一种基于Arduino的洗浴椅及其控制方法技术

一种基于Arduino的洗浴椅及其控制方法，所述洗浴椅包括洗浴椅本体，包括支撑腿部、座靠部以及扶手；洗浴椅动作执行单元，包括肩部按摩机构、腿部机械臂洗浴机构以及辅助起身机构；以及洗浴椅控制单元，包括信号采集机构、控制盒、功能开关和手持终端，其中所述控制盒嵌装于靠背上，控制盒内设通信模块、Arduino控制器、蓝牙下载模块以及固件烧录模块；所述控制方法包括以下步骤：信号采集机构、功能开关采集数据传输给Arduino控制器进行处理，通过通信模块发送手机APP，同时Arduino控制器接收通过手机APP发送的打开或者关闭指令，打开或关闭对应的洗浴设备，人体进行自动洗浴。本发明专利技术的有益效果是：各个洗浴设备、安卓手机串联成显示和控制的闭合控制回路，性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Arduino的洗浴椅及其控制方法
本专利技术涉及一种基于Arduino的洗浴椅及其控制方法。
技术介绍
随着我国人民随着城市化和快节奏生活化的趋势，和生活水平的提高，人们对沐浴产品的需求也在不断增加。沐浴设备设计和生产厂商也为了适应时代的变化，推出了很多适合中国人需求的沐浴设备，从功能相对简单的浴缸到极具舒适度的按摩洗浴等。目前，智能家居应用地越来越广泛，而我国的沐浴系统辅助设施的设计与研究才刚刚起步，因此我们针对智能洗浴椅的研究很有必要。而近年来基于不同的微控制器的洗浴控制只能实现水温控制，配合装置的机械结构进行简单运动不能实现复杂的控制。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于Arduino的洗浴椅及其控制方法，采用无线通信模块将水温、人是否坐在椅子上、功能开关开闭的参数以及相关洗浴设备的控制集成到安卓手机上，形成一个掌上控制系统，本专利技术，成本低，安全性高，稳定性好，有良好的应用前景。本专利技术所述的一种基于Arduino的洗浴椅，其特征在于，包括：洗浴椅本体，包括支撑腿部、座靠部以及扶手，其中支撑腿部的底部支撑在地面或安装面上，用于安装座靠部以及扶手；座靠部包括椅面以及靠背，其中椅面安装于支撑腿部的上部，靠背设置于支撑部的后部，用于供使用者座靠；所述扶手安装于支撑腿部的两侧，用于供使用者手扶；洗浴椅动作执行单元，包括肩部按摩机构、腿部机械臂洗浴机构以及辅助起身机构，其中所述肩部按摩机构设置于洗浴椅本体靠背上，用于对使用者的肩部进行按摩；所述腿部机械臂洗浴机构设置于洗浴椅本体的支撑腿部，用于对使用者的腿部进行冲洗；辅助起身机构设置于洗浴椅本体的椅面下方，用于支撑椅面的后部起升以辅助使用者起身；以及洗浴椅控制单元，包括信号采集机构、控制盒、功能开关和手持终端，其中所述信号采集机构设置在洗浴椅本体上，所述控制盒嵌装于靠背上，并在控制盒上预留传感器和电器设备控制线接口，控制盒内设通信模块、Arduino控制器、蓝牙下载模块以及固件烧录模块，所述信号采集机构、所述功能开关、蓝牙下载模块以及固件烧录模块的信号输出端分别通过杜邦线与Arduino控制器的信号输入端电连接，所述Arduino控制器的信号传输端口与通信模块的信号传输端口电连接，通信模块的无线通信端口与手持终端通信连接，用于实现手持终端与Arduino控制器之间的信号传输；所述Arduino控制器的信号输出端通过相应导线与所述肩部按摩机构、所述腿部机械臂洗浴机构以及所述辅助起身机构的控制端电连接，用于控制肩部按摩机构、所述腿部机械臂洗浴机构以及所述辅助起身机构工作；所述功能开关嵌装于洗浴椅本体的扶手上，包括多个功能子开关，且功能子开关分别串联入与洗浴椅动作执行单元各个动作执行部件与Arduino控制器相连接的电路内，用于控制各个动作执行部件的动作。所述信号采集机构包括温度传感器和红外线传感器，所述温度传感器和所述红外线传感器、分别与所述Arduino控制器的信号输入端电连接，其中所述温度传感器用于检测水温，所述红外线传感器用于检测洗浴椅本体的座靠部上是否有人。所述支撑腿部包括多根椅腿、连接横梁和椅腿撑腿，相邻两所述椅腿的顶端通过连接横梁相互连接在一起形成顶部可容纳椅面的框架式支撑结构；椅腿撑腿设置在两椅腿之间，用于支撑并加固椅腿以防止洗浴椅本体晃动；靠背的底部与支撑腿部后部的连接横梁固连，用于供使用者背部依靠；椅面置于框架式支撑结构内，且椅面的前端通过合页铰接在支撑腿部前部的连接横梁上，椅面的后部与辅助起身机构的升降端铰接，使得椅面在辅助起身机构的推动下可绕其前部的合页旋转。辅助起身机构为电动推杆，电动推杆通过基座竖直固定于椅面下方的地面或安装面上，电动推杆的推动端作为辅助起身机构的升降端与椅面的后部铰接，用于推动椅面的后部起升。所述肩部按摩机构包括肩部按摩架体和肩部按摩电机，所述肩部按摩架体包括导轨和滑动件，所述导轨铺装于靠背面向使用者的端面上；滑动件滑动安装于导轨上，滑动件上固装多个肩部按摩电机，肩部按摩电机的控制端与Arduino控制器的相应信号输出端电连接，使得滑动件沿导轨轴向滑动以调整其上的肩部按摩电机的位置。所述腿部机械臂洗浴机构包括腿部机械臂和喷淋装置，所述腿部机械臂设置在支撑腿部一侧的椅腿撑腿上，由若干个相互铰接在一起的活动件组成，用于安装并调整喷淋装置以对准使用者腿部；喷淋装置安装在最前端的活动件上，喷淋装置的进水口通过水管与外部水源管路连通，喷淋装置的出水口配装喷淋头，且喷淋装置的控制端与所述Arduino控制器的相应信号输出端电连接，用于在Arduino控制器控制下对使用者腿部进行喷淋。所述洗浴椅还包括多个信号指示灯，其中所述信号指示灯分别串联入与洗浴椅动作执行单元各个动作执行部件与Arduino控制器相连接的控制电路内，用于显示洗浴椅动作执行单元的各个动作执行部件是否工作。