一种基于微电子的自动提醒笔头清洗及更换的画笔的制作方法

本实用新型属于画笔改进技术领域，具体涉及一种基于微电子的自动提醒笔头清洗及更换的画笔。

背景技术：

绘画笔刷作为一种绘图工具，是人们外出写生、室内装修的必备用品。现有的绘画笔刷基本都没有提醒用户何时更换刷头或者清洗画笔的功能，这就造成使用者们通常只能用肉眼判断需要更换画笔的时间，并且在使用画笔的过程中，用户很可能因为临时有事而忘记清洗画笔，导致画笔上的颜料干涸而清洗困难、寿命减小，从而大大减小了笔的利用率。同时，由于画笔较长，所占的空间较大，导致用户在携带画笔时较为不便，且更换画笔时只能整只替换，在一定程度上造成了资源的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服传统画笔的上述缺陷，提供了一种既便于携带，又可以自动提醒用户清洗或更换笔头的新型画笔。

本实用新型的技术方案为：

一种基于微电子的自动提醒笔头清洗及更换的画笔，其包括：可拆卸的笔头以及可伸缩的笔杆，所述的可拆卸笔头包括刷毛和连接杆，所述刷毛尾部固定在连接杆顶层矩形端，所述的连接杆底部与可伸缩笔杆相连；

所述的可伸缩笔杆包括杆体外壳、压力传感装置、led灯、集成电路及可伸缩杆尾，所述的杆体外壳包括依次连接的顶层空心凸台与底层中空圆柱体；所述的顶层空心凸台与连接杆的底部相连，所述的压力传感装置包括顶层感应体、灵敏弹簧及检测装置，所述的顶层感应体通过灵敏弹簧与检测装置相连；所述检测装置设置于顶层空心凸台的上表面，所述的led灯设置于底层中空圆柱体的外壁，所述的集成电路固定于底层中空圆柱体内，所述的可伸缩杆尾与底层中空圆柱体相连。

进一步，所述的连接杆为上截面为矩形、下截面为圆形的变截面立体结构，连接杆底部设置有轴向圆柱形盲孔且该圆柱形盲孔的截面直径小于连接杆底部直径。

进一步，所述的顶层空心凸台与连接杆圆柱形盲孔配合，且顶层空心凸台的高度小于连接杆圆柱形盲孔的深度。

进一步，所述的底层中空圆柱体的侧壁设有圆形灯位插孔，且插孔直径与led灯泡底部截面直径大小一致。

进一步，所述的压力传感装置的顶层感应体的上表面与笔头连接杆的圆柱形盲孔的上表面重合，且该装置宽度小于连接杆圆柱形盲孔直径。

进一步，所述的led灯根据集成电路输出信号的不同有三种状态模式，长关模式、长亮模式和闪烁模式，并通过圆形灯位插孔固定在杆体外壳上。

进一步，所述的集成电路包括存储器、除法电路、倾角传感装置、数模转换电路、差分放大电路、比较电路、计时电路和lc振荡电路，所述的存储器的输出端与除法电路输入端相连，所述的倾角传感装置的输出端与数模转换电路输入端相连，所述的数模转换电路与除法电路并联后与差分放大电路串联，所述的差分放大电路与比较电路串联，所述的比较电路的输出端与计时电路和lc振荡电路构成的并联回路串联。

进一步，所述的可伸缩杆尾包括三节截面直径随节数增加而依次减小的中空圆台，前两节圆台的侧壁底部设有防滑凹槽，第三节圆台的底部开有圆形通孔，孔内设有穿绳。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过电子技术实现了对用户及时清洗或更换笔头的提醒作用，且提醒方式较为直观。当画笔沾上颜料且被搁置的时候，笔头的总重力增加，对压力传感器的压力增加，使输出信号大于预设的表示笔头初始重量的电平值，从而输出高电平信号，导致led灯泡长亮，提示用户清洗刷头；当笔头有磨损应该替换时，其总重力下降，经比较器给出的输出信号经lc振荡回路使led灯泡闪烁，提示用户更换笔头；当笔头磨损不严重且已洗涤干净时，笔头总重量变化不大，经比较器输出低电平信号，led灯泡长灭。

2、本实用新型将传统的必须整根更换画笔转变为只需更换刷头，大大提高了资源利用率，符合节能环保要求，且电路架构较易实现，对产业化生产具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构组装图；

