智能颈部按摩仪拆机研究

网上买了一款智能颈部按摩仪拆机研究了一下，下面来聊下我的拆机结果。

智能颈部按摩仪原理：是由电极贴片接触肌肤，利用低电压的脉冲电流作用于神经或肌肉等，从而促进局部血液循环，改善肌肉状态，缓解急慢性疼痛。

1.样机拆机图片展示

整机图片

主控板背面图片

主控板正面图片

内部锂电池图片
样机所用锂电池，电池容量700mAH，带电池保护板（防止过充/过放/短路/过流等保护），标称电压3.7V，充满电电压为4.2V的一款聚合物锂电池。

内部喇叭图片

2.主控板原理图设计

（1）设计思路

a.升压原理：当Q1接通时，肖特基二极管D1反向偏置，电源经过电感L1至Q1形成回路，输入电压加在升压电感中转化为磁能贮存；当Q1关断时，肖特基二极管D1正向偏置，电感中的磁能因不能突变而转化为电能，此电压与输入电源一起为负载提供能量，并给输出电容C3充电，需要数个脉冲来提供足够的能量以加大输出电压。

对样机升压结果进行了实测，实测结果如下：

强度调节（Boost升压），共分为15个档位，输出电压分别为如下：PWM频率为16.55KHZ。

b.低频脉冲电流形成原理：通过单片机IO口PB5和PCO输出不同频率的脉冲信号（PB5和PC0输出脉冲对称），组合成不同波形输出（即让人感受出不同的模式）。

PB5和PCO的脉冲完全对称

a. 当PB5为高电平时，PC0为低电平时，Q2导通，Q5截止，则Q4截止，Q6截止，Q8截止，由于人体存在阻抗K欧姆级别，所以Q3导通。
V2=Vin-0.3 V1=V2-IRr=0.3+R10I
PB6为高电平
电流计算：
Vc2约等于0.3V，IQ3e=[(Vin-0.3)-0.3]/R11
IQ3c= IQ3e*ß
流过人体电流：(V2-V1)/Rr=(V1-0.3)/R10
Q2是否饱和，Vin的电压及Rr有关。此时V1和V2也是完全对称的脉冲。

b. (1)PB5为低电平，PC0为高电平，Q2截止，Q5导通，则Q4放大，Q6放大，Q8导通，Q3截止。
V1=Vin-0.3 V2=Vd5+0.3
PB6为低电平
电流经过Q4-V1-人体-V2-Q6-D5-GND
同理可计算电流，Vin和Rr有关。此时V1和V2也是完全对称的脉冲。

(2)PB5和PC0的脉冲不对称，存在PB5和PCO都为高电平。（同时为高，可能会烧坏管子，因此最好不要让PB5和PC0同时为高电平）
Q5导通，Q2导通，Q6导通，则Q4导通，Q3导通。

C.S8050的开关状态跟二极管D5正端电压有关系，D5正端电压跟流过的电流有关系，可以做一个过流保护。一旦流过D5的电流超过10mA，D5的压降就会超过0.7V，三极管Q2会导通。

D5参数：

C.加热原理：
这个波形是加热弱的，加热强一直是高电平。
通过单片机PC2输出PWM调节加热丝加热。

（2）实现功能：

1.(电源键作为模式切换键)5种模式：智能模式，舒缓模式，活力模式，锤击拍打模式，刮痧模式。灵活切换5种模式唤醒肌肤能量。

PB5和PC0分别产生正占空比为26.5%，周期为1ms的PWM波，但不能同时为高电平，否则会烧毁三级管（需特别注意）。一次产生四束PWM波后等待一定时间再次产生四束波，循环往复即可实现不同模式的功能效果。

舒缓、活力、锤击拍打、刮痧、智能五个模式是通过脉冲之间的时间间隔来实现的，如下表：

模式	脉冲时间间隔
舒缓模式	30ms
活力模式	20ms
锤击拍打模式	50ms
刮痧模式	40ms
智能模式	随机产生20 30 40 50ms

舒缓模式实测波形图；

智能模式实测波形图：

活力模式实测波形图：

刮痧模式实测波形图：

锤击拍打模式实测波形图：
波形同上，一次产生四束PWM波后等待50ms之后再次产生四束波，循环往复即可实现锤击拍打的功能效果。

2.（强度键控制）档位0-15档，0档无输出，0-15档体现按摩仪波形幅度的大小，波形幅度最大60V左右，最小档12V。可以随意选择适合你的舒适度。

3.(加热键控制)加热控制：设备可控制加热高档、低档、停止3个档位。可以对颈部进行恒温热敷。
此样机设计，在里面加一个温度传感器会更好。
原因：如果发热量大于散热量就会越来越热，直到平衡。刚开始用的时候，温度不高，手动调到最高档，刚开始可能还能接受，过了一会发现太热了，手动往下调了两档，戴了一会发现热量又不够，又得往上调，来回往复，此时如果加了温度传感器，这个调节过程就可以交给MCU调节控制MOS管（Q7）,从而控制加热丝的温度了。

对拆机的样机主控板原理图中低频脉冲输出电流电路进行了仿真。
仿真波形如下：
低频脉冲实测输出波形如下：

智能颈椎按摩仪拆机已研究完，同时自己DIY一个智能颈部按摩仪，请看智能颈部按摩仪设计叙述。

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