整合型剃须刀驱动单芯片及剃须刀的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路技术领域，具体涉及一种整合型剃须刀驱动单芯片及剃须刀。


背景技术：

2.现有技术中，剃须刀内部设置有印制电路板，该印制电路板上通常包含电池的充放电电路、电池保护电路、电机驱动电路等，这些电路通常设置于多个独立的芯片，或者，采用多个分立器件组合形成。由于采用多个芯片和/或分立器件进行组合，在实际生产时需要将各个芯片和/或分立器件分别安装于电路板，使得生产的工序较为复杂，同时，也需要采购多种芯片和/或分立器件，这显然不利于厂商的成本管控，多个芯片和/或分立器件组合的方式也会使电路板的体积较大，在消费电子设备趋于小型化的社会，采用该种方式的剃须刀也不利于产品推广。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种整合型剃须刀驱动单芯片及剃须刀，其目的在于减小体积、降低成本。
4.第一方面，本实用新型提供了一种整合型剃须刀驱动单芯片，包括：
5.信号接收模块，被配置为获取表征外部电子元器件感应生成的外部电信号；
6.主控模块，与所述信号接收模块连接，被配置为对所述外部电信号进行逻辑运算并生成电机控制电信号；
7.电机控制模块，与所述主控模块连接，被配置为根据所述电机控制电信号生成驱动外部电机工作的电机驱动信号；
8.显示控制模块，与所述主控模块连接，被配置为受控于所述主控模块以生成驱动外部显示模块工作的显示驱动信号。
9.优选地，所述主控模块包括信号计时单元和判断单元，所述信号计时单元与所述判断单元、所述信号接收模块分别连接，所述信号计时单元被配置为对所述外部电信号中的信号进行计时，所述判断单元被配置为根据所述计时结果判断所述外部电信号是否为有效信号。
10.优选地，所述主控模块还包括计次单元和主控单元，所述计次单元连接在所述判断单元和主控单元之间，所述计次单元对所述有效信号进行计次，所述主控单元被配置为根据所述有效信号的次数生成相应的所述电机控制电信号。
11.优选地，所述显示控制模块包括镜像电路，所述镜像电路与所述主控模块连接，所述镜像电路的镜像输出端与外部的显示模块连接。
12.优选地，还包括与所述主控模块连接的声音控制模块，所述声音控制模块被配置为受控于所述主控模块以生成驱动外部声音模块工作的声音驱动信号。
13.优选地，还包括与所述主控模块、外部电池、外部供电电源分别连接的充放电模
块。
14.优选地，还包括与所述主控模块、所述外部电池分别连接的电池保护模块。
15.优选地，还包括电量检测模块，所述电量检测模块与所述主控模块、外部电池连接。
16.优选地，还包括电机检测模块，所述电机检测模块与所述主控模块、所述外部电机分别连接。
17.第二方面，一种剃须刀，包括第一方面所述的整合型剃须刀驱动单芯片。
18.本实用新型提供的整合型剃须刀驱动单芯片及剃须刀，能够实现多种功能，芯片应用时，外围电路无需设置过多的电子元器件，减少了外围布置电子元器件的成本，体积小。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
20.图1为本实用新型实施例提供的整合型剃须刀驱动单芯片的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的主控模块的第一结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例提供的主控模块的第二结构示意图；
23.图4为本实用新型实施例提供的显示控制模块的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例提供的镜像电路的电路原理图；
25.图6为本实用新型实施例提供的声音控制模块的结构示意图；
26.图7为本实用新型实施例提供的充放电模块的结构示意图；
27.图8为本实用新型实施例提供的电池保护模块的结构示意图；
28.图9为本实用新型实施例提供的电量检测模块的结构示意图；
29.图10为本实用新型实施例提供的电机检测模块的结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
31.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
32.实施例一：
