产品应用 | 进芯电子ADP16x DSP在筋膜枪产品中的应用

 

         筋膜枪作为近几年的大热产品，被行业定义为一款软组织康复工具。它是利用高频次振动将力和震动传送到人体的筋膜，从而起到增加组织血流量、放松肌肉的功效，并且它可以通过共振使人体组织产生相对位移，减轻组织粘连，恢复肌肉和筋膜的弹性。相比传统泡沫轴或者筋膜球，筋膜枪技术对于肌肉和筋膜的放松确实更加深层和精准。

 

          一般来说，筋膜枪的芯片和电机决定着筋膜枪的噪音、击打力度和使用持久度，其按摩功能的实现，更是离不开主控芯片的核心控制作用。进芯电子的筋膜枪芯片方案，采用了ADP16x系列DSP作为主控芯片，具有灵敏高、功耗低、稳定性好、性价比高等特点。

 

 

ADP16x DSP简介

         ADP16x器件提供增强型DSP架构设计，以低成本实现低功耗和高性能处理能力。为数字电机和运动控制应用而优化的几种高级外设已经被集成，以提供一个真正的单芯片DSP控制器。与现有的DSP控制器设备代码兼容时，ADP16x提供更高的处理性能和更高水平的外设集成。

▲封装引脚图

 

产品特征

 

方案描述（通用版）

         本筋膜枪方案采用通用版mini机身，包括壳体、按摩头、传动机构、驱动装置。壳体中内置12V锂电池包，电压输出范围9V～12.6V，总容量约2500mAh，使用type-c接口，支持5V/2A的手机充电器对其进行充电，配备4个基础按摩头，驱动装置使用无刷直流电机，转速区间1400~3200rpm以实现高频次振动效果。控制面板配置1个功能按键和6个LED灯实现交互（4个档位灯，2个电量显示兼充电状态显示灯），还包括电源管理，电机驱动，信号处理反馈等模块。

 

01按键操作及档位显示功能

         在关机状态下，长按2秒按键开机，电机进入1档运行，转速为1400rpm，亮1个蓝灯；

         第二次按键使电机进入2档运行，转速为2100rpm，亮2个蓝灯；

         第三次按键使电机进入3档运行，转速为2800rpm，亮3个蓝灯；

         第四次按键使电机进入4档运行，转速为3200rpm，亮4个蓝灯；

         第五次按键使电机返回1档运行，转速为1400rpm，亮1个蓝灯；

         每个档位建议运行时间为不超过10分钟；

         工作模式下，长按3秒按键，系统关机。

 

02电量显示功能

         绿灯常亮，表示80%<电池电量≤100%；

         红灯绿灯同时亮，表示60%<电池电量≤80%；

         红灯常亮，表示40%<电池电量≤60%；

         红灯闪烁，表示20%<电池电量≤40%；

         红灯快速闪烁，表示0%<电池电量≤20%，电量低急需充电。

 

03充电状态显示功能

         红灯闪烁，表示正在充电；

         绿灯常亮，表示电池充满。

 

04产品参数

         电池供电电压：12.6V三串锂电池（18650）

         充电输入：5V/2A

         电池充电电流：约700mA

         充电时间：3～4小时（以足2500mAh电池计算）

         充电接口：TYPE-C

         适应充电头：USB充电头、PD充电头

         转速范围：1400～3200转/分钟

         四档调速：一档：1400；二档：2100；三档：2800；四档：3200

         装机空载电流：3825电机，1档150mA，2档240mA，3档290mA，4档340mA

         堵停电流：6.5A～7A

         适用电机极数：10极（5对磁极）、14极（7对磁极）适用电机尺寸：3520，3825、3925、4020、4220、外转子三相无感电机

▲功能示意图

         本方案使用无感方波算法，通过按键控制I/O口触发持续供电，并驱动DSP产生PWM波作用于驱动和H桥，通过ADC采样反馈控制电机完成定位、同步并正常运行。除电机控制外，ADC还对运行过程中的其他电流、电压进行监控，并通过状态灯显示出当前状态，由速度环和电流环进行矫正保证当前状态的稳定运行。

         （方式一）当堵转发生时，DSP检测到电机堵转，随即切换至小电流控制尝试重新启动，移除堵转条件后，立刻重启电机至正常状态。

         （方式二）或检测到堵转3S后自动关机断电，移除堵转条件重新开机后回复正常。

 

方案特点

         ● 堵转卸力：当检测到电机堵转时，自动切换至堵转重启模式不断尝试启动，一旦检测到堵转放松，将立刻恢复至堵转前运行状态。

         ● 噪声小：全速状态下噪音较其他品牌更小，轻微震感，可减少长时间使用时的手部疲劳。

         ● 快速充电：使用5V/2A适配器可在3~4小时内从放空状态充满。

         ● 动力强劲：高速状态下可承受5-6Kg压力而不堵转。

         ● 10分钟健康按摩：由于按摩力度较大，故进行10分钟健康按摩控制，启动10分钟后自动关机，防止过度按摩对身体造成伤害。

 

各档位波形图

一档波形图

二档波形图

三挡波形图

四挡波形图