一种智能恒温手套的制作方法

本发明涉及一种智能恒温手套，属于保暖理疗技术领域。

背景技术：

在寒冷的冬天，手套是人们用来取暖的必需品，尤其是在北方地区，人们对于手套的取暖保温的性能要求更高，但是常规的手套只能通过使用者的体温来获取热量，不能产生热量，只能通过增加手套的厚度来加强手套保温效果，这使得手套笨重不灵活，并且不容易脱戴。

专利号cn201521023262.6公开了一种碳纤维加热手套，包括手套本体、碳纤维发热丝、控制模块、锂电池，所述手套本体包括手套外层和内衬双层结构；所述碳纤维发热丝设于手套外层和内衬之间手背和沿着手指侧边的位置；碳纤维发热丝与控制模块、锂电池电路连接，人体穿上手套，碳纤维发热丝产生远红外光波辐射至手指侧面产生热量。所述手套外层的手掌面对应大拇指和食指位置缝制一层金属导电丝网，人体穿上手套对应大拇指和食指通过金属导电丝网这一层实现触摸屏的控制。所述控制模块包括控制电路板和设于控制电路板上的单片机、蓝牙芯片、多功能按键和led指示灯，控制电路板还设有充放电电路和设有dc接头的连接线。但是该种碳纤维加热手套，通过碳纤维发热丝对手进行加热，由于手套内部空气不流动，长时间使用，手上会出汗，保温效果变差，并且这种加热手套不能实现智能化控制，带上手套之后就无法调整手套设定的温度，无法满足使用者的弹性需求，所以仍有改进的空间。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种拥有智能化控制结构，能够实现调温，提升使用感受的智能恒温手套。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种智能恒温手套，包括手套本体、电源模块和温控模块，以及分别与温控模块相连接的发热片、温度传感器模块、控制按键；电源模块分别与上述各装置相连进行供电；手套本体包括内外对接的表层结构与内衬结构；发热片和温度传感器模块固定设置于手套本体上、手背部位所对应表层结构与内衬结构之间的位置；电源模块和温控模块固定设置于手套本体上、手腕部位所对应表层结构与内衬结构之间的位置，控制按键固定设置于手套本体上、手腕部位所对应的外表面位置。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括与所述温控模块相连接的led屏显模块，led屏显模块固定设置于所述手套本体上、手腕部位所对应的外表面位置。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括移动终端、以及与所述温控模块相连接的无线通信模块，温控模块经无线通信模块外接移动终端。

作为本发明的一种优选技术方案：所述电源模块提供3.3v电压和5v电压，所述温控模块为stm32f103zet6芯片，温控模块的所有vdd引脚均对接电源模块所提供3.3v电压，温控模块的所有vss引脚均接地；温控模块的pc14-osc32_in引脚和pc15_osc32_out引脚分别对接晶振y2的两端，同时晶振y2的两端分别连接瓷片电容c13的其中一端、瓷片电容c14的其中一端，瓷片电容c13的另一端与瓷片电容c14的另一端彼此对接、并接地；温控模块的vdda引脚串联电阻r10后对接电源模块所提供3.3v电压，同时，温控模块的vdda引脚与vssa引脚之间并联电容c11和电容c12。

