一种智能枕头的暖颈寒头装置的制作方法

本发明涉及智能枕技术领域，具体为一种智能枕头的暖颈寒头装置。

背景技术：

在市场上销售的枕头包括已有的所谓智能枕头存在以下主要问题：

市场上常见的颈部加温设备，一般采用电热丝，加载12V直流电源的方式解决。在实际的应用中，对颈部的加温，促进颈部的血液循环，可起到防止脑中卒的作用，尤其对颈椎病患者，作用更加明显。采用电热丝对颈部加温的方式的弊端在于“一热到底”，就是一旦开启加温电路，电热丝将持续工作，持续加温，并形成“热叠加”效应。严重时，会产生对人体的烫伤，甚至起火；各类专利技术和市售产品中未见头部降温。可见，“寒头暖颈”并未完整实现；各类专利技术和市售产品中未见颈部加温、降温闭环控制系统--智能PID控制器控制温度；各类专利技术和市售产品中未见通过智能手机APP的人机对话，随时设定和调节加温的温度，缺乏加温系统的安全性、可调性、可控性；各类专利技术和市售产品中未见微功率高效率半导体发热元件、热导管、散热器组成的加温系统，实行“间接加温”，实现恒温控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能枕头的暖颈寒头装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能枕头的暖颈寒头装置,包括制冷制热机构和PID控制器,所述制冷制热机构包括上导热基板、下导热基板、冷凝器、半导体芯片、热导管、散热器，所述上导热基板与冷凝器固定连接，所述半导体芯片设置在上导热基板与下导热基板之间，所述热导管一端固定在下导热基板下端，所述热导管另一端连接散热器，所述PID控制器与制冷制热机构相连，所述冷凝器上设有第一温度传感器，所述散热器上设有第二温度传感器。

优选的，所述PID控制器包括单片机、温度设定模块、A/D转换模块、设定值与检测值对比模块、PID增温控制模块、PID降温控制模块、PWM增温输出模块、PWM降温输出模块、制冷模块、制热模块以及WIFI模块，所述温度设定模块连接A/D转换模块，所述A/D转换模块连接设定值与检测值对比模块，所述设定值与检测值对比模块连接单片机，所述单片机分别连接PID增温控制模块、PID降温控制模块，所述PID增温控制模块、PID降温控制模块分别连接PWM增温输出模块、PWM降温输出模块，所述PWM增温输出模块、PWM降温输出模块分别连接半导体芯片，所述半导体芯片分别连接制冷模块、制热模块，所述制冷模块连接冷凝器，所述制热模块连接散热器，所述散热器上第二温度传感器和冷凝器上第一温度传感器分别连接设定值与检测值对比模块，所述设定值与检测值对比模块还通过WIFI模块连接智能手机终端。

优选的，所述上导热基板和下导热基板与半导体芯片由螺丝锁紧，并加注导热硅脂。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、单片机首先进行初始化，按照采用智能手机终端初设的增温设置，进行A/D数模转换，单片机再对检测值对比；

B、通过PID控制，控制PWM输出值，带动小功率半导体芯片工作，并通过热导管，将加温量通过散热器散出；

C、设置在散热器附近的第二温度传感器，实时采集加温值，并反馈至对比输入端，使加温温度趋于设定值；

D、通过WIFI模块的内组网、通信网络，将所记录的数据传至使用者、监护人的智能手机终端上，并传至云平台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构原理简单，智能化程度高，通过PID控制温度，既能在颈部加温以暖颈护颈，又能在头部降温以保持头脑清醒惬意。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的PID控制器控制原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种智能枕头的暖颈寒头装置,包括制冷制热机构1和PID控制器2,所述制冷制热机构1包括上导热基板3、下导热基板4、冷凝器5、半导体芯片6、热导管7、散热器8，所述上导热基板3与冷凝器5固定连接，所述半导体芯片6设置在上导热基板3与下导热基板4之间，上导热基板3和下导热基板4与半导体芯片6由螺丝锁紧，并加注导热硅脂；所述热导管7一端固定在下导热基板4下端，所述热导管7另一端连接散热器8，所述PID控制器2与制冷制热机构1相连，所述冷凝器5上设有第一温度传感器9，所述散热器8上设有第二温度传感器10。

本实施例中，PID控制器2包括单片机11、温度设定模块12、A/D转换模块13、设定值与检测值对比模块14、PID增温控制模块15、PID降温控制模块16、PWM增温输出模块17、PWM降温输出模块18、制冷模块19、制热模块20以及WIFI模块21，所述温度设定模块12连接A/D转换模块13，所述A/D转换模块13连接设定值与检测值对比模块14，所述设定值与检测值对比模块14连接单片机11，所述单片机11分别连接PID增温控制模块15、PID降温控制模块16，所述PID增温控制模块15、PID降温控制模块16分别连接PWM增温输出模块17、PWM降温输出模块18，所述PWM增温输出模块17、PWM降温输出模块18分别连接半导体芯片6，所述半导体芯片6分别连接制冷模块19、制热模块20，所述制冷模块19连接冷凝器5，所述制热模块20连接散热器8，所述散热器8上第二温度传感器10和冷凝器5上第一温度传感器9分别连接设定值与检测值对比模块14，所述设定值与检测值对比模块14还通过WIFI模块21连接智能手机终端22。

工作原理：当智能手机终端启动“暖颈寒头”系统后，单片机首先进行初始化，按照采用智能手机终端初设的增温设置，进行A/D数模转换，单片机再对检测值对比，通过PID控制，控制PWM输出值，带动小功率半导体芯片工作，并通过加温导热管，将加温量通过散热器散出，设置在散热器附近的第二温度传感器，实时采集加温值，并反馈至对比输入端，使加温温度趋于设定值。半导体芯片上部制冷，下部制热。芯片选用小功率半导体制冷片。通过智能手机APP对单片机和制冷芯片工作电流脉宽的控制，可使制冷片的降温范围、增温范围控制在一定的范围。降温范围、增温范围还可通过散热器、冷凝器上方的透气孔的数量和孔径，进行兼顾性调节。

通过WIFI模块的内组网、通信网络，将所记录的数据传至使用者、监护人的智能手机APP上，并传至云平台。并可通过内建的WIFI模块与“暖颈”系统进行人机对话，对“暖颈”的启闭、初设值、工作时间等进行设置，实现“暖颈”的智慧管理。颈部加温的可调节温度为40--50℃，以保证颈部加温的效果。当颈部温度超过60℃时，系统自动断电，提高加温系统的安全性、可调性、可控性。

本发明结构原理简单，智能化程度高，通过PID控制温度，既能在颈部加温以暖颈护颈，又能在头部降温以保持头脑清醒惬意。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。