-NMOS管的漏極，并同時作為一相電機(jī)控制信號輸出端，GHB-NMOS管的源極連接GLB-NMOS管的漏極，并同時作為二相電機(jī)控制信號輸出端，GHC-NMOS管的源極連接GLC-NMOS管的漏極，并同時作為三相電機(jī)控制信號輸出端。
[0069]本實施方式中，9V電池經(jīng)TPS7350電源穩(wěn)壓芯片變?yōu)?V，經(jīng)TPS7333電源穩(wěn)壓芯片變?yōu)?.3V，分別給系統(tǒng)供電。
[0070]P2.6、P2.7、P3和P4引腳是單片機(jī)6的數(shù)字輸入和輸出口，這里P2.6和P2.7配置為數(shù)字輸出口，而P3系列引腳和P4系列引腳配置為數(shù)字輸出口。圖像輸出引腳SIG輸出連到單片機(jī)6C8051F120的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口 ΑΙΝ0.7上。通過單片機(jī)6對接觸式線陣圖像傳感器4進(jìn)行控制，實現(xiàn)梳齒2-2間白發(fā)的采集過程。使用單片機(jī)6內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器，將傳感器采集的圖像模擬視頻信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，其中包括電平轉(zhuǎn)換部分。單片機(jī)6分別通過Ρ3系列引腳和Ρ4系列引腳產(chǎn)生6個PWM控制信號，分別控制兩個驅(qū)動控制器。兩個驅(qū)動控制器分別控制兩個橋式逆變電路，以此分別控制移動直線電動機(jī)3-3和頂出直線電動機(jī)3-4。
[0071]【具體實施方式】七:本實施方式是對【具體實施方式】二所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳作進(jìn)一步說明，本實施方式中，單片機(jī)6中嵌有軟件實現(xiàn)的模塊，所述模塊包括以下單元:
[0072]初始化單元:設(shè)定單片機(jī)6的推挽輸出引腳、定時器工作方式、SIG信號端口、CLK信號端口、SI信號端口、脈沖信號輸出方式和輸出引腳；
[0073]信號采集單元:采集傳感機(jī)構(gòu)發(fā)送的傳感信號，獲得白發(fā)位置；
[0074]驅(qū)動單元:驅(qū)動移動直線電動機(jī)3-3移動至白發(fā)處，驅(qū)動頂出直線電動機(jī)3-4將切削齒3-1頂出切削槽；
[0075]判斷單元:判斷采集的圖像中是否還存在白發(fā)，判斷是否結(jié)束工作。
[0076]本實施方式中，在實際應(yīng)用時，工作流程如圖5所示，首先，單片機(jī)6系統(tǒng)初始化，設(shè)置單片機(jī)6的P2、P3、和P4引腳為推挽輸出方式；設(shè)置Tl為定時器工作方式，并從P2.6引腳輸出CLK信號；設(shè)置T2為定時器工作方式，并從P2.7引腳輸出SI信號；設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器ΑΙΝ0.7引腳為單端輸入方式，以接收SIG信號；編制和聲明在Ρ3 口和Ρ4 口分別產(chǎn)生六個脈沖的三相輸出方式的程序，用來給驅(qū)動電路DRV8301提供控制信號。
[0077]然后，定時器Tl和Τ2工作，從ΑΙΝ0.7取入A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；判斷A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是否大于參數(shù)ADC0GT，即判斷獲取的圖像中是否還有白發(fā)，若小于參數(shù)，則重新從ΑΙΝ0.7取入A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，是則確定圖像中出現(xiàn)白發(fā)的位置，使Ρ3 口產(chǎn)生輸出脈沖，使移動直線電動機(jī)3-3走到有白發(fā)的指定位置；使Ρ4引腳產(chǎn)生輸出脈沖，驅(qū)動頂出直線電動機(jī)3-4工作。
[0078]最后，判斷是否結(jié)束工作，是則結(jié)束工作，否則重新從ΑΙΝ0.7取入A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并執(zhí)行余下步驟。
【權(quán)利要求】