33.一种整合型剃须刀驱动单芯片100，参见图1，包括信号接收模块11、主控模块12、电机控制模块13和显示控制模块14。其中，信号接收模块11被配置为获取表征外部电子元器件200感应生成的外部电信号。主控模块12与信号接收模块11连接，主控模块12被配置为对外部电信号进行逻辑运算并生成电机控制电信号。电机控制模块13与主控模块12连接，电机控制模块13被配置为根据电机控制电信号生成驱动外部电机300工作的电机驱动信
号。显示控制模块14与主控模块12连接，显示控制模块14被配置为受控于主控模块12以生成驱动外部显示模块400工作的显示驱动信号。
34.需要注意的是，本实施例中所描述的“外部电子元器件200”是相对于整合型剃须刀驱动单芯片100而言的“外部”，并不是整合型剃须刀驱动单芯片100所在载体的“外部”。同理，下述“外部电机300”是相对于整合型剃须刀驱动单芯片100而言的“外部”，而并不是对“外部电机300”的具体位置做的限定。同理，本实施例中关于下述外部显示模块400、外部声音模块500、外部供电电源600、外部电池700等同理。
35.在本实施例中，外部电子元器件200可以包括常规开关、常规按键、脉冲开关、脉冲按键、气动开关、刀网开关及传感器等。对应地，若外部电子元器件200为常规开关或常规按键，则外部电信号为高低电平信号；若外部电子元器件200为脉冲开关或脉冲按键，则外部电信号为脉冲的上升沿和下降沿；若外部电子元器件200为气动开关，则外部电信号可以为电流、电压、电容等。
36.信号接收模块11可以包括电流检测器、电压检测器中的至少一种，可以基于实际需求确定。比如，若外部电子元器件200为常规开关或常规按键，则信号接收模块11可以为电压/电平检测器；若外部电子元器件200为气动开关，则信号接收模块11可以为电流检测器。需要注意的是，电流检测器可以包括能够检测外部电子元器件200的电流的器件，对该器件的类型、型号、电路结构不做具体限制；电压检测器可以包括能够检测外部电子元器件200的电压的器件，对该器件的类型、型号、电路结构不做具体限制。
37.进一步地，当外部电子元器件200被导通/按压/感应时，信号接收模块11接收对应的外部电信号并发送至主控模块12。
38.在本实施例中，电机控制模块13可以包括但不限于全桥驱动电路、半桥驱动电路。全桥驱动电路、半桥驱动电路用于根据电机控制电机信号驱动外部电机300运转，全桥驱动电路、半桥驱动电路的具体结构不做限制。外部电机300可为无刷电机、有刷电机等，电机控制模块13的具体电路可以基于外部电机300的类型进行相应配置。
39.在本实施例中，显示控制模块14用于驱动与其连接的各个外部显示模块400。外部显示模块400可以包括多个发光二极管，关于该多个发光二极管的连接方式不做具体限制，主控模块12可以基于标识或指示需要，控制其中的一个或几个发光二极管亮起。
40.在本实施例中，基于上述描述可知，主控模块12可以基于信号接收模块11发送的外部电信号分别控制电机控制模块13驱动外部电机300工作、显示控制模块14驱动外部显示模块400工作。
41.在本实施例中，通过采用包括信号接收模块11、主控模块12、电机控制模块13和显示控制模块14的整合型剃须刀驱动单芯片100，能够对外部电机300、外部显示模块400进行驱动，而无需采用多个芯片进行组合，有效减少了排布芯片的数量，同时在芯片应用时，外围电路无需设置过多的外部电子元器件200，减少了外部电子元器件200的成本，减小了整合型剃须刀驱动单芯片100的体积。
42.在本实施例中，主控模块12可以包括信号计时单元121和判断单元122，参见图2，信号计时单元121与判断单元122、信号接收模块11分别连接，信号计时单元121被配置为对外部电信号中的信号进行计时，判断单元122被配置为根据计时结果判断外部电信号是否为有效信号。
43.其中，信号计时单元121的计时逻辑可以包括：根据主控模块12接收到外部电信号的时间确定开始计时的时刻、根据信号接收模块11生成外部电信号的时间确定开始计时的时刻、根据主控模块12输出电机控制电信号的时间确定开始计时的时刻等，此处对计时逻辑开始计时的时刻确定方式不做具体限制。
44.在本实施例中，有效信号可以包括指示剃须刀工作状态的信号。比如，该有效信号可以为控制剃须刀进入锁定状态的信号、控制剃须刀显示剩余电量的信号、控制剃须刀进入非锁定状态的信号、控制外部电机300转动的信号等。
