基于PID温控的电子艾灸仪制造技术

本发明专利技术公开一种基于PID温控的电子艾灸仪，包括：温度检测单元，用于采集和检测艾灸头的实时温度数据，温度检测单元包括艾灸头、对艾灸头实时温度数据进行采集和检测的温度检测电路；温度控制单元，用于调节艾灸头的实时温度；温度控制单元包括PID控制器、PWM控制器、MOS管、用于加热艾灸头的加热装置；PWM控制器、MOS管、加热装置依次串联连接；主控单元，包括微控制器；微控制器分别与温度检测电路、PID控制器以及PWM控制器连接；上位机，连接到微控制器；电源，分别连接到温度检测单元、温度控制单元、主控单元以及上位机，用于供电。本发明专利技术具有温度控制精度高、结构简单、操作方便、稳定度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗保健设备领域，更具体地说，本专利技术涉及一种基于PID温控的电子艾灸仪。
技术介绍
艾灸在我国有数千年的历史，具有治疗疾病和养生保健的作用，主要方法是将燃烧艾条或艾片放置于人体经络穴位等处，能够促进血液循环、激发提高人体的免疫功能、增强人体的抗病能力，具有温补元气、温经通络、补中益气的作用。随着科技的发展，电子艾灸器、电子艾灸仪等用于艾灸的电子产品出现。这些电子艾灸仪的温度采用开环控制，使用的过程中出现艾灸仪温度无法精确控制的不足。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种基于PID温控的电子艾灸仪，在艾灸头上设有温度传感器，采集和检测艾灸头实时温度反馈给微控制器，微控制器控制PID控制器输出实时PWM占空比来控制MOS管的通断，进而控制加热装置的开闭，实现对艾灸头温度的调节，具有温度控制精度高、结构简单、操作方便、稳定度高的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术所述的基于PID温控的电子艾灸仪，包括：温度检测单元，其用于采集和检测艾灸头的实时温度数据，所述温度检测单元包括加热艾片的艾灸头、对所述艾灸头实时温度数据进行采集和检测的温度检测电路；温度控制单元，其用于调节所述艾灸头的实时温度；所述温度控制单元包括PID控制器、PWM控制器、MOS管、用于加热所述艾灸头的加热装置；<br>所述PWM控制器、所述MOS管、所述加热装置依次串联连接；主控单元，其包括微控制器；所述微控制器分别与温度检测电路、所述PID控制器以及所述PWM控制器连接；上位机，其连接到所述微控制器；电源，其分别连接到所述温度检测单元、所述温度控制单元、所述主控单元以及所述上位机，用于供电。优选的是，还包括用于设定电子艾灸仪目标工作参数的薄膜按键装置，所述薄膜按键装置连接到所述微控制器。优选的是，还包括用于对电子艾灸仪实时工作参数与目标工作参数不同进行报警的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接到所述微控制器。优选的是，还包括用于指示电子艾灸仪工作状态的LED灯，所述LED灯连接到所述微控制器。优选的是，还包括用于显示电子艾灸仪工作参数和工作状态的显示屏，所述显示屏连接到所述微控制器。优选的是，所述主控单元还包括模数转换器，所述模数转换器一端连接到所述温度检测电路、另一端连接到所述微控制器，用于将所述温度检测电路采集的所述艾灸头实时温度数据进行模数转换后发送给所述微控制器。优选的是，所述温度检测电路包括采集所述艾灸头实时温度的温度传感器，所述温度传感器是热敏电阻。优选的是，所述温度检测电路还包括与所述热敏电阻串联的第一电阻，所述第一电阻另一端连接电源。优选的是，所述艾灸头是陶瓷贴片。优选的是，所述加热装置是功率电阻，所述功率电阻贴在所述艾灸头上。本专利技术至少包括以下有益效果：1)在艾灸头上设有温度传感器，采集和检测艾灸头实时温度反馈给微控制器，微控制器控制PID(proportionintegralderivative，比例-积分-微分控制器)控制器输出实时PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)占空比来控制MOS(Mosfet，绝缘栅型场效应管)管的通断，进而控制加热装置的开闭，实现对艾灸头温度的调节，具有温度控制精度高、结构简单、操作方便、稳定度高的优点。