1.基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，其特征在于，它包括:梳子和電氣控制器⑴； 梳子包括:梳脊(2-1^多個梳齒(2-2)和兩個端齒(2-3),所有梳齒(2-2)的結(jié)構(gòu)完全相同，梳齒(2-2)內(nèi)部的一側(cè)設(shè)有切削機(jī)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)有傳感機(jī)構(gòu)，與梳齒(2-2)上的切削機(jī)構(gòu)相鄰的一個端齒內(nèi)側(cè)設(shè)有傳感機(jī)構(gòu)，另一個端齒的內(nèi)側(cè)設(shè)有切削機(jī)構(gòu)，相對的一組切削機(jī)構(gòu)和傳感機(jī)構(gòu)組成一個檢測切削單元； 電氣控制器(1)包括:供電電路(5)和多個控制單元，每個控制單元與一個檢測切削單元相對應(yīng)，用于采集所述檢測切削單元的傳感機(jī)構(gòu)的信號、并控制切削機(jī)構(gòu)削剪白發(fā)；供電電路(5)為所有控制單元提供工作電源； 所述切削機(jī)構(gòu)包括:多個切削齒(3-1^多個彈簧(3-2^移動直線電動機(jī)(3-3)和頂出直線電動機(jī)(3-4)；梳齒(2-2) —側(cè)沿梳齒(2-2)長度方向均勻排布有多個切削槽，多個切削齒(3-1)的刀刃均為凹弧形，且分別嵌入多個切削槽內(nèi)，每個切削齒(3-1)的刀背均連接有一個彈簧(3-2),該彈簧(3-2)用于將切削齒(3-1)拉回切削槽內(nèi)；梳齒(2-2)內(nèi)沿梳齒(2-2)長度方向設(shè)有滑槽(3-5)，該滑槽(3-5)內(nèi)嵌有滑塊(3-6)，移動直線電動機(jī)(3-3)的控制信號輸入端連接控制單元的移動信號輸出端，移動直線電動機(jī)(3-3)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動滑塊(3-6)在滑槽(3-5)上滑動；頂出直線電動機(jī)(3-4)固定在滑塊(3-6)上，該頂出直線電動機(jī)(3-4)的頂出信號輸入端連接控制單元的頂出信號輸出端，頂出直線電動機(jī)(3-4)能夠?qū)⑶邢鳈C(jī)構(gòu)中的任意一個切削齒(3-1)頂出切削槽； 所述傳感機(jī)構(gòu)包括:線陣圖像傳感器(4)；線陣圖像傳感器(4)用于檢測白發(fā)，該線陣圖像傳感器(4)的檢測信號輸出端連接電氣控制器(1)的檢測信號輸入端，線陣圖像傳感器的感應(yīng)端設(shè)有多個與切削齒(3-1) —一對應(yīng)的弧形凸起，該凸起能夠在切削齒(3-1)被頂出切削槽時，與切削齒(3-1)的凹弧緊密配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，其特征在于，控制單元包括:單片機(jī)(6)、兩個驅(qū)動控制器和兩個橋式逆變電路； 線陣圖像傳感器(4)檢測信號輸出端連接單片機(jī)(6)的檢測信號輸入端，單片機(jī)(6)的兩個控制信號輸出端分別連接兩個驅(qū)動控制器的控制信號輸入端，兩個驅(qū)動控制器的控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(jī)(3-3)的控制信號輸入端和頂出直線電動機(jī)(3-4)的控制信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，其特征在于，供電電路(5)包括々V電池、1？87350電源穩(wěn)壓芯片和1？37333電源穩(wěn)壓芯片，9乂電池的正極同時連接1？37350電源穩(wěn)壓芯片的正極連接端和1？37333電源穩(wěn)壓芯片的正極連接端，抑電池的負(fù)極、1？37350電源穩(wěn)壓芯片的負(fù)極連接端和1？37333電源穩(wěn)壓芯片的負(fù)極連接端同時接地，1？37350電源穩(wěn)壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路(5)的一個電源信號輸出端，1？87333電源穩(wěn)壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路(5)的另一個電源信號輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，其特征在于，線陣圖像傳感器(4)的型號為!188108-6438，單片機(jī)(6)的型號為08051？