45.为了能够更加清楚地描述上述信号计时单元121和判断单元122的工作方式，列举以下示例：
46.假设外部电子元器件200为常规开关/常规按键，当用户按压该外部电子元器件200时，信号接收模块11生成电平信号并发送至主控模块12。主控模块12接收到电平信号的同时信号计时单元121开始计时，直至电平信号消失即用户结束按压动作。判断单元122判断计时结果是否超过预设的计时时长(如20ms、30ms等)，若是，判断单元122判定上述电平信号为有效信号，则上述按压操作有效。
47.在本实施例中，通过上述的信号计时单元121和判断单元122，主控模块12可以基于电平信号的持续时间对信号的有效性进行判断，进而控制剃须刀的动作，能够避免误操作带来的影响，提升用户体验。
48.在本实施例中，主控模块12还可以包括计次单元123和主控单元124，参见图3，计次单元123连接在判断单元122和主控单元124之间，计次单元123对有效信号进行计次，主控单元124被配置为根据有效信号的次数生成相应的电机控制电信号。
49.为了能够更加清楚地描述上述计次单元123和主控单元124的工作方式，列举以下示例：
50.计次单元123根据判断单元122的判定结果记录预设计次时长内的有效信号的次数，若有效信号的次数为1，则主控单元124控制电机控制模块13使外部电机300处于一档；若有效信号的次数为2，则主控单元124控制电机控制模块13使外部电机300处于二挡。
51.在一些实施例中，若信号计时单元121计量到电平信号的持续时间达到3s(预设锁定时长)，则主控单元124可以控制剃须刀进入锁定状态。当剃须刀进入锁定状态，电机控制模块13停止驱动外部电机300运转，直至再次接收到持续时间达到3s的电平信号。
52.在本实施例中，通过上述的计次单元123和主控单元124，主控模块12根据有效信号的次数控制剃须刀的工作状态，无需设置过多的外部元器件，减小了整合型剃须刀驱动单芯片100的体积。
53.在本实施例中，显示控制模块14包括镜像电路141，参见图4，镜像电路141与主控模块12连接，镜像电路141的镜像输出端与外部显示模块400连接。
54.以下以一个具体镜像电路141为例，参见图5，镜像电路141包括电流源1141、第一开关管1142和第二开关管1143。电流源1141的第一端与供电电源连接，电流源1141的第二端与第一开关管1142的第一端连接，第一开关管1142的第二端接地，第一开关管1142的第三端与第一开关管1142的第一端连接。第二开关管1143的第一端与外部显示模块400的第一端连接，外部显示模块400的第二端与外部供电电源600连接。第二开关管1143的第二端接地，第二开关管1143的第三端与第一开关管1142的第三端连接。
55.在本实施例中，第一开关管1142可以为n型场效应管，第一开关管1142的第一端可以为漏极，第一开关管1142的第二端可以为源极，第一开关管1142的第三端可以为栅极。第二开关管1143可以为n型场效应管，第二开关管1143的第一端可以为漏极，第二开关管1143的第二端可以为源极，第二开关管1143的第三端可以为栅极。
56.镜像电路141还可以包括第一调节单元，第一调节单元可以包括多个开关管及与多个开关管一一对应的开关，每个开关管可以为n型场效应管。第一调节单元的各个开关管的漏极与第一开关管1142的第一端连接，第一调节单元的各个开关管的源极与第一开关管1142的第二端连接，第一调节单元的各个开关管的栅极分别通过对应的开关与节点a(参见图5)连接。同样地，镜像电路141还可以包括第二调节单元，第二调节单元与第二开关管1143的连接方式同第一调节单元与第一开关管1142的连接方式类似。
57.在本实施例中，电流源1141与流经外部显示模块400的电流一致，通过控制电流源的大小，可以控制外部显示模块400的亮灭。进一步地，主控模块12可以通过控制第一调节单元的开关的通断，进而调节镜像电流的镜像比例，从而可以灵活调整显示模块400的亮度大小，实现逐渐提高/降低亮度，以提示用户当前剃须刀的状态。
58.在本实施例中，整合型剃须刀驱动单芯片100还可以包括与主控模块12连接的声音控制模块15，参见图6，声音控制模块15被配置为受控于主控模块12以生成驱动外部声音模块500工作的声音驱动信号。外部声音模块500可以为蜂鸣器、扬声器等。
59.为了能够更加清楚地描述上述声音控制模块15的工作方式，列举以下示例：
