可调节转速式剃须刀的电路设计

摘要

电子科技的发展推动着剃须刀的更新换代，从最初的手动剃须刀发展到电动剃须刀，从往复式电动剃须刀又发展到旋转式电动剃须刀，现在剃须刀的发展，除了从机械科技和电子科技的方向考虑剃须刀的使用要符合舒适要求，还要考虑在工作模式上有所突破。
　　本文针对剃须刀的旋转速度问题进行改进和设计，设计出可调节旋转速度的电动剃须刀电路。剃须刀在工作过程中主要归结为充电过程以及放电过程。在本文中，针对充电部分和放电部分进行原理介绍，实现电路设计，以及相对模块的功能测试说明。
　　在充电部分中，采用了恒压DC-DC充电模式、开关电源DC-DC充电模式以及三段式充电模式。介绍了三种充电模式的基础原理、相应的电路设计，及相应功能的测验，充电部分在这三种充电模式下可以很好的完成对充电电池充电。功能检测的主要内容为电池充电电流改变状况，电池电量上升状态，以及在充电过程中有LED灯提示正在充电。
　　放电部分分为两个部分，即电机工作的速度调节和电池消耗的低电量指示模块。速度调节模块主要采用两种方法相辅相成合作完成，一种是根据人体皮肤电阻特性影响剃须刀的转速调节；另一种是采用成熟的PWM技术进行速度调节。其中，皮肤电阻测量采用芯片ICL7107的设计，用其LED屏显示电阻数值，观察不同电阻值对速度的影响，从而可以更好的确定什么样的皮肤电阻更加适合什么样的速度，更符合皮肤特性。PWM（Pulse Width Modulation）脉宽调制技术的实现采用芯片AT89C2051或者MC9S08PA4，两种方式下采用软件编程实现其对输出波形的控制，该技术的基本原理是通过改变输出波形的占空比来改变输出电压，通过三极管的开关作用控制实现速度调节。
　　电池的低电量指示模块主要采用LED灯亮起指示或者蜂鸣器响起提示，表明电池电量已经消耗的预定值。LED灯提示部分采用的电路原理为三极管的对管工作原理，也就是推挽式输出原理实现，利用三极管的开关作用，当电池电量低于设定值时， LED灯亮起提示充电。蜂鸣器提示设计的实现主要采用555定时器震荡回路和电压比较器原理实现，原理是电池电量低于设定值，电压比较器输出高电平，555定时器产生震荡信号，蜂鸣器响起，提示电池该充电了。
　　该设计下，电路功能的实现对剃须刀工作有很明显的改进效果，可以提示充电过程，提示电池电量过低，还可以调节刀头的旋转速度。在目前市场上现有电动旋转式剃须刀的基础上有了很大的创新和改进，对剃须刀的发展有很大的提升空间，也更有利于人体设备的研究中对皮肤特性的研究以及明确未来的发展方向。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 背景介绍

1.2 发展现状

1.3 发展前景

1.4 全文介绍

2 基本理论介绍

2.1 镍氢电池的选择

2.2 充电模式的基本知识

2.3 基本芯片的介绍

2.4 PWM控制技术介绍

3 电路设计实现

3.1 充电电路设计

3.2 放电调速模式的设计

3.3 低电量指示

3.4 放电完整电路设计

4 功能模块调试

4.1 充电模块调试

4.2 放电模块功能检测

4.3 设计中遇到的问题及解决方式

5 总结展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

附录

硕士期间取得的学术成果

致谢