CN102940313B - 电子烟的智能控制器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子烟的智能控制器，包括开关模块；以及连接电热丝的电压采样模块；以及分别与开关模块和电压采样模块电连接的控制模块，控制模块在开关模块发出启动的高电平信号后，输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，根据电压采样模块提供的采样信号的类型，检测出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出；以及电连接于控制模块输出端的显示模块；以及分别与开关模块、电压采样模块、控制模块、显示模块电连接的电池。当雾化器的电热丝处于正常、短路或者开路的状况，用户通过电子烟能直观地观察到电热丝的状况。

Description

电子烟的智能控制器及方法

技术领域

本发明涉及一种电子烟，具体涉及一种电子烟的智能控制器及方法。

背景技术

电子烟由电池、控制电路以及雾化器组成，用户吸气时，在气流传感器中形成高速气流，气流传感器感知用户口腔吸气，从而触发气流传感开关，使气流传感开关打开，产品开始进入工作状态。控制电路的控制模块通过计算和测量，来控制执行单元进行工作，雾化器由控制模块控制，并根据口腔吸力的程度达到不同程度的雾化。雾化器由高频振荡电路和电热丝组成，在雾化器中，高纯烟液经超微雾化泵加压后进入雾化室，在高频超声波的震动场内临界雾化成0.5-1.5um左右的雾滴，再配合吸入的气流分散成气溶胶的形式，进而形成模拟烟气的汽雾，外观类似烟，实际是雾。临界雾化条件是用加热的方式使液体表面张力减低至最易雾化的程度，模拟烟雾的同时也模拟了普通烟气的温度（50-60摄氏度）。同时电子烟前端的绿色指示灯点亮，模拟烟头火光，表明电子烟处在工作状态。当停止吸气时，传感器中的气流消失，气流传感开关关闭，控制电路的控制模块停止工作，雾化器停止工作，电子烟前端的绿色指示为熄灭。

现有的电子烟，在使用一段时间后，会出现烟液无法被雾化形成汽雾的故障。由于用户无法直观地获得具体故障点所在，用户自身无法对故障进行检修，用户要么将电子烟弃而不用，要么将电子烟送往销售商的售后服务处进行检修，经过检查，才发现是电热丝出现短路或开路的故障，针对这种小故障使用户无法使用电子烟的问题，影响了用户对电子烟的信任度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子烟的智能控制器，当雾化器的电热丝处于正常、短路或者开路的状况，用户通过电子烟能直观地观察到电热丝的状况。

实现本发明目的的技术方案如下：

电子烟的智能控制器，包括开关模块，用于发出启动智能控制器工作的高电平信号；以及

连接电热丝的电压采样模块，用于采集电热丝的端电压；以及

分别与开关模块和电压采样模块电连接的控制模块，控制模块在开关模块发出启动的高电平信号后，输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，根据电压采样模块提供的采样信号的类型，检测出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出；以及

电连接于控制模块输出端的显示模块，该显示模块以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，供用户直观地观察到电热丝的当前状态；以及

分别与开关模块、电压采样模块、控制模块、显示模块电连接的电池，分别向开关模块、电压采样模块、控制模块、显示模块提供所需工作电压。

采用了上述方案，本发明在控制模块接收到开关模块发出的启动智能控制器的信号时，控制模块输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，电压采样模块将采集的信号输出到控制模块，控制模块根据电压采样模块提供的采样信号的类型，判断出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出，显示模块以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，供用户直观地观察到电热丝的当前状态。如果是电热丝出现故障，通过本发明，用户能直接地获知电热丝的状态，针对电热丝开路或短路的小故障，用户经过简单地维修即可解决，避免了用户将电子烟弃而不用的不利后果，从而使用户对电子烟的信任度持以保证的态度。另外，具备这种故障检测的智能控制器，相对现有技术中电子烟的控制电路来说，具有智能化程度高的特点。