60.当确定外部电机300堵转，主控模块12可以通过声音控制模块15控制蜂鸣器持续发音；当确定剃须刀满足锁定条件或解锁条件，可以控制蜂鸣器发音3秒；当确定剃须刀接收到外部电信号，主控模块12可以控制蜂鸣器发音0.2秒；当确定外部电池700处于低压状态，主控模块12可以控制蜂鸣器发音0.5秒。需要注意的是，声音控制模块15的具体电路可以基于外部声音模块500的类型相应配置，此处对该电路不做具体限制。
61.在本实施例中，可以通过整合型剃须刀驱动单芯片100的内部逻辑，确定当前剃须刀的工作状态，进而控制蜂鸣器发出与该工作状态对应的声音，简单便捷。
62.在本实施例中，整合型剃须刀驱动单芯片100还包括与主控模块12、外部电池700、外部供电电源600分别连接的充放电模块16，参见图7。外部供电电源600可以为用于为整合型剃须刀驱动单芯片100提供电能以及为外部电池700充电的装置，外部供电电源600可以为能够输出电能的组件，比如，该组件可以为usb充电线、电源线等。外部电池700可以为用于储能及释能的装置。比如，外部电池700可以为铅蓄电池、锂电池等。充放电模块16可以包括将外部供电电源600提供的电能输送至外部电池700，将外部电池700的电能输送至剃须刀的各个模块的电路，该电路可具备升压、降压、整流等功能。
63.在本实施例中，通过充放电模块16，剃须刀提供两种供电模式，提高了灵活性。
64.在本实施例中，整合型剃须刀驱动单芯片100还包括与主控模块12、外部电池700分别连接的电池保护模块17。电池保护模块17可以包括但不限于过流保护电路、过压保护电路、过放保护电路及过充保护电路等，电流检测可以采用电流检测器，电压检测可以采用电压检测器，在此不对电池保护模块17及电流、电压检测电路的具体结构进行限制。
65.在本实施例中，电流检测器采集外部电池700的充电/放电电流，电压检测器采集外部电池700的充电/放电电压，电池保护模块17基于充电/放电电流、充电/放电电压判断
外部电池700是否出现过流、过压、过放、过充等现象，若是，电池保护模块17断开外部电池700的充电电路或者放电电路。
66.在本实施例中，通过电池保护模块17对外部电池700的充放电过程进行保护，可提高剃须刀的安全性。
67.在本实施例中，整合型剃须刀驱动单芯片100还包括电量检测模块18，电量检测模块18与主控模块12、外部电池700连接。在本实施例中，电量检测模块18包括电压检测器，电压检测器用于测量外部电池700的输出电压，根据输出电压-电量的变化曲线，估算外部电池700剩余电量。在其他实施例中，电量检测模块18可以包括电压检测器和电流检测器，电压检测器和电流检测器分别用于测量外部电池700的输出电压和输出电流，根据输出电压和输出电流计算外部电池700负载的等效电阻，再根据输出电压、等效电阻与电量的关系，估算外部电池700剩余电量。
68.在本实施例中，通过电量检测模块18对外部电池700的电量进行检测，当外部电池700剩余电量小于预设电量阈值时，主控模块12可通过外部声音模块500和外部显示模块400提示用户充电，实用性强。
69.在本实施例中，整合型剃须刀驱动单芯片100还包括电机检测模块19，电机检测模块19与主控模块12、外部电机300分别连接。
70.其中电机检测模块19可以包括但不限于电压检测电路和电流检测电路，电压检测电路用于检测外部电机300的电机电压信号，电流检测电路用于检测外部电机300的电机电流信号，主控模块12根据电机电压信号和电机电流信号判断外部电机300是否工作正常(如短路、断路等)，若判定外部电机300工作不正常，主控模块12可以控制显示控制模块14和/或声音控制模块15，对用户进行显示和/或声音提示，也可以通过主控模块12控制电机控制模块13停止输出驱动信号，以控制外部电机300停止工作。在此，不对电压检测电路和电流检测电路的具体结构进行限制。
71.在本实施例中，通过电机检测模块19对外部电机300电信号的检测，可以监控外部电机300的工作状态，若外部电机300工作不正常，可实时提醒用户进行处理。
72.实施例二：
73.一种剃须刀，包括实施例一的整合型剃须刀驱动单芯片100。
74.本实用新型实施例所提供的产品，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
75.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。