作为本发明的一种优选技术方案：所述电源模块包括hlk-pm01隔离开关电源芯片、电容c1、充电电池、ams1117-3.3稳压芯片、电容c2和极性电容c3，

其中，hlk-pm01隔离开关电源芯片输入端分别对接电网火线与电网零线，用于外接220v交流电源；hlk-pm01隔离开关电源芯片的接地端接地、并对接所述充电电池的负极，hlk-pm01隔离开关电源芯片输出端对接充电电池的正极，向充电电池正极输出5v直流电，同时，hlk-pm01隔离开关电源芯片输出端与接地端之间连接电容c1；hlk-pm01隔离开关电源芯片输出端对接ams1117-3.3稳压芯片的输入端，同时向外提供5v电压输出，ams1117-3.3稳压芯片的接地端与hlk-pm01隔离开关电源芯片的接地端相连，ams1117-3.3稳压芯片的其中一输出端向外提供3.3v电压输出，同时该端分别对接电容c2的其中一端、极性电容c3的正极，电容c2的另一端与极性电容c3的负极相连、并接地。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括串口转usb电路，所述发热片为usb接口发热片，串口转usb电路包括pnp型三极管q4、npn型三极管q3、二极管d1、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、晶振y1、ch340g芯片和usb接口；ch340g芯片的txd引脚连接温控模块的pa9引脚，ch340g芯片的rxd号引脚连接温控模块的pa10引脚，ch340g芯片的vcc引脚对接电源模块所提供5v电压，同时ch340g芯片的vcc引脚分别对接电容c6的其中一端、电容c7的其中一端，电容c6的另一端与电容c7的另一端相连、并接地，ch340g芯片的rts引脚分别连接npn型三极管q3的e极、电阻r8的其中一端，ch340g芯片的dtr引脚串联电阻r7后、对接npn型三极管q3的b极，ch340g芯片的v3引脚串联电容c8后、与ch340g芯片的gnd引脚相连、并接地，ch340g芯片的xi引脚与xo引脚分别对接晶振y1的两端，同时ch340g芯片的xi引脚与xo引脚分别对接电容c9的其中一端、电容c10的其中一端，电容c9的另一端与电容c10的另一端相连并接地；ch340g芯片的d+引脚与d-引脚对接usb接口，usb接口发热片连接usb接口；npn型三极管q3的c极分别连接电阻r5的其中一端、二极管d1的阴极，电阻r5的另一端连接电源模块所提供3.3v电压，二极管d1的阳极连接温控模块的nrst引脚，电阻r8的另一端连接pnp型三极管q4的b极，pnp型三极管q4的e极连接电源模块所提供3.3v电压，pnp型三极管q4的c极串联电阻r9后、对接温控模块的boot0引脚。

作为本发明的一种优选技术方案：所述温度传感器模块包括ds18b20温度传感器和电阻r6，其中，ds18b20温度传感器的vcc端分别连接电源模块所提供3.3v电压、以及电阻r6的其中一端，ds18b20温度传感器的dq端分别对接电阻r6的另一端、以及温控模块的pb0引脚。

作为本发明的一种优选技术方案：所述led屏显模块为18pin接口屏显模块，led屏显模块的1号引脚接地，led屏显模块的2号引脚对接电源模块所提供3.3v电压，且1号引脚和2号引脚分别对接电容c5的两端；led屏显模块的i2c总线时钟引脚连接温控模块的pd3号引脚；led屏显模块的fifo写复位引脚连接温控模块的pd6引脚，led屏显模块的i2c数据引脚连接温控模块的pg13号引脚，led屏显模块的fifo度复位引脚连接温控模块的pg14号引脚，led屏显模块的fifo使能引脚连接温控模块的pg15引脚；led屏显模块的各个并口数据引脚分别对接温控模块上的各个输出引脚；led屏显模块的fifo读时钟引脚连接温控模块的pb4引脚，led屏显模块的fifo写使能引脚连接温控模块的pb3引脚，led屏显模块的垂直帧同步引脚连接温控模块的pa8引脚。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括移动终端、以及与所述温控模块相连接的无线通信模块，温控模块经无线通信模块外接移动终端。

作为本发明的一种优选技术方案：所述无线通信模块为蓝牙通信模块。

本发明所述一种智能恒温手套，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1)本发明所设计智能恒温手套，基于现有手套结构进行创新设计，引入智能化控制结构，在温控模块的协调控制下，实现所设计发热片与温度传感器模块的组合应用，能够针对手套实现温度调节与恒温控制，如此在实际应用中，能够在达到最佳温度时持续保温，保温效果好，用户使用体验良好，无论是在户外还是在寒冷的北方，都能够使使用者手部保持温暖，提升使用感受；

(2)本发明所设计智能恒温手套中，还引入设计无线通信模块，并具体应用蓝牙通信模块，基于此对所设计手套，外接移动终端进行实际应用，能够通过移动终端对手套实现无线控制，更好的提升用户使用感受。

附图说明

图1是本发明所设计智能恒温手套的结构示意图；

图2为本发明所设计智能恒温手套的模块示意图；

图3为本发明设计中电源模块具体电路示意图；

图4为本发明设计中温控模块具体电路示意图；

图5为本发明设计中串口转usb电路示意图；

图6为本发明设计中温度传感器模块电路示意图；

图7为本发明设计中led屏显模块电路示意图。

其中，1.手套本体，2.电源模块，3.温控模块，4.发热片，5.温度传感器模块，6.控制按键，7.led屏显模块。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明设计了一种智能恒温手套，实际应用当中，具体包括手套本体1、电源模块2、移动终端和温控模块3，以及分别与温控模块3相连接的发热片4、温度传感器模块5、控制按键6、led屏显模块7、无线通信模块；电源模块2分别与上述各装置相连进行供电。