进一步地，所述控制模块为内置有电子烟菜单以及存储有电子烟参数的控制模块；所述智能控制器还包括一个与控制模块输入端电连接的输入模块，用户通过输入模块发出信号到控制模块以选择电子烟的各项菜单，并查看该电子烟的具体的参数值后，用户通过输入模块对参数值发出调整的信号到控制模块，由控制模块将对应的参数进行调整；以及连接于控制模块输出端的存储模块，控制模块将吸烟过程中所产生的数据存储到存储模块中。本发明通过开关模块启动智能控制器后，将内置的电子烟菜单输出，显示模块获取控制模块发出的控制信号后，将控制模块中的电子烟菜单予以显示，供用户通过视觉观察电子烟的状态；用户通过输入模块，选择菜单中的进行开机选项；或者查看菜单中其余选项中的参数值，或者通过输入模块向控制模块发出调整该参数值进行信号，控制模块接收到输入模块发出的调整信号将对应的参数进行调整后，输出到显示模块予以显示。本发明在启动后，通过输入模块对参数进行设置或调整，这些可修改的参数包括时间、日期、当日吸烟最大口数、累计吸烟口数等，用户可以根据自身需要，对前述的参数值进行设置或修改，因此，本发明的智能控制器具有高智能化程度的优点。

进一步地，智能控制器还包括一个与控制模块电连接的USB接口，该USB接口用于控制模块与智能终端设备进行数据交互时的接口。通过USB接口与智能终端设备进行连接，控制模块与智能终端设备进行通讯，将存储于存储模块中的用户吸烟所产生的数据传送到智能终端设备上，通过智能终端设备对这些数据作进一步分析，以便用户更能直观地看到对电子烟的使用情况。这些使用情况包括每天、每周、每月的情况，这些使用情况在智能终端设备上以坐标图形予以体现。

更进一步地，智能控制器还包括一个与USB接口连接的充电管理模块，该充电管理模块还分别与控制模块和电池电连接。当有外接的电源连接至USB接口时，USB接口将外接电源的电压输送到充电管理模块，通过充电管理模块对电池进行充电。因此，本发明的智能控制器除了具备通讯接口的作用外，同时兼具充电时的接口。

进一步地，所述智能控制器还包括一个电压比较模块，该电压比较模块将获取的电池电压与基准电压进行比较，并将比较后的电压差放大后输出到控制模块。电压比较模块是将电池电压与一个基准1.8V电压进行比较，将比较后的电压差放大，输入控制模块的AD采样口，从而使控制模块可以得到一个很精确的电池电压值，电压比较模块很好地弥补了控制模块AD口精度不足的缺陷。电池电压值通过控制模块输出到显示模块，用户在使用过程中能准确地获知电池电压情况。

进一步地，所述显示模块包括连接于控制模块输出端的开关升压器，在获得控制模块输出的信号后将电池的电压升压输出；以及连接于开关升压器输出端的显示屏，获取开关升压器的输出电压后显示控制模块输出的电热丝状态。本发明中的显示屏为OLED显示屏，因此显示屏工作时需要较高的电压，通过开关升压器将电池电压升高，可以满足显示屏所需电压要求。

更进一步地，所述智能控制器还包括一个连接于开关升压器输出端的稳压模块，该稳压模块将开关升压器输出的电压转换后，向控制模块提供一个稳定的电压。由于本发明的智能控制器工作时电流非常大（大于1A），会使电池有一个很大的压降，在电池电压较低时，这个压降会导致电池电压过低而使控制模块复位，稳压模块的作用是产生一个稳定的3.3V电压来给控制模块供电，从而可以避免电热丝工作时控制模块复位的问题。如果本发明中不存在稳压模块，一般电池工作到3.6V左右，控制模块就会复位，稳压模块存在后,电池电压降到3.3V或以下，智能控制器仍然可以正常工作。

进一步地，所述智能控制器还包括一个与控制模块连接的输出电压调整模块，控制模块根据输入模块提供的调整输出电压信号后输出一个脉宽调制信号，使输出电压调整模块输出到电子烟电热丝的电压调整为用户自定义的电压值。本发明在开机后，用户根据显示模块上显示的电压值，结合到自身需求，作出是否选择调节电压值的需要，具体调节过程为，通过操作输入模块，输出一个的用户进行自定义电压信号，控制模块接收到该自定义电压信号后，进行计算并输出一个脉宽调制信号到输出电压调整模块，使输出电压调整模块的输出电压调整为用户自定义的电压值。本发明根据用户的需要将输出电压在给定的电压范围进行调整，其优点在于：第一，可避免电热丝的温度不够高，导致部分烟液无法完全雾化，从而得到最佳效果的吸烟体验。第二，可避免电热丝在承受较大电压或电流的情况下，会引起烧毁电热丝的不利后果。