2)还包括连接到微控制器的薄膜按键装置，用于设定电子艾灸仪目标工作参数；3)还包括连接到微控制器的蜂鸣器，用于对电子艾灸仪实时工作参数与目标工作参数不同进行报警；4)还包括连接到微控制器的LED灯，用于指示电子艾灸仪工作状态；5)还包括连接到微控制器的显示屏，用于显示电子艾灸仪工作参数和工作状态；6)主控单元还包括一端连接到温度检测电路、另一端连接到微控制器的模数转换器，用于将温度检测电路采集的艾灸头实时温度数据进行模数转换后发送给微控制器；7)温度检测电路包括采集艾灸头实时温度的温度传感器，温度传感器是热敏电阻，可实时精确测量艾灸头的温度；8)热敏电阻与第一电阻串联形成分压电路，热敏电阻与第一电阻的连接处作为输入电压信号端，热敏电阻的阻值随着温度的变化而变化，输入电压也随之变化，根据查表法，即可算出输入电压值对应的温度值；9)艾灸头是陶瓷贴片，导热均匀；10)加热装置是功率电阻，功率电阻贴在艾灸头上，可对艾灸头快速加热。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术所述的基于PID温控的电子艾灸仪的结构示意图；图2为本专利技术所述的基于PID温控的电子艾灸仪的PID控制算法流程图；图3为本专利技术所述的基于PID温控的电子艾灸仪温度检测电路的原理图；图4为本专利技术所述的基于PID温控的电子艾灸仪温度控制单元的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1所示，本专利技术提供一种基于PID温控的电子艾灸仪，包括：温度检测单元10，其用于采集和检测艾灸头的实时温度数据，温度检测单元包括加热艾片的艾灸头11、对艾灸头11实时温度数据进行采集和检测的温度检测电路12；温度控制单元20，其用于调节艾灸头11的实时温度；温度控制单元20包括PID控制器21、PWM控制器22、MOS管23、用于加热艾灸头11的加热装置24；PWM控制器22、MOS管23、加热装置24依次串联连接；主控单元30，其包括微控制器31；微控制器31分别与温度检测电路12、PID控制器21以及PWM控制器22连接；上位机40，其连接到微控制器31；电源50，其分别连接到温度检测单元10、温度控制单元20、主控单元30以及上位机40，用于供电。上述实施方式中，微控制器31接收温度检测电路12采集和检测艾灸头11的实时温度数据并进行数据处理，得出艾灸头11的实时温度，将艾灸头11的实时温度与微控制器31的艾灸头预存温度发送给PID控制器21，PID控制器21结合PID控制算法，算出艾灸头的实时温度和预存温度之间的差值以及该差值对应的加热量，即实时PWM占空比，发送给微控制器31，微控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PID温控的电子艾灸仪，其特征在于，包括：温度检测单元，其用于采集和检测艾灸头的实时温度数据，所述温度检测单元包括加热艾片的艾灸头、对所述艾灸头实时温度数据进行采集和检测的温度检测电路；温度控制单元，其用于调节所述艾灸头的实时温度；所述温度控制单元包括PID控制器、PWM控制器、MOS管、用于加热所述艾灸头的加热装置；所述PWM控制器、所述MOS管、所述加热装置依次串联连接；主控单元，其包括微控制器；所述微控制器分别与温度检测电路、所述PID控制器以及所述PWM控制器连接；上位机，其连接到所述微控制器；电源，其分别连接到所述温度检测单元、所述温度控制单元、所述主控单元以及所述上位机，用于供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于PID温控的电子艾灸仪，其特征在于，包括：
温度检测单元，其用于采集和检测艾灸头的实时温度数据，所述温度检
测单元包括加热艾片的艾灸头、对所述艾灸头实时温度数据进行采集和检测
的温度检测电路；
温度控制单元，其用于调节所述艾灸头的实时温度；所述温度控制单元
包括PID控制器、PWM控制器、MOS管、用于加热所述艾灸头的加热装置；
所述PWM控制器、所述MOS管、所述加热装置依次串联连接；
主控单元，其包括微控制器；所述微控制器分别与温度检测电路、所述
PID控制器以及所述PWM控制器连接；
上位机，其连接到所述微控制器；
电源，其分别连接到所述温度检测单元、所述温度控制单元、所述主控
单元以及所述上位机，用于供电。
2.如权利要求1所述的基于PID温控的电子艾灸仪，其特征在于，还包
括用于设定电子艾灸仪目标工作参数的薄膜按键装置，所述薄膜按键装置连
接到所述微控制器。
3.如权利要求2所述的基于PID温控的电子艾灸仪，其特征在于，还包
括用于对电子艾灸仪实时工作参数与目标工作参数不同进行报警的蜂鸣器，
所述蜂鸣器连接到所述微控制器。
4.如权利要求1所述的基于PID温控的电子艾灸仪，其特征在于，还包
括用于指...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，陈建生，姚文明，高静，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32