一种呼吸自调节式智能口罩的制作方法

本发明涉及一种呼吸自调节式智能口罩，属于无线供电口罩技术领域。

背景技术：

近年来，随着社会的发展和生活水平的提高，人们对呼吸健康的关注越来越多。今年新冠肺炎的大流行，口罩的需求愈发凸显。作为生活中最常见的工具之一，口罩长期起到了防尘、阻菌、隔绝口气等作用。但是随着科技的发展和人们对生活品质的不断追求，传统口罩已经不能满足人们的需求。

为了弥补普通口罩长时间佩戴造成的呼吸困难的问题，市面上出现了很多电动口罩、新风口罩，该类型产品利用电机主动送风的方式帮助呼吸，但是，这种设计具有缺陷。首先，送风量固定，并不能实现口罩内始终保持舒适环境的目的。第二，挡位的调节往往需要用户手动进行操作，在一些双手不方便的场合不适用。为了解决上述问题，有设计者提出了智能化的口罩，该类型产品利用传感器进行数据采集，并利用一定的算法控制电机转速，使得口罩内始终保持一定的环境，在某种程度上达到了智能化。但是，这类设计往往只是采集温度、湿度、pm2.5浓度等外部环境参数，并不能很好的反应使用者的呼吸健康。而且这类设计控制思路往往只是简单的闭环控制，并不能很好地根据使用者实际情况进行控制，实际控制效果一般。因此，如何提高口罩的智能化控制水平，提高用户体验，是急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种呼吸自调节式智能口罩。

本发明要解决的问题是现有的助呼吸口罩智能化程度不高，多数情况下需要用户手动进行调节，易用性不高且现有的智能口罩往往只是采用基本的自动化控制，智能化程度不高，实际控制效果一般的缺陷。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种呼吸自调节式智能口罩，包括智能口罩本体、外罩、耳带、调节卡扣、外安装孔、呼吸阀装置、滤网盖、hepa滤网、超薄静音风扇、微型无刷电机、涡轮叶片、出风口、进风口、主控电路pcb板、3.7v锂电池、电平转换芯片、微控制器、温湿度传感器、气压传感器、无线串口模块、固定卡扣、固定卡槽8、可更换滤芯、内安装孔、内夹片、配套手环和血氧传感器，所述智能口罩本体上安装有外罩，外罩左右两端设有耳带，耳带左右两端通过调节卡扣与外罩连接，外罩上设有外安装孔，外安装孔上安装有呼吸阀装置，呼吸阀装置上安装有滤网盖，滤网盖后安装有hepa滤网，hepa滤网后安装有超薄静音风扇，超薄静音风扇上安装有微型无刷电机，微型无刷电机齿轮连接涡轮叶片，涡轮叶片外围设有出风口，涡轮叶片内圈设有进风口，微型无刷电机底部安装有主控电路pcb板，主控电路pcb板背面安装有3.7v锂电池，3.7v锂电池导线连接电平转换芯片，电平转换芯片导线连接微控制器，微控制器通过电气连接温湿度传感器、气压传感器和无线串口模块，外罩内侧左右两端安装有固定卡扣，固定卡扣上固定安装有固定卡槽，固定卡槽位于可更换滤芯上，可更换滤芯上安装有内安装孔，内安装孔上安装有内夹片，无限串口模块与配套手环上的无线串口相互进行数据传输，配套手环内安装有血氧传感器。

进一步的，所述呼吸自调节智能口罩由智能口罩本体和配套手环两大系统组成，智能口罩本体主要负责保证呼吸的健康性和舒适性；结合采集到的温湿度等环境参数和从配套手环接收的血氧浓度数据，利用算法对微型无刷电机进行控制，并判定口罩本体内的环境和使用者的健康是否处于一个正常水平，并把结果返回给配套手环。

进一步的，所述外罩、耳带、调节卡扣、外安装孔、滤网盖、hepa滤网62、固定卡扣、固定卡槽、可更换滤芯、内安装孔、内夹片组成阀式口罩。

进一步的，所述微型无刷电机、主控电路pcb板、3.7v锂电池、电平转换芯片、微控制器、温湿度传感器、气压传感器、无线串口模块组成主控电路。

进一步的，所述智能口罩本体主要由阀式口罩和主控电路两部分组成。

进一步的，所述外置采用多微孔太空网布，高透气，更轻薄，可水洗。

进一步的，所述电平转换芯片为ams1117电平转换芯片，微控制器为samd21g18微控制器最小系统，温湿度传感器为dh12温湿度传感器、气压传感器为ms5611气压传感器。

本发明的优点是：送风量可根据口罩内部环境参数，智能化调节，实现口罩内始终保持舒适环境的目的；挡位的调节有手动和自动两种操作模式，在一些双手不方便的场合同样适用；除了采集温湿度、气压等传统智能口罩内部环境参数外，另外采集使用者的呼吸频率和心率参数，能及时地反应使用者的呼吸健康，能很好地根据使用者实际情况进行控制；口罩可拆卸，清洗，多次重复利用，节约成本。