电子烟的智能控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，通过开关模块向控制模块输出启动的高电平信号；

步骤S2，控制模块接收来自于开关模块发出启动的高电平信号后，输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，控制模块根据电压采样模块提供的采样信号的类型，检测出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出；

步骤S3，显示模块将来自于控制模块的输出信号，以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，供用户直观地观察到电热丝的当前状态。

采用了上述方案，本发明在控制模块接收到开关模块发出的启动智能控制器的信号时，控制模块输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，电压采样模块将采集的信号输出到控制模块，控制模块根据电压采样模块提供的采样信号的类型，判断出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出，显示模块以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，供用户直观地观察到电热丝的当前状态。如果是电热丝出现故障，通过本发明，用户能直接地获知电热丝的状态，针对电热丝开路或短路的小故障，用户经过简单地维修即可解决，避免了用户将电子烟弃而不用的不利后果，从而使用户对电子烟的信任度持以保证的态度。另外，具备这种故障检测的智能控制器，相对现有技术中电子烟的控制电路来说，具有智能化程度高的特点。

进一步地，步骤S2中，控制模块将雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态输出到显示模块的同时，还将内置的电子烟菜单也输出到显示模块，通过步骤S3的显示模块对电子烟菜单予以显示后，还将执行以下步骤；

步骤S4，用户通过输入模块，选择菜单中的开机选项；或者查看菜单中其余选项中的参数值，或者通过输入模块向控制模块发出调整该参数值进行信号，控制模块接收到输入模块发出的调整信号将对应的参数进行调整后，输出到显示模块予以显示。显示的菜单中的具体选项有：1，开机；2，让设备进入低功耗待机状态；3，查看电池的容量；4，屏保的时间；5，让设备进入低功耗待机状态的延时时间；6，查看并设置时间；7，查看该设备吸烟总口数，设置当日最高限制吸烟口数，清零当前显示口数；8，查看本设备的信息：电热丝阻值，用户信息，设备序列号。以上菜单操作，如果用户选择第1项进行开机状态，通过步骤S1的5次接通开关模块的操作，可以返回到菜单界面选择其余选项。如果选择开机，则显示模块上依次显示品牌LOGO、日历、主界面。主界面上显示的信息有：当前吸烟口数、剩余吸烟口数、电池剩余电量、输出电压、电压输出调节指示箭头。

进一步地，在执行步骤S1之前，先执行步骤S01；步骤S01，控制模块检测USB接口是否有输出电压为5V的供电设备接入，若检测结果为否，则进入步骤S1，若检测结果为是，则进入步骤S02；步骤S02，控制模块根据USB接口提供的信号类型，判断与USB接口连接的供电设备是否为智能终端设备，若判断结果为否，则对电池进行充电，若判断结果为是，则准备与智能终端设备进行通讯。

进一步地，步骤S1中开关模块发出启动的高电平信号为有效的启动信号的方式为：在A秒内接通开关模块B次，且单次接通的时间不超过C秒。这种在A秒内接通B次开关模块的方式，有助于防止用户误操作。

进一步地，还包括以下步骤：通过电压比较模块采集电池的电压后，将获取的电池电压与电压比较模块中的基准电压进行比较，并将比较后的电压差信号放大后输出到控制模块，控制模块将放大的电压差信号进行换算得到电池的实际电压值，并根据该实际电压值以及单次接通开关模块吸烟时所需的输出电压，得到当前电池电压剩余的吸烟次数，控制模块将电池电压以及吸烟次数输出到显示模块，供用户直接观察到剩余的吸烟次数和当前电压值。通过这种设置以利于用户对电池的使用情况进行掌控。

进一步地，步骤S4中，若选择菜单中的开机选项后，还包括以下步骤：步骤S5，若控制模块在D秒内没有检测到开关模块输出单次接通所发出的高电平信号，则控制模块控制智能控制器进入待机状态，若步骤S5中控制模块在D秒内检测到有开关模块输出单次接通所发出的高电平信号，则执行步骤S6；步骤S6，控制模控制电压调整模块向负载供电，用户可以进行抽吸电子烟。智能控制器启动后，进入菜单后的选择主要是两种，一种是查看或修改参数，另一种是选择开机进入吸烟操作，进入吸烟操作后，需要通过开关模块接通，控制模块在收到开关模块输出单次接通所发出的高电平信号时，才会输出控制信号，使电池向雾化器的电热丝供电。