所述手持终端为手机，并在手机内增设可与通信模块互访的APP；所述Arduino控制器型号为ArduinoMega2560；所述通信模块型号为NodeMcu；温度传感器型号为MCU-680；红外线传感器型号为TCRT5000；功能开关型号为KCD1-101；蓝牙下载模块型号为HC-42nRF52832；信号指示灯型号为AD16-22SM；固件烧录模块为ESP8266。利用本专利技术所述的一种基于Arduino的洗浴椅进行洗浴的控制方法，包括以下步骤：1)信号采集机构发送传感器信号、功能开关发送功能开关信号：红外线传感器识别人体姿势，温度传感器测量水温的平均值，功能开关读取对应不同功能的功能子开关是否被按下，读取到的数据通过杜邦线传输到Arduino控制器；2)Arduino控制器读取数据：Arduino控制器把读取的数据进行处理并通过通信模块发送到手机APP当前洗浴椅的状态，当用户想进行洗浴时，按下手机APP界面上的相应按钮或选择手机APP控制时，对应的指令数据都将通过通信模块发送到Arduino控制器，否则手机APP不返回任何数据只接受数据；3)Arduino控制器判断是否自处理：Arduino控制器处理并传输各个传感器的数据后，若为是，即接受到来自手机APP的指令数据，进入手机APP处理模式，此时手机APP作为控制核心，若按下不同洗浴装置按钮则立即对相应的洗浴装置进行控制，电动推杆、肩部按摩电机以及腿部机械臂洗浴装置按照指令进行运转；若为否，即没有接受到来自手机APP的指令数据，则进入到自处理模式，此时由Arduino控制器作为控制核心，Arduino控制器根据所处理后的数据与预设的数值进行比较来判断每个温度传感器测得的水温是否不等于预设值，若某个温度传感器测得的湿度不等于预设值时，暂停洗浴，避免在温度过高或者温度过低的情况下进行洗浴；其中洗浴时，Arduino控制器控制相应区域的洗浴装置工作，使得Arduino控制器控制的肩部按摩电机运转对肩部进行洗浴时的按摩对应信号指示灯亮起，与此同时，Arduino控制器控制对应的腿部机械臂洗浴装置进行腿部洗浴对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Arduino的洗浴椅，其特征在于，包括：/n洗浴椅本体，包括支撑腿部、座靠部以及扶手，其中支撑腿部的底部支撑在地面或安装面上，用于安装座靠部以及扶手；座靠部包括椅面以及靠背，其中椅面安装于支撑腿部的上部，靠背设置于支撑部的后部，用于供使用者座靠；所述扶手安装于支撑腿部的两侧，用于供使用者手扶；/n洗浴椅动作执行单元，包括肩部按摩机构、腿部机械臂洗浴机构以及辅助起身机构，其中所述肩部按摩机构设置于洗浴椅本体靠背上，用于对使用者的肩部进行按摩；所述腿部机械臂洗浴机构设置于洗浴椅本体的支撑腿部，用于对使用者的腿部进行冲洗；辅助起身机构设置于洗浴椅本体的椅面下方，用于支撑椅面的后部起升以辅助使用者起身；/n以及洗浴椅控制单元，包括信号采集机构、控制盒、功能开关和手持终端，其中信号采集机构设置在洗浴椅本体上，所述控制盒嵌装于靠背上，并在控制盒上预留传感器和电器设备控制线接口，控制盒内设通信模块、Arduino控制器、蓝牙下载模块以及固件烧录模块，所述信号采集机构、所述功能开关、蓝牙下载模块以及固件烧录模块的信号输出端分别通过杜邦线与Arduino控制器的信号输入端电连接，所述Arduino控制器的信号传输端口与通信模块的信号传输端口电连接，通信模块的无线通信端口与手持终端通信连接，用于实现手持终端与Arduino控制器之间的信号传输；所述Arduino控制器的信号输出端通过相应导线与所述肩部按摩机构、所述腿部机械臂洗浴机构以及所述辅助起身机构的控制端电连接，用于控制肩部按摩机构、所述腿部机械臂洗浴机构以及所述辅助起身机构工作；所述功能开关嵌装于洗浴椅本体的扶手上，包括多个功能子开关，且功能子开关分别串联入与洗浴椅动作执行单元各个动作执行部件与Arduino控制器相连接的电路内，用于控制各个动作执行部件的动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于Arduino的洗浴椅，其特征在于，包括：
洗浴椅本体，包括支撑腿部、座靠部以及扶手，其中支撑腿部的底部支撑在地面或安装面上，用于安装座靠部以及扶手；座靠部包括椅面以及靠背，其中椅面安装于支撑腿部的上部，靠背设置于支撑部的后部，用于供使用者座靠；所述扶手安装于支撑腿部的两侧，用于供使用者手扶；
洗浴椅动作执行单元，包括肩部按摩机构、腿部机械臂洗浴机构以及辅助起身机构，其中所述肩部按摩机构设置于洗浴椅本体靠背上，用于对使用者的肩部进行按摩；所述腿部机械臂洗浴机构设置于洗浴椅本体的支撑腿部，用于对使用者的腿部进行冲洗；辅助起身机构设置于洗浴椅本体的椅面下方，用于支撑椅面的后部起升以辅助使用者起身；
以及洗浴椅控制单元，包括信号采集机构、控制盒、功能开关和手持终端，其中信号采集机构设置在洗浴椅本体上，所述控制盒嵌装于靠背上，并在控制盒上预留传感器和电器设备控制线接口，控制盒内设通信模块、Arduino控制器、蓝牙下载模块以及固件烧录模块，所述信号采集机构、所述功能开关、蓝牙下载模块以及固件烧录模块的信号输出端分别通过杜邦线与Arduino控制器的信号输入端电连接，所述Arduino控制器的信号传输端口与通信模块的信号传输端口电连接，通信模块的无线通信端口与手持终端通信连接，用于实现手持终端与Arduino控制器之间的信号传输；所述Arduino控制器的信号输出端通过相应导线与所述肩部按摩机构、所述腿部机械臂洗浴机构以及所述辅助起身机构的控制端电连接，用于控制肩部按摩机构、所述腿部机械臂洗浴机构以及所述辅助起身机构工作；所述功能开关嵌装于洗浴椅本体的扶手上，包括多个功能子开关，且功能子开关分别串联入与洗浴椅动作执行单元各个动作执行部件与Arduino控制器相连接的电路内，用于控制各个动作执行部件的动作。