手套本体1包括内外对接的表层结构与内衬结构；发热片4和温度传感器模块5固定设置于手套本体1上、手背部位所对应表层结构与内衬结构之间的位置；实际应用中，表层结构的手背面采用优质pu材料，表层结构手心面采用防滑点塑面料，并且增加双层耐摩层，有效增加抓握力，内衬结构采用全棉布料，保证保暖功能。

电源模块2和温控模块3固定设置于手套本体1上、手腕部位所对应表层结构与内衬结构之间的位置，控制按键6和led屏显模块7固定设置于手套本体1上、手腕部位所对应的外表面位置；实际应用设计中，针对所述控制按键6，具体设计包括一个调大按键、一个调小按键、一个开关按键，由此三个按键分别对接温控模块3，在手套本体1表面即可实现对加热操作实现打开功能、调高温度功能、调低温度功能。

并且还设计温控模块3经无线通信模块外接移动终端，实际应用中，针对无线通信模块，具体设计应用蓝牙通信模块，如此基于诸如智能手机、平板电脑等的移动终端，亦可经无线通信方式针对发热片4实现上述控制按键6的操作功能，同时还可结合温度传感器模块5，实现对应预设恒温阈值下的恒温控制，具体由移动终端经无线通信链路向温控模块3发送一个预设恒温阈值，然后温控模块3基于温度传感器模块5实时采集手套本体1内的温度作为反馈，针对发热片4自动实现开、关、提高工作功率、降低工作功率操作，使得手套本体1内的温度保持于预设恒温阈值，如此基于移动终端实现恒温控制。

设计应用中，针对所设计的电源模块2，具体需要设计实现3.3v电压和5v电压的提供，具体方案中，电源模块2包括hlk-pm01隔离开关电源芯片、电容c1、充电电池、ams1117-3.3稳压芯片、电容c2和极性电容c3；其中，hlk-pm01隔离开关电源芯片输入端分别对接电网火线与电网零线，用于外接220v交流电源；hlk-pm01隔离开关电源芯片的接地端接地、并对接所述充电电池的负极，hlk-pm01隔离开关电源芯片输出端对接充电电池的正极，向充电电池正极输出5v直流电，同时，hlk-pm01隔离开关电源芯片输出端与接地端之间连接电容c1；hlk-pm01隔离开关电源芯片输出端对接ams1117-3.3稳压芯片的输入端，同时向外提供5v电压输出，ams1117-3.3稳压芯片的接地端与hlk-pm01隔离开关电源芯片的接地端相连，ams1117-3.3稳压芯片的其中一输出端向外提供3.3v电压输出，同时该端分别对接电容c2的其中一端、极性电容c3的正极，电容c2的另一端与极性电容c3的负极相连、并接地，极性电容c3用于滤除杂波。

基于上述关于电源模块2的具体电路设计，其中hlk-pm01隔离开关电源芯片用于外接220v交流电源，即在所设计恒温手套结构中，对应于手套本体1的表面会设计一个对应于hlk-pm01隔离开关电源芯片用于外接电源的接口，即通过此接口，可以为设计恒温手套中的电控结构进行供电、以及为其中的充电电池进行充电，并且实际应用中，充电电池可以设计采用锂电池，而对于hlk-pm01隔离开关电源芯片的取电接口，具体可以设计位于手套本体1的侧面设有一个带翻盖的接口，接口可采用常用的usb充电口，亦可在具体应用tape-c接口，即用于hlk-pm01隔离开关电源芯片的取电接口，实际应用中，tape-c接口5为现在的常用充电接口之一，只需要用一根usb数据线连接电源就可以给可充电锂电池充电，持续加热时间可达12-24小时，另外这里对于接口进一步设计翻盖保护，翻盖一旦盖上就起到防水防尘的功能。

在上述设计电源模块2所提供的3.3v电压和5v电压的基础下，我们针对温控模块3，具体选用stm32f103zet6芯片，温控模块3的所有vdd引脚均对接电源模块2所提供3.3v电压，温控模块3的所有vss引脚均接地；温控模块3的pc14-osc32_in引脚和pc15_osc32_out引脚分别对接晶振y2的两端，同时晶振y2的两端分别连接瓷片电容c13的其中一端、瓷片电容c14的其中一端，瓷片电容c13的另一端与瓷片电容c14的另一端彼此对接、并接地；温控模块3的vdda引脚串联电阻r10后对接电源模块2所提供3.3v电压，同时，温控模块3的vdda引脚与vssa引脚之间并联电容c11和电容c12。