进一步地，在控制模块中的电子烟参数中包含有当日抽吸最大口数的参数设置，在步骤S51和S6之间，还包括检测当日抽吸是否已达最大口数的步骤S52，若步骤S51检测结果为是，则制模块控制智能控制器进入待机状态，若步骤S52检测结果为否，则进入步骤S6。若当日抽吸已达到最大口数，则当日不允许用户再进行抽吸而自动进入待机状态，用户可以通过操作查看电子烟的参数，这样有利于保证用户的身体健康。

进一步地，在步骤S6向负载供电后，还执行步骤S7；步骤S7，通过控制模块检测开关模块是否断开，若检测结果为是，则进入待机状态，若检测结果为否，则执行步骤S8；步骤S8，通过控制模块检测开关模块是否连续接通F秒，若检测结果为否，则进入待机状态，若检测结果为是，则执行步骤S9；步骤S9，控制模块输出一个向负载停止供电的控制信号。电池长时间连续向电热丝供电，不利于节约电池的电量，以及电热丝的寿命也无法得到保证，因此，通过步骤S8控制电池的最大供电时间，有利于节约电池的电量以及确保电热丝的寿命。

进一步地，还包括步骤S10，在待机状态下，若在M分钟内控制模块没有检测到开关模块输出任何的单次接通所发出的高电平信号，则进入休眠状态，等待开关模块向控制模块输出启动的高电平信号唤醒。将待机后进行休眠状态，同样也是有利于节约电池的电量。

附图说明

图1为本发明中电子烟的智能控制器的电路方框图；

图2为图1中开关模块的优选实施方式的电路结构图；

图3为图1中电压采样模块的优选实施方式的电路结构图；

图4为图1中控制模块的优选实施方式的电路结构图；

图5为图1中显示模块的开关升压器优选实施方式的电路结构图；

图6为图1中输入模块的优选实施方式的电路结构图；

图7为图1中存储模块的优选实施方式的电路结构图；

图8为图1中USB接口与充电管理模块连接的优选实施方式的电路结构图；

图9为图1中电压比较模块的优选实施方式的电路结构图；

图10为图1中稳压模块的优选实施方式的电路结构图；

图11为图1中输出电压调整模块的优选实施方式的电路结构图；

图12为本发明的电子烟的结构示意图；

图13为本发明中电子烟的智能控制方法的流程图；

具体实施方式

参照图1至图11，本发明的电子烟的智能控制器，其由开关模块10、电压采样模块20、控制模块30、显示模块40、电池、输入模块50、存储模块60、USB接口70、充电管理模块80、电压比较模块90、稳压模块100以及输出电压调整模块110组成，下面对每部分进行详细说明：

参照图1和图2，开关模块10与控制模块30电连接，控制模块30根据开关模块10发出的高电平信号，判断是否需要启动智能控制器工作。本发明中的开关模块优选为按键开关。本发明的开关模块有两种被控制模块30所能认可的操作方式，第一种为：在关机状态下，若开关模块在设定的时间内连续有5次接通，控制模块30检测到开关模块发出连续的的高电平信号，则可启动智能控制器，控制模块将菜单输出到显示模块，若按键接通的高电平信号是非连续的，或者次数未达到设置值，则会被控制模块认为是误操作，智能控制器是不能启动的。第二种为：智能控制器在启动后，用户通过选择菜单中的开机选项，在该选项下，智能控制器处于吸烟的待运行状态，若用户通过单次接通开关模块向控制发出高电平信号，控制模块接收到该高电平信号后，则会输出控制信号，使电池向负载电热丝供电，该过程中，控制模块会记录工作时间（开始接通的具体时刻），工作时长（开关模块接通的时间长度），电热丝阻值等参数，由于智能控制器输出电流到电热丝，使电热丝发生了加热过程，因此，无论用户实际有没有发生抽吸电子烟（用户通过嘴抽吸产生的负压，将烟液从烟弹中引到到电热丝，烟液被电热丝的热量所雾化），均算为一次抽烟，即本发明只要有电流输出到电热丝就被认为用户抽烟，而与是否有烟液到达雾化器被雾化器中的电热丝雾化无关。上述的叙述表明了开关模块的两个重要作用，一是启动智能控制器，二是在开机状态下用于具体的抽吸操作。除此之外，开关模块还具备在开机选项与菜单之间进行切换的作用，即，如果当前的状态是处于抽烟状态下，若用户在设定的时间连续5次接通开关模块，则控制模块会将当前界面切换到菜单界面。

