CN205682764U - 一种新型牙刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型牙刷，包括：牙刷本体，在所述牙刷本体上设置有微处理器、多轴传感器、USB接口模块、可充电电源模块，提醒模块；所述微处理器分别与所述多轴传感器、USB接口模块、可充电电源模块、提醒模块电连接；所述可充电电源模块还与所述多轴传感器、USB接口模块、提醒模块电连接。本实用新型中利用多轴传感器采集到相关参考信号后，微处理器计算出用户的刷牙次数，利用提醒模块提醒用户刷牙次数达到设定刷牙次数，从而协助用户完成健康刷牙动作，起到预防和治疗口腔问题。另外，可充电电源模块减少了对环境的污染，具有环保功能。

Description

一种新型牙刷

技术领域

本实用新型涉及洗漱用具技术领域，特别涉及一种新型牙刷。

背景技术

牙刷是用于清洁牙齿的工具，是人们日常生活中的必需品。使用牙刷刷牙是保持口腔卫生的重要方法，每日刷牙是良好的卫生习惯，掌握正确刷牙方法，可去除菌斑和软垢，并借助于牙刷的按摩作用增进牙龈组织的血液循环和上皮组织的角化，从而有助于增强牙周组织对局部刺激的防御能力，维护牙龈的健康。

然而，人们在使用牙刷刷牙时，通常难以将刷牙次数控制在合理范围内。若刷牙次数过少，则无法去除菌斑和软垢，从而引发牙齿腐坏、牙龈出血、牙周病，乃至牙齿脱落等口腔问题。若刷牙次数过多，则会损伤牙龈和牙齿，起牙龈受损会产生萎缩，使得牙根暴露；其牙齿受损会在牙颈部形成沟槽等口腔问题，在遇到冷、热、甜、酸等刺激味道后，就会产生程度不同的酸痛感，从而影响人们的食欲。市场上电动牙刷，一是解决不了不同人的牙龈对刷牙力度的不同要求，二是控制不了刷牙的合理次数。

因此，本领域亟需实现一种可以实现健康刷牙的牙刷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型牙刷，能够满足协助用户实现健康刷牙动作，以及起到预防和治疗口腔问题的需求。

本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型提供一种新型牙刷，包括：牙刷本体，在所述牙刷本体上设置有微处理器、多轴传感器、USB接口模块、可充电电源模块，提醒模块；所述微处理器分别与所述多轴传感器、USB接口模块、可充电电源模块、提醒模块电连接；所述可充电电源模块还与所述多轴传感器、USB接口模块、提醒模块电连接。

进一步，所述可充电电源模块包括充电电路、可充电锂电池、供电电路；所述充电电路与所述可充电锂电池电连接，所述可充电锂电池还与所述供电电路电连接；所述充电电路还与所述USB接口模块电连接，所述USB接口模块用于与外部电源电连接。

进一步，所述USB接口模块包括相互电连接的USB充电接口和USB通信接口，所述USB充电接口与所述充电电路电连接，所述USB通信接口与所述微处理器通信连接。

进一步，所述充电电路包括锂电池充电芯片，所述锂电池充电芯片的电源输入端通过熔断器与所述USB充电接口电连接；所述锂电池充电芯片的充电状态输出端与所述微处理器电连接，所述锂电池充电芯片的电流输出端与所述可充电锂电池电连接；所述锂电池充电芯片的监控端通过监控电阻与所述可充电锂电池电连接，所述锂电池充电芯片的监控端还接地。

进一步，所述供电电路包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的电源输入端接在所述充电电路与所述可充电锂电池之间的线路上。

进一步，所述USB通信接口包括USB通信芯片，所述USB通信芯片外接有晶体振荡电路；所述USB通信芯片的输入端接在所述USB充电接口与所述充电电路之间的线路上。

进一步，所述提醒模块包括振动马达和/或指示灯和/或扬声器。

进一步，本新型牙刷，还包括：马达驱动电路，所述马达驱动电路分别与所述微处理器、可充电电源模块，震动马达电连接。

进一步，所述马达驱动电路包括三极管、二极管，所述三极管的基极通过第一电阻与所述微处理器电连接；所述三极管的发射极通过第二电阻与所述微处理器电连接，所述三极管的发射极还接地；所述三极管的集电极与所述二极管的阳极电连接，所述二极管的阴极接在所述充电电路与所述可充电锂电池之间的线路上；所述二极管的阳极、阴极分别与所述振动马达电连接。