附图说明

图1是一种呼吸自调节式智能口罩的整体结构示意图；

图2是一种呼吸自调节式智能口罩的内部组装结构示意图；

图3是一种呼吸自调节式智能口罩的超薄静音风扇的结构示意图；

图4是一种呼吸自调节式智能口罩的主控电路pcb板的结构示意图；

图5是一种呼吸自调节式智能口罩的工作流程图；

图6是一种呼吸自调节式智能口罩的配套手环的结构示意图；

图中：1、智能口罩本体2、外罩3、耳带4、调节卡扣5、外安装孔6、呼吸阀装置61、滤网盖62、hepa滤网63、超薄静音风扇631、微型无刷电机632、涡轮叶片633、出风口634、进风口635、主控电路pcb板636、3.7v锂电池637、电平转换芯片638、微控制器639、温湿度传感器6310、气压传感器6311、无线串口模块7、固定卡扣8、固定卡槽9、可更换滤芯10、内安装孔11、内夹片12、配套手环13、血氧传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

一种呼吸自调节式智能口罩，包括智能口罩本体1、外罩2、耳带3、调节卡扣4、外安装孔5、呼吸阀装置6、滤网盖61、hepa滤网62、超薄静音风扇63、微型无刷电机631、涡轮叶片632、出风口633、进风口634、主控电路pcb板635、3.7v锂电池636、电平转换芯片637、微控制器638、温湿度传感器639、气压传感器6310、无线串口模块6311、固定卡扣7、固定卡槽8、可更换滤芯9、内安装孔10、内夹片11、配套手环12和血氧传感器13，所述智能口罩本体1上安装有外罩2，用于防尘、阻菌、隔绝口气，外罩2左右两端设有耳带3，用于提供固定，耳带3左右两端通过调节卡扣4与外罩2连接，用于提供调节，外罩2上设有外安装孔5，用于提供安装，外安装孔5上安装有呼吸阀装置6，用于调节口罩内环境，呼吸阀装置6上安装有滤网盖61，用于提供固定安装，滤网盖61后安装有hepa滤网62，用于提供过滤，hepa滤网62后安装有超薄静音风扇63，用于提供空气流通，超薄静音风扇63上安装有微型无刷电机631，用于提供电力，微型无刷电机631齿轮连接涡轮叶片632，用于提供空气流通，涡轮叶片632外围设有出风口633，用于排出热气，涡轮叶片632内圈设有进风口634，用于空气流入，微型无刷电机631底部安装有主控电路pcb板635，用于提供电路，主控电路pcb板635背面安装有3.7v锂电池636，用于提供电源，3.7v锂电池636导线连接电平转换芯片637，用于转换电源，电平转换芯片637导线连接微控制器638，用于处理数据信号，微控制器638通过电气连接温湿度传感器639、气压传感器6310和无线串口模块6311，用于获取和传输数据，外罩2内侧左右两端安装有固定卡扣7，用于提供固定，固定卡扣7上固定安装有固定卡槽8，用于提供固定，固定卡槽8位于可更换滤芯9上，用于提供空气过滤，可更换滤芯9上安装有内安装孔10，用于提供安装位置，内安装孔10上安装有内夹片11，用于提供固定，无限串口模块6311与配套手环12上的无线串口相互进行数据传输，配套手环12内安装有血氧传感器13。

进一步的，所述呼吸自调节智能口罩由智能口罩本体1和配套手环12两大系统组成，智能口罩本体1主要负责保证呼吸的健康性和舒适性；结合采集到的温湿度等环境参数和从配套手环12接收的血氧浓度数据，利用算法对微型无刷电机631进行控制，并判定口罩本体1内的环境和使用者的健康是否处于一个正常水平，并把结果返回给配套手环12。

进一步的，所述外罩2、耳带3、调节卡扣4、外安装孔5、滤网盖61、hepa滤网62、固定卡扣7、固定卡槽8、可更换滤芯9、内安装孔10、内夹片11组成阀式口罩。

进一步的，所述微型无刷电机631、主控电路pcb板635、3.7v锂电池636、电平转换芯片637、微控制器638、温湿度传感器639、气压传感器6310、无线串口模块6311组成主控电路。

进一步的，所述智能口罩本体1主要由阀式口罩和主控电路两部分组成。

进一步的，所述外置2采用多微孔太空网布，高透气，更轻薄，可水洗。

进一步的，所述电平转换芯片637为ams1117电平转换芯片，微控制器638为samd21g18微控制器最小系统，温湿度传感器639为dh12温湿度传感器、气压传感器6310为ms5611气压传感器。

使用方法：将可更换滤芯9用固定卡槽8固定安装在外置2的内侧，将呼吸阀装置6安装在外安装孔5上，并用内夹片11固定安装在内安装孔10上，使智能口罩本体1固定安装；当电源开关打开以后，3.7v锂电池636输出的3.7v电压经过ams1117电平转换芯片637被转换成3.3v，然后通过电气连接为微控制器638、温湿度传感器639和气压传感器6310供电，微控制器638接收温湿度传感器639、气压传感器6310和血氧传感器13采集到的各项数据，通过计算得到使用者的呼吸频率，然后根据此频率对微型无刷电机631转速进行调整，同时把数据通过无线串口模块6311发送给配套手环12，便于使用者对智能口罩本体1内各环境参数的查阅；而后以此循环往复工作，保证智能口罩本体1内始终保持一个舒适健康的环境。