120，兩個驅(qū)動控制器的型號均為0—8301。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，其特征在于，線陣圖像傳感器(4)的端、單片機(jī)(6)的(1)1引腳、兩個驅(qū)動控制器的負(fù)極和兩個橋式逆變電路的負(fù)極同時接地； 線陣圖像傳感器(4)的700端和1^00端、兩個橋式逆變電路的正極同時連接供電電路(5)的一個電源信號輸出端，單片機(jī)(6)的電源信號輸入端連接供電電路(5)的另一個電源信號輸出端； 線陣圖像傳感器⑷的0^端連接單片機(jī)(6)的？2.6引腳，線陣圖像傳感器⑷的31端連接單片機(jī)(6)的？2丨7引腳，線陣圖像傳感器(4)的3%端連接單片機(jī)(6)的八I勵.7引腳； 單片機(jī)(6)的？3丨0引腳連接一個驅(qū)動控制器的I順-八引腳，單片機(jī)(6)的？3丨1引腳連接一個驅(qū)動控制器的11-八引腳，單片機(jī)(6)的？3丨2引腳連接一個驅(qū)動控制器的I冊1-8引腳，單片機(jī)(6)的？3.3引腳連接一個驅(qū)動控制器的11-8引腳，單片機(jī)(6)的？3.4引腳連接一個驅(qū)動控制器的引腳，單片機(jī)(6)的？3丨5引腳連接一個驅(qū)動控制器的引腳；單片機(jī)(6)的0引腳連接另一個驅(qū)動控制器的1^1-0引腳，單片機(jī)(6)的1引腳連接另一個驅(qū)動控制器的11-0引腳，單片機(jī)(6)的？4.2引腳連接另一個驅(qū)動控制器的I順-2引腳，單片機(jī)(6)的3引腳連接另一個驅(qū)動控制器的引腳，單片機(jī)(6)的4引腳連接另一個驅(qū)動控制器的I冊1-？引腳，單片機(jī)(6)的5引腳連接另一個驅(qū)動控制器的引腳； 兩個驅(qū)動控制器的控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(jī)(3-3)的控制信號輸入端和頂出直線電動機(jī)(3-4)的控制信號輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，其特征在于，兩個橋式逆變電路的結(jié)構(gòu)完全相同，所述橋式逆變電路包括:穩(wěn)壓二極管(0)、一號電感([1)、二號電感([2)、電容(0管、⑶8-匪03管、⑶0腳03管、隊八-腳03管、618-^108管和乩0腳03管； 穩(wěn)壓二極管(0)的負(fù)極、一號電感([1)的一端和二號電感([2)的一端同時連接一個驅(qū)動控制器的電源端，電容(0的一端和穩(wěn)壓二極管(0)的正極同時接地，電容(0的另一端、一號電感([1)的另一端、二號電感仏2)的另一端、匪03管的漏極、匪03管的漏極和-匪03管的漏極同時連接供電電路(5)的一個電源信號輸出端，隊八-匪03管的源極、618-^108管的源極和匪03管的源極同時接地，所有匪03管的柵極分別連接一個驅(qū)動控制器的六個控制信號輸出端，匪03管的源極連接匪03管的漏極，并同時作為一相電機(jī)控制信號輸出端，匪03管的源極連接匪03管的漏極，并同時作為二相電機(jī)控制信號輸出端，⑶0匪03管的源極連接匪03管的漏極，并同時作為三相電機(jī)控制信號輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像傳感器和直線電動機(jī)的自動去白發(fā)電動梳，其特征在于，單片機(jī)￠)中嵌有軟件實現(xiàn)的模塊，所述模塊包括以下單元: 初始化單元:設(shè)定單片機(jī)出)的推挽輸出引腳、定時器工作方式、3叩信號端口、11(信號端口、81信號端口、脈沖信號輸出方式和輸出引腳； 信號采集單元:采集傳感機(jī)構(gòu)發(fā)送的傳感信號，獲得白發(fā)位置； 驅(qū)動單元:驅(qū)動移動直線電動機(jī)(3-3)移動至白發(fā)處，驅(qū)動頂出直線電動機(jī)(3-4)將切削齒(3-1)頂出切削槽； 判斷單元:判斷采集的圖像中是否還存在白發(fā)，判斷是否結(jié)束工作。
【文檔編號】H02P5/46GK104433147SQ201410850114
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】王丁 申請人:黑龍江大學(xué)