进一步，所述微处理器为STM型单片机，所述多轴传感器为三轴加速度传感器或六轴加速度传感器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供一种新型牙刷，在牙刷本体上安装有微处理器、多轴传感器、USB接口模块、可充电电源模块、提醒模块；利用多轴传感器采集到相关参考信号后，微处理器计算出用户的刷牙次数，利用提醒模块提醒用户刷牙次数达到设定刷牙次数，从而协助用户完成健康刷牙动作，起到预防口腔问题。另外，可通过USB接口模块对可充电电源模块进行充电，从而保证可充电电源模块向各个模块供电，并且可充电电源模块减少对环境的污染，具有环保功能。

2、本实用新型中可充电电源模块包括充电电路、可充电锂电池、供电电路，外部电源通过USB接口模块、充电电路对可充电锂电池充电；外部电源还通过USB接口模块、充电电路对微处理器、马达驱动电路、振动马达供电；外部电源还通过USB接口模块、充电电路、供电电路对多轴传感器、提醒模块供电；从而实现外部电源供电。其中，可充电锂电池可对马达驱动电路供电；可充电锂电池通过供电电路对微处理器、多轴传感器、提醒模块供电；从而实现可充电锂电池供电。

3、本实用新型中USB接口模块包括USB充电接口和USB通信接口，外部电源通过USB充电接口向可充电电源模块供电；外部计算机通过USB充电接口、USB通信接口与微处理器实现通信。本USB接口模块具有充电和通信功能，具有灵活性强、使用方便等优点。

4、本实用新型中充电电路包括锂电池充电芯片，微处理器通过锂电池充电芯片管理可充电锂电池的充电情况。其中，供电电路可对可充电锂电池输出的电压进行降压处理，以满足电路中电压的需要，增大了输出电压的范围。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种新型牙刷的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型一种新型牙刷的电路框图；

图2是本实用新型中一种微处理器的电路原理图；

图3是本实用新型一种多轴传感器的电路原理图；

图4是本实用新型一种USB通信接口的电路原理图；

图5是本实用新型一种USB充电接口、充电电路和可充电锂电池的电路原理图；

图6是本实用新型一种供电电路的电路原理图；

图7是本实用新型一种指示灯的电路原理图；

图8是本实用新型一种马达驱动电路的电路原理图。

附图标号说明：

10—微处理器 20—多轴传感器 30—USB接口模块

31—USB充电接口 32—USB通信接口 40—可充电电源模块

41—充电电路 42—可充电锂电池 43—供电电路

50—提醒模块 51—振动马达 52—指示灯

60—马达驱动电路

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，一种新型牙刷，包括：牙刷本体，所述牙刷本体包括牙刷柄、以及设置在所述牙刷柄端部的牙刷头；在所述牙刷本体上设置有微处理器10、多轴传感器20、USB接口模块30、可充电电源模块40，提醒模块50；在所述牙刷柄上设置有用于安装所述微处理器10、多轴传感器20、USB接口模块30、可充电电源模块40，提醒模块50的容纳腔。所述微处理器10分别与所述多轴传感器20、USB接口模块30、可充电电源模块40、提醒模块50电连接；所述可充电电源模块40还与所述多轴传感器20、USB接口模块30、提醒模块50电连接，可充电电源模块40与多轴传感器20、USB接口模块30、提醒模块50之间的电连接关系未在图中示出。

如图2所示，针对上述实施例的改进，本实施例中，所述微处理器10为STM型单片机，所述单片机STM的端口PD3通过电容C10接地；所述单片机STM的端口PD3还通过电阻R3接地；所述单片机STM的端口PD3还通过电阻R2接在充电电路41与可充电锂电池42之间的线路上，可以实现外部电源通过充电电路41对单片机STM供电。所述单片机STM的端口PB5通过电阻R5与供电电路43的输出端电连接，可以实现可充电锂电池42通过供电电路43向单片机STM供电。

微处理器MCU是线路板核心器件之一，微处理器MCU选用的是ST公司的STM8S101F3P6型单片机。MCU的功能主要包含以下几点：1.锂电池电压的监测。2.传感器数据的读取以及计步算法的实现。3.振动马达以及LED指示灯的驱动。4.与PC机客户端进行通信的处理。

如图2、图3所示，针对上述实施例的改进，本实施例中，所述多轴传感器20为三轴加速度传感器或六轴加速度传感器；所述三轴加速度传感器可以是ANALOG的ADXL345型三轴加速度传感器；所述三轴加速度传感器ADXL345的端口CS与所述单片机STM的端口OSCOUT电连接；所述三轴加速度传感器ADXL345的端口SCL与所述单片机STM的端口PB4电连接，所述单片机STM的端口PB4还通过电阻R4与所述供电电路43的输出端电连接。所述三轴加速度传感器ADXL345的电源输入端与所述供电电路43的输出端电连接，所述供电电路43的输出端还通过电容C6接地。