参照图1和图3，连接电热丝的电压采样模块20，用于采集电热丝的端电压。所述电压采样模块包括第一三极管Q3、第二三极管Q4、第一电阻R13以及第二电阻R14。第一三极管Q3的基极连接控制模块30，在第一三极管Q3与控制模块30之间，还连接一个分压滤波电路，该分压滤波电路由电容C5、电阻R21以及电阻R23组成，电阻R21与电阻R23的一端并连后与电容C5连接，电阻R21的另一端连接第一三极管Q3的基极，电阻R23的另一端接地。第一三极管Q3的发射极接地，第一三极管的集电极与第二三极管的基极连接，第一三极管Q3的集电极通过电阻R12与第二三极管Q4的基极连接。第一三极管的集电极和第二三极管的发射极均与电池连接，第一三极管的集电极通过电阻R16与电池连接。第二三极管的集电极与第一电阻R13的一端连接，第一电阻R13的另一端与第二电阻R14的一端连接，第二电阻R14的另一端为电子烟雾化器的电热丝HEATER的连接端，电热丝HEATER连接于第二电阻R14与信号地之间，所述第二电阻的两端还分别与控制模块连接，以便将采集的结果输送给控制模块。在第二电阻R14的两端还连接一个分压滤波电路，该分压滤波电路由电阻R30、电阻R31、电阻R33、电阻R34、电容C23以及电容C24组成。电压采样模块20的工作过程如下：

开关模块10在1.5秒内连续接通5次，控制模块首先会判断发热丝的状态，具体为：控制模块30的控制引脚12输出控制信号，依次使第一三极管Q3和第二三极管Q4导通，电池的电流通过第二三极管Q4后依次流过第一电阻R13和第二电阻R14。如果电热丝短路，电热丝两端的压降为零，则第二电阻R14连接电热丝的端部的电压为零，控制模块获取第二电阻R14连接电热丝的端部的电压为零后，则判断出为短路状态。如果电热丝为开路状态，回路没有电流流过，则第二电阻R14两端的电压相同，控制模块获取第二电阻两端电压相同的情况下，判断出电热丝为开路状态。如果电热丝正常状态，有电流流过回路，电热丝两端有压降，第二电阻R14连接电热丝的端部的电压不为零，通过控制模块可计算出发热丝的阻值。

参照图1和图4，控制模块30为单片机或者DSP类型的可控制器件。控制模块30在开关模块发出启动的高电平信号后，输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，根据电压采样模块提供的采样信号的类型，检测出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出。控制模块30内置有电子烟菜单以及存储有电子烟参数，该控制模块在智能控制器启动后将电子烟菜单以及参数值以数字的方式输出。

参照图1和图5，显示模块40电连接于控制模块30输出端，该显示模块以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，供用户直观地观察到电热丝的当前状态。该显示模块还以数字的方式显示电子烟的菜单和各项参数值，供用户观察该电子烟的使用状态。所述显示模块包括连接于控制模块输出端的开关升压器U2，将获得控制模块输出的控制信号后输出一个电压，开关升压器U2采用TPS61040芯片。以及连接于开关升压器输出端的显示屏（图中未示出），获取开关升压器的输出电压后显示控制模块输出的电子烟菜单以及电子烟参数值，本实施例中的显示屏为OLED显示屏。开关升压器U2通过28芯接口向显示屏提供工作所需电压。显示模块为人机交互过程中提供了可视化操作，增强了操作的方便性以及直观感觉到较高的智能化。