2.如权利要求1所述的一种基于Arduino的洗浴椅，其特征在于：所述信号采集机构包括温度传感器和红外线传感器，所述温度传感器和所述红外线传感器分别与所述Arduino控制器的信号输入端电连接，其中所述温度传感器用于检测水温，所述红外线传感器用于检测洗浴椅本体的座靠部上是否有人。


3.如权利要求2所述的一种基于Arduino的洗浴椅，其特征在于：所述支撑腿部包括多根椅腿、连接横梁和椅腿撑腿，相邻两所述椅腿的顶端通过连接横梁相互连接在一起形成顶部可容纳椅面的框架式支撑结构；椅腿撑腿设置在两椅腿之间，用于支撑并加固椅腿以防止洗浴椅本体晃动；靠背的底部与支撑腿部后部的连接横梁固连，用于供使用者背部依靠；椅面置于框架式支撑结构内，且椅面的前端通过合页铰接在支撑腿部前部的连接横梁上，椅面的后部与辅助起身机构的升降端铰接，使得椅面在辅助起身机构的推动下可绕其前部的合页旋转。


4.如权利要求3所述的一种基于Arduino的洗浴椅，其特征在于：辅助起身机构为电动推杆，电动推杆通过基座竖直固定于椅面下方的地面或安装面上，电动推杆的推动端作为辅助起身机构的升降端与椅面的后部铰接，用于推动椅面的后部起升。


5.如权利要求1所述的一种基于Arduino的洗浴椅，其特征在于：所述肩部按摩机构包括肩部按摩架体和肩部按摩电机，所述肩部按摩架体包括导轨和滑动件，所述导轨铺装于靠背面向使用者的端面上；滑动件滑动安装于导轨上，滑动件上固装多个肩部按摩电机，肩部按摩电机的控制端与Arduino控制器的相应信号输出端电连接，使得滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷奇，骆俊伟，周姝窈，杨宏辉，赵军，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33