3D加速度传感器作用设备的核心器件，采用的是ANALOG的ADXL345型3D加速度传感器。3D加速度传感器通过I2C总线和MCU进行通信，如果3D加速度传感器检测到振动时，会通过中断响应MCU来读取传感器内部的X，Y，Z的3D加速度值。MCU通过算法得出用户刷牙次数。

如图2、图4、图5所示，针对上述实施例的改进，本实施例中，所述USB接口模块30包括相互电连接的USB充电接口31和USB通信接口32，所述USB充电接口31为Micro USB充电接口，所述Micro USB充电接口与所述充电电路41电连接，所述USB通信接口32与所述微处理器10通信连接。所述Micro USB充电接口的端口D+、D-与所述USB通信芯片CH340G的端口D+、D-电连接。

所述USB通信接口32包括USB通信芯片CH340G，所述USB通信芯片CH340G的端口TXD、RXD与单片机STM的端口UART1_RX、UART1_TX电连接，所述USB通信芯片CH340G的端口XI、XO上外接有晶体振荡电路。所述晶体振荡电路包括晶体振荡器Y1、第一振荡电容C5、第二振荡电容C9，所述晶体振荡器Y1的一端通过所述第一振荡电容C5接地；所述晶体振荡器Y1的另一端通过所述第二振荡电容C9接地。所述USB通信芯片CH340G的电源输入端VCC接在所述Micro USB充电接口与所述充电电路41之间的线路上；所述USB通信芯片CH340G的电源输入端VCC还通过电容C8接地。与计算机PC机进行通信的电路采用USB转串口TTL的方式进行通信，采用CH340G通信芯片。

如图2、图5、图6所示，针对上述实施例的改进，本实施例中，所述可充电电源模块40包括充电电路41、可充电锂电池42、供电电路43；所述充电电路41与所述可充电锂电池42电连接，所述充电电路41还与所述USB接口模块30电连接，所述USB接口模块30用于与外部电源电连接；所述外部电源通过USB接口模块30、充电电路41对可充电锂电池42充电；所述外部电源还可以通过USB接口模块30、充电电路41向微处理器10、马达驱动电路60供电；所述可充电锂电池42还与所述供电电路43电连接；所述可充电锂电池42通过供电电路43分别向所述微处理器10、多轴传感器20、提醒模块50供电，所述可充电锂电池42可直接向马达驱动电路60供电。

针对上述实施例的改进，本实施例中，所述充电电路41包括锂电池充电芯片TP4054，所述锂电池充电芯片TP4054的电源输入端通过熔断器F1与所述Micro USB充电接口电连接；所述锂电池充电芯片TP4054的正、负电源输入端VCC、GND之间跨接有电容C2；所述锂电池充电芯片TP4054的充电状态输出端CHRG与所述单片机STM的端口OSCIN电连接，所述锂电池充电芯片TP4054的电流输出端BAT与所述可充电锂电池42电连接；所述锂电池充电芯片TP4054的监控端PROG通过监控电阻R1与所述可充电锂电池42电连接，所述锂电池充电芯片TP4054的监控端PROG还接地。

锂电池充电管理电路采用的是TP4054的专用锂电池充电管理芯片进行设计。设备通过Micro USB接口进行充电，可恢复熔断器F1可以有效的对整个电路进行防过流、短路的保护。锂电池管理芯片TP4054，可以对锂电池进行恒流/恒压的充电，并且对充电电流进行监测，欠压保护，限制浪涌电流的功能。当锂电池充电结束后，CHG管脚将触发MCU指示LED状态灯，来指示当前充电状态完成。

TP4054是一款高精度线性单节锂离子或锂聚合物电池充电控制电路，非常适合那些低成本、便携式充电器使用。它集高精度预充电、恒定电流充电、恒定电压充电、电池状态检测、温度监控、充电结束低泄漏、充电状态指示等性能于一身，可以广泛地使用于PDA、移动电话、手持设备等领域。

针对上述实施例的改进，本实施例中，所述供电电路43包括电压转换芯片RT9193，所述电压转换芯片RT9193的正、负电源输入端VIN、GND以及使能端EN接在所述充电电路41与所述可充电锂电池42之间的线路上。所述电压转换芯片RT9193的正、负电源输入端VIN、GND之间跨接有电容C1；所述电压转换芯片RT9193的电源输出端VOUT形成供电电路43的输出端，输出3V电源；所述电压转换芯片RT9193的电源输出端VOUT还通过电容C3接地；所述电压转换芯片RT9193的端口BP还通过电容C4接地。此部分电路的作用是将标准的3.7V的锂电池电压通过LDO(低压差线性稳压器)转换成3.0V的电压供MCU，以及检测等电路使用。