参照图1、图6和图7，输入模块50与控制模块30输入端电连接，用户通过输入模块50发出信号到控制模块以选择电子烟的各项菜单，并查看该电子烟的具体的参数值后，用户对参数值发出调整的信号到控制模块，由控制模块将对应的参数进行调整。存储模块60连接于控制模块输出端，控制模块将吸烟过程中所产生的数据存储到存储模块中。所述输入模块包括切换开关S2，该切换开关的第一切换端和第二切换端分别与控制模块连接。切换开关S2为一个单刀双掷开关，采用单刀双掷开关的优点在于，在具体使用时，切换开关可以通过一个旋钮来驱动，因此，旋钮向任意一个方向转动时，均能使单刀双掷开关接通以向控制模块发生信号，从而为用户进行操作提供了方便性。通过输入模块与控制模块的结合，对于控制模块30中的设置的时间、日期、当日抽吸最大口数等参数进行修改，这种方式增加了人机的互动性，用户能直接感受到电子烟的具备程度较高的智能化。本实施例中的存储模块为带有串行外围设备接口的Flash存储器。存储模块相对于控制模块，为控制模块的外部存储器，在吸烟过程中，控制模块会根据其内部的RTC（实时时钟）得到该次吸烟状态参数。并把当前的状态参数，如吸烟时间，吸烟时长，电热丝阻值，输出电压保存到存储模块中，每吸一口（开关模块在开机状态下每接通一下），都会保存一条包含上述信息的数据，通过相应的接口，可将这些数据供给到PC端进行分析和统计。用户通过操作输入模块，也可使控制模块将存储模块中保存的数据调出到显示模块上，供用户进行查看。

电池（电池在图中未示出）分别与开关模块、电压采样模块、控制模块、显示模块电连接，分别向开关模块、电压采样模块、控制模块、显示模块提供所需工作电压。以及还分别向充电管理模块80、电压比较模块90、稳压模块100以及输出电压调整模块110提供所需工作电压。

参照图1和图8，USB接口70（图8中J4表示USB接口）与控制模块电连接，该USB接口用于控制模块与智能终端设备进行数据交互时的接口。USB接口还与一个充电管理模块80连接，该充电管理模块还分别与控制模块和电池电连接。通过USB接口与智能终端设备进行连接，可使控制模块与智能终端设备通讯，将存储于存储模块中的用户吸烟所产生的数据传送到智能终端设备上，通过智能终端设备对这些数据作进一步分析，以便用户更能直观地看到对电子烟的使用情况。这些使用情况包括每天、每周、每月的情况，这些使用情况在智能终端设备上以坐标图形予以体现。当有外部电源与USB接口70连接时，USB接口70将电压输出到充电管理模块80（图8中U6表示充电管理模块，充电管理模块80对电池进行充电。本实施例中，充电管理模块80采用BQ24040芯片，该芯片的引脚1与USB接口的输出端连接，芯片的引脚1的引脚10与电池连接，芯片的引脚8与控制模块连接。

参照图1和图9，电压比较模块90与控制模块30电连接，该电压比较模块将获取的电池电压与基准电压进行比较，并将比较后的电压差放大后输出到控制模块。电压比较模块90电MCP6001芯片及外围电路组成。电压比较模块是将电池电压与一个基准1.8V电压进行比较，将比较后的电压差放大，输入控制模块的AD采样口，从而使控制模块可以得到一个很精确的电池电压值，电压比较模块很好地弥补了控制模块AD口精度不足的缺陷。电池电压值通过控制模块输出到显示模块，用户在使用过程中能准确地获知电池电压情况。

参照图1和图10，稳压模块100连接于开关升压器U2输出端，该稳压模块将开关升压器输出的电压转换后，向控制模块提供一个稳定的电压。本实施例中，稳压模块100采用XC620P332M芯片。由于本发明的智能控制器工作时电流非常大（大于1A），会使电池有一个很大的压降，在电池电压较低时，这个压降会导致电池电压过低而使控制模块复位，稳压模块的作用是产生一个稳定的3.3V电压来给控制模块供电，从而可以避免电热丝工作时控制模块复位的问题。如果本发明中不存在稳压模块，一般电池工作到3.6V左右，控制模块就会复位，稳压模块存在后,电池电压降到3.3V或以下，智能控制器仍然可以正常工作。