如此，基于上述设计电源模块2所提供的3.3v电压和5v电压，结合stm32f103zet6芯片具体应用的温控模块3，我们接下来针对上述结构，具体设计了串口转usb电路、温度传感器模块5具体电路、led屏显模块7具体电路，并且接下来依次进行介绍。

针对发热片4，具体设计采用usb接口发热片，并且实际采用环保pet材料进行制造发热片，而且在usb接口发热片相对手套本体1内部的设置中，进一步设计带有耐高温的保护胶纸。

对于usb接口发热片的应用，进一步设计引入串口转usb电路，其中，串口转usb电路包括pnp型三极管q4、npn型三极管q3、二极管d1、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、晶振y1、ch340g芯片和usb接口；ch340g芯片的txd引脚连接温控模块3的pa9引脚，ch340g芯片的rxd号引脚连接温控模块3的pa10引脚，ch340g芯片的vcc引脚对接电源模块2所提供5v电压，同时ch340g芯片的vcc引脚分别对接电容c6的其中一端、电容c7的其中一端，电容c6的另一端与电容c7的另一端相连、并接地，ch340g芯片的rts引脚分别连接npn型三极管q3的e极、电阻r8的其中一端，ch340g芯片的dtr引脚串联电阻r7后、对接npn型三极管q3的b极，ch340g芯片的v3引脚串联电容c8后、与ch340g芯片的gnd引脚相连、并接地，ch340g芯片的xi引脚与xo引脚分别对接晶振y1的两端，同时ch340g芯片的xi引脚与xo引脚分别对接电容c9的其中一端、电容c10的其中一端，电容c9的另一端与电容c10的另一端相连并接地；ch340g芯片的d+引脚与d-引脚对接usb接口，usb接口发热片连接usb接口；npn型三极管q3的c极分别连接电阻r5的其中一端、二极管d1的阴极，电阻r5的另一端连接电源模块2所提供3.3v电压，二极管d1的阳极连接温控模块3的nrst引脚，电阻r8的另一端连接pnp型三极管q4的b极，pnp型三极管q4的e极连接电源模块2所提供3.3v电压，pnp型三极管q4的c极串联电阻r9后、对接温控模块3的boot0引脚。

针对温度传感器模块5，设计具体电路包括ds18b20温度传感器和电阻r6，其中，ds18b20温度传感器的vcc端分别连接电源模块2所提供3.3v电压、以及电阻r6的其中一端，ds18b20温度传感器的dq端分别对接电阻r6的另一端、以及温控模块3的pb0引脚。

针对led屏显模块7，实际应用中选用为18pin接口屏显模块，并且在具体的实际电路设计中，led屏显模块7的1号引脚接地，led屏显模块7的2号引脚对接电源模块2所提供3.3v电压，且1号引脚和2号引脚分别对接电容c5的两端；led屏显模块7的i2c总线时钟引脚连接温控模块3的pd3号引脚；led屏显模块7的fifo写复位引脚连接温控模块3的pd6引脚，led屏显模块7的i2c数据引脚连接温控模块3的pg13号引脚，led屏显模块7的fifo度复位引脚连接温控模块3的pg14号引脚，led屏显模块7的fifo使能引脚连接温控模块3的pg15引脚；led屏显模块7的各个并口数据引脚分别对接温控模块3上的各个输出引脚；led屏显模块7的fifo读时钟引脚连接温控模块3的pb4引脚，led屏显模块7的fifo写使能引脚连接温控模块3的pb3引脚，led屏显模块7的垂直帧同步引脚连接温控模块3的pa8引脚。

上述技术方案所设计智能恒温手套，在实际应用当中，基于现有手套结构进行创新设计，引入智能化控制结构，在温控模块3的协调控制下，实现所设计发热片4与温度传感器模块5的组合应用，能够针对手套实现温度调节与恒温控制，如此在实际应用中，能够在达到最佳温度时持续保温，保温效果好，用户使用体验良好，无论是在户外还是在寒冷的北方，都能够使使用者手部保持温暖，提升使用感受；而且还引入设计无线通信模块，并具体应用蓝牙通信模块，基于此对所设计手套，外接移动终端进行实际应用，能够通过移动终端对手套实现无线控制，更好的提升用户使用感受，实际使用中，具体达到一次充电能持续使用12小时-24小时，用户可持续使用，温度恒定在38度-45度之间，提高使用者的使用感受。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。