如图2、图7所示，针对上述实施例的改进，本实施例中，所述提醒模块50包括振动马达51和/或指示灯52和/或扬声器。当提醒模块50包括指示灯52时，指示灯LED的阴极与所述单片机STM的端口SIP_NSS电连接，指示灯LED的阳极通过电阻R8与供电电路43的输出端电连接；所述供电电路43的输出端还通过电阻R9的一端电连接，所述电阻R9的另一端与单片机STM的端口NRST电连接，所述电阻R9的另一端还通过电容C13接地；所述供电电路43的输出端还通过电容C12接地。LED指示灯，用于电池电量指示，充电指示，USB通信状态指示。由MCU进行控制。

如图2、图8所示，针对上述实施例的改进，本实施例中，当提醒模块50包括振动马达51时，本新型牙刷还包括：马达驱动电路60，所述马达驱动电路60分别与所述微处理器10、震动马达电连接。所述马达驱动电路60包括三极管U7、二极管D1，所述三极管U7的基极通过第一电阻R6与所述单片机STM的端口UART1_CK电连接；所述三极管U7的发射极通过第二电阻R7与所述单片机STM的端口UART1_CK连接，所述三极管U7的发射极还接地；所述三极管U7的集电极与所述二极管D1的阳极电连接，所述二极管D1的阴极接在所述充电电路41与锂电池之间的线路上；所述二极管D1的阳极、阴极分别与所述振动马达51P2电连接。马达驱动电路60采用的是三极管U7搭建的单向驱动电路，此处三极管U7作为开关三极管进行使用。二极管D1使用的是BAT54C快恢复二极管作为关断电机时供电机续流。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型牙刷，其特征在于，包括：

牙刷本体，在所述牙刷本体上设置有微处理器、多轴传感器、USB接口模块、可充电电源模块，提醒模块；

所述微处理器分别与所述多轴传感器、USB接口模块、可充电电源模块、提醒模块电连接；

所述可充电电源模块还与所述多轴传感器、USB接口模块、提醒模块电连接。

2.如权利要求1所述的新型牙刷，其特征在于：

所述可充电电源模块包括充电电路、可充电锂电池、供电电路；

所述充电电路与所述可充电锂电池电连接，所述可充电锂电池还与所述供电电路电连接；

所述充电电路还与所述USB接口模块电连接，所述USB接口模块用于与外部电源电连接。

3.如权利要求2所述的新型牙刷，其特征在于：

所述USB接口模块包括相互电连接的USB充电接口和USB通信接口；

所述USB充电接口与所述充电电路电连接，所述USB通信接口与所述微处理器通信连接。

4.如权利要求3所述的新型牙刷，其特征在于：

所述充电电路包括锂电池充电芯片，所述锂电池充电芯片的电源输入端通过熔断器与所述USB充电接口电连接；

所述锂电池充电芯片的充电状态输出端与所述微处理器电连接，所述锂电池充电芯片的电流输出端与所述可充电锂电池电连接；

所述锂电池充电芯片的监控端通过监控电阻与所述可充电锂电池电连接，所述锂电池充电芯片的监控端还接地。

5.如权利要求2所述的新型牙刷，其特征在于：

所述供电电路包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的电源输入端接在所述充电电路与所述可充电锂电池之间的线路上。

6.如权利要求3或4所述的新型牙刷，其特征在于：

所述USB通信接口包括USB通信芯片，所述USB通信芯片外接有晶体振荡电路；

所述USB通信芯片的输入端接在所述USB充电接口与所述充电电路之间的线路上。

7.如权利要求2～5中任意一项所述的新型牙刷，其特征在于：

所述提醒模块包括振动马达和/或指示灯和/或扬声器。

8.如权利要求7所述的新型牙刷，其特征在于，还包括：

马达驱动电路，所述马达驱动电路分别与所述微处理器、可充电电源模块，震动马达电连接。

9.如权利要求8所述的新型牙刷，其特征在于：

所述马达驱动电路包括三极管、二极管，所述三极管的基极通过第一电阻与所述微处理器电连接；

所述三极管的发射极通过第二电阻与所述微处理器电连接，所述三极管的发射极还接地；

所述三极管的集电极与所述二极管的阳极电连接，所述二极管的阴极接在所述充电电路与所述可充电锂电池之间的线路上；

所述二极管的阳极、阴极分别与所述振动马达电连接。

10.如权利要求1～5中任意一项所述的新型牙刷，其特征在于：

所述微处理器为STM型单片机，所述多轴传感器为三轴加速度传感器或六轴加速度传感器。