新型按摩浴缸控制系統(tǒng)的研制

摘要：系統(tǒng)以浴缸為研究對象，研制了一款具有強度可控的、溫度恒定的水流按摩功能和具有殺菌消毒功能的新型按摩浴缸。控制器以PIC16F676為核心，在程序控制下，能控制電機的速度，使電機速度周期性變化，也可使電機保持某一恒定速度；通過對氣體溫度的檢測，控制內(nèi)部的電熱絲工作狀態(tài)，從而保持氣體溫度的相對恒定，這樣控制器產(chǎn)生了氣流強度可調(diào)的具有恒定溫度的熱氣流，從而使浴缸具有洗浴、保健、養(yǎng)生、休閑的功能；同時配有臭氧發(fā)生器，通過特殊的管路設(shè)計，實現(xiàn)對各個部位的殺菌，保證系統(tǒng)的衛(wèi)生，系統(tǒng)配有非接觸式水位檢測電路，防止在無水狀態(tài)下空轉(zhuǎn)或空燒，以保證系統(tǒng)的安全性。
關(guān)鍵詞：按摩；浴缸；單片機；臭氧發(fā)生器；水位檢測

隨著人們生活的提高，人們對洗澡或浴缸等潔浴產(chǎn)品提出了更高要求，人們開始把洗澡這種傳統(tǒng)意義上的生活行為逐步發(fā)展成為有內(nèi)涵的，具有保健、養(yǎng)生、休閑等功能，進(jìn)而提高了對現(xiàn)實生活的追求。雖然我們現(xiàn)在還只是處于一個相對簡單的認(rèn)識狀態(tài)，但在國外，卻已經(jīng)出現(xiàn)了越來越大的需求。根據(jù)外商調(diào)研，目前尚無此類產(chǎn)品在市場上出售，最多也是該整套設(shè)備中的局部部分。由于目前市場上尚無這種產(chǎn)品，經(jīng)市場調(diào)研，綜合了國內(nèi)外的潔浴市場，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品前景廣闊。因此設(shè)計這樣一款新產(chǎn)品是十分有意義的，投入批量生產(chǎn)后，將帶來較大的社會效益和經(jīng)濟效益。

1 系統(tǒng)功能及其工作原理
該系統(tǒng)具有以下功能：1)能產(chǎn)生溫度恒定、強度固定的熱氣流：2)能產(chǎn)生溫度恒定、強度周期性變化的熱氣流；3)配有臭氧發(fā)生器，能進(jìn)行殺菌消毒。
工作原理：本控制器主要控制對象為電機、電熱絲、臭氧發(fā)生器電路，其中通過可控硅導(dǎo)通角的改變，實現(xiàn)對電機速度的控制；通過熱敏電阻的溫度檢測，控制電熱絲的通斷，實現(xiàn)氣體溫度低的自動調(diào)節(jié)；為了防止無水時電機空轉(zhuǎn)或電熱絲空燒，系統(tǒng)配有非接觸式水位檢測電路。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能，硬件框圖如圖1所示：系統(tǒng)由PIC16F676、防水手柄、溫度采樣、臭氧發(fā)生器、水位檢測電路等組成。

2．1 水位檢測電路
為防止電機在無水狀態(tài)下的空轉(zhuǎn)，電熱絲在無水狀態(tài)下空燒，這里設(shè)置了水位檢測電路。
一般的水位檢測電路采用接觸式檢測，其缺點是時間長久后探頭會逐漸被腐蝕導(dǎo)致無法工作，這里采用獨特的非接觸式水位檢測系統(tǒng)，具有性能可靠，壽命長的特點。
電路如圖2所示：其中U1A、U1B以及周圍元件組成振蕩電路；U1C及周圍元件組成感應(yīng)電路，無水和有水時輸出不同占空比的脈沖，U1D是整形電路，D1、C2組成起到整流作用，將矩形波轉(zhuǎn)化成直流電壓；U2B及周邊電路組成窗口比較器，當(dāng)有水時輸出高電平，最終通過Q1輸送到單片機。