图2为本实用新型的可伸缩笔杆的杆体外壳结构示意图；

图3为本实用新型的可伸缩笔杆的可伸缩杆尾结构示意图；

图4为本实用新型中内置电路的工作流程图；

图5为本实用新型实施例的集成电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例及附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更为清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一则实施例而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施方式中所述的各部件上下关系是基于画笔笔杆的竖直轴而呈现的位置关系，其中，笔头在上，笔杆在下。

实施例1

如图1所示，本实用新型包括可拆卸的笔头1和可伸缩的笔杆2，其中可拆卸的笔头1分为刷毛11和连接杆12，所述的刷毛11尾部与连接杆12固定，所述的连接杆12为上截面成矩形、下截面成圆形的变截面立体结构且与可伸缩笔杆2相连，连接杆12底部含有轴向圆柱形盲孔121且圆柱形盲孔的截面直径小于连接杆的底部直径。

如图2、3所示，所述的可伸缩笔杆2包括杆体外壳21、压力传感器装置22、led灯23、集成电路24和可伸缩杆尾25，所述的杆体外壳21包括顶层空心凸台211与底层中空圆柱体212，所述的顶层空心凸台211的侧壁与连接杆圆柱形盲孔121的侧壁贴合，其截面直径与连接杆12的截面直径匹配且其高度小于连接杆内部圆柱形盲孔121的深度。所述的底层中空圆柱体212与顶层空心凸台211的底部相连，其侧壁设有圆形灯位插孔2121，并且灯位插孔的直径与led灯泡23底部直径的大小一致。所述的压力传感装置22包括顶层感应体221、灵敏弹簧222和检测装置223，所述的顶层感应体221通过灵敏弹簧222与检测装置223相连，且其上表面与圆柱形盲孔121相接触，所述的检测装置223放置于顶层空心凸台211的上表面，且装置宽度小于圆柱形盲孔121的直径，所述的led灯23放置在底层中空圆柱体212的外表面且根据输出电信号的不同有长关、长亮和闪烁三种模式，其引线通过圆形灯位插孔2121与集成电路24的输出相连。所述的集成电路24包括存储器、除法电路、倾角传感装置、数模转换电路、差分放大电路、比较电路、计时电路和lc振荡回路，所述的可伸缩杆尾25与底层中空圆柱体212相连。

如图3所示，所述的可伸缩杆尾25包括三节截面直径随节数增加依次减小的中空圆台251、252、253和拉绳254，前两节圆台251、252的侧壁底部含有防滑凹槽2511、2521，以防止拉伸时不同的中空圆台间出现滑落现象，第三节中空圆台253的底部开有圆形通孔2531，拉绳254通过圆形通孔2531固定在第三节中空圆台253的底部，方便进行拉伸操作。

如图4、5所示，所述的内置电路架构包括存储器、压力传感装置、除法电路、倾角传感装置、数模转换电路、差分放大电路、比较电路、计时器和lc振荡电路，所述压力传感装置将某一时刻感受到的压力转化为信号1后由除法电路与存储器中预先存放的指示笔头标准重量的模拟量进行除法运算得到信号3，同时，倾角传感装置将计算所得的该时刻画笔与地面夹角的正弦值信号3通过数模转换电路转换为模拟信号4，之后，通过差分放大电路得到两个数字信号的差值：当信号3>信号4时，比较电路1判断两信号差值与所设置的额定数值1的大小，若大于额定数值1且信号作为高电平进入定时器后维持其电平的时间大于设定时间，则电路最终输出高电平使小灯泡长亮，否则，小灯泡长灭；当信号3<信号4时，比较电路2判断两信号差值与所设定的额定数值2的大小，若大于额定数值2，则信号作为高电平进入lc振荡电路后使小灯泡闪烁，否则，小灯泡长灭。值得指出的是，由于颜料对画笔重量的影响往往大于刷毛损失对画笔重量的影响，因此额定数值1往往大于额定数值2，一般而言，额定数值1在0.3-0.5v，额定数值2取0.05-0.2v，所设定时间为4-6h。

在所述实施例中，信号1在串联电阻r1和支路电阻r3的共同作用下通过模拟乘法器在运放反馈电路中实现除法运算，并与r9所在支路的信号2一同进入差分放大电路后输出两信号差值：当信号1>信号2时，输出信号进入上支路的比较电路中与预设电压vref1进行比较并将结果输出到计数器74ls192中，计数器跳变到设定数值时将输出高电平使灯泡点亮，否则灯泡不亮；当信号1<信号2时，输出信号进入下支路的比较电路中与预设电压vref2进行比较并将结果输出到lc振荡电路中，经比较电路后输出高电平则lc震荡回路谐振使灯泡闪烁，否则灯泡不亮，从而实现灯泡三种工作模式的调控。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。