参照图1和图11，输出电压调整模块110与控制模块30连接，根据控制模块提供的脉宽调制信号，使输出到电子烟电热丝的电压调整为用户自定义的电压值。所述输出电压调整模块包括开关升降压转换器U1，该开关升降压转换器的开关引脚连接控制模块的输出端，所述升降压转换器基准参考电压引脚连接控制模块的脉宽调制信号输出端。当控制模块30检测到电热丝处于正常状态后，用户可以通过输入模块对输出电压进行自定义。由于升降压转换器U1的基准参考电压引脚12的电压恒定在0.5V的，通过脉宽调制信号，改变升降压转换器U1的引脚4输出电压，使引脚3的电压稳定在0.5V，因此，通过用户输入的自定义电压信号，由控制模块输出的脉宽调制信号使升降压转换器U1的输出电压改变。

参照图1和图12，本发明提供的电子烟，包括雾化器、烟弹，还包括上述实施例中的电子烟的智能控制器，该电子烟的智能控制器与雾化器电连接。电子烟的工作过程为：在关机状态下，首先通过开关模块10在设定的时间内连续有5次接通，控制模块30检测到开关模块发出连续的的高电平信号，则启动智能控制器，控制模块将菜单输出到显示模块。智能控制器在启动后，用户通过选择菜单中的开机选项（选择其余选项，可对参数进行查看、设置或修改），在该选项下，智能控制器处于吸烟的待运行状态，若用户通过单次接通开关模块向控制发出高电平信号，控制模块接收到该高电平信号后，则会输出控制信号，使电池向负载电热丝供电，用户抽吸时产生的负压将烟弹中的烟液引导至雾化器，烟液被雾化器所雾化，产生的烟雾气流到达用户口中。该过程中，控制模块会记录工作时间（开始接通的具体时刻），工作时长（开关模块接通的时间长度），电热丝阻值等参数，由于智能控制器输出电流到电热丝，使电热丝发生了加热过程，因此，本发明的特殊之处在于：无论用户实际有没有发生抽吸电子烟（用户通过嘴抽吸产生的负压，将烟液从烟弹中引到到电热丝，烟液被电热丝的热量所雾化），均算为一次抽烟，即本发明的电子烟只要有电流输出到电热丝就被认为用户抽烟，而与是否有烟液到达雾化器被雾化器中的电热丝雾化无关。

参照图13，本发明的电子烟的智能控制方法，包括以下步骤：

步骤S01，控制模块检测USB接口是否有输出电压为5V的供电设备接入，若检测结果为否，则进入步骤S1，若检测结果为是，则进入步骤S02；

步骤S02，控制模块根据USB接口提供的信号类型，判断与USB接口连接的供电设备是否为智能终端设备，若判断结果为否，则对电池进行充电，若判断结果为是，则准备与智能终端设备进行通讯。

步骤S1，通过开关模块向控制模块输出启动的高电平信号；步骤S1中开关模块发出启动的高电平信号为有效的启动信号的方式为：在A秒内接通开关模块B次，且单次接通的时间不超过C秒。执行步骤S1后，还执行步骤S11。

步骤S11，控制器检测电池的电压是否大于N伏，若检测结果为否，进入待机状态，若检测结果为是，则进入步骤S2。电池在高于一定电量的情况下才可使用，这样有助于在使用过程中起到充分的雾化效果，以及保证电池的使用寿。

步骤S2，控制模块接收来自于开关模块发出启动的高电平信号后，输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，控制模块根据电压采样模块提供的采样信号的类型，检测出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出；步骤S2中，控制模块将雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态输出到显示模块的同时，还将内置的电子烟菜单也输出到显示模块，

步骤S3，显示模块将来自于控制模块的输出信号，以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，以及显示模块对电子烟菜单予以显示后，供用户直观地观察到电热丝的当前状态。

步骤S4，用户通过输入模块，选择菜单中的开机选项；或者查看菜单中其余选项中的参数值，或者通过输入模块向控制模块发出调整该参数值进行信号，控制模块接收到输入模块发出的调整信号将对应的参数进行调整后，输出到显示模块予以显示。

步骤S5，若控制模块在D秒内没有检测到开关模块输出单次接通所发出的高电平信号，则控制模块控制智能控制器进入待机状态，若步骤S5中控制模块在D秒内检测到有开关模块输出单次接通所发出的高电平信号，步骤S5执行完后，还执行步骤S51；

步骤S51，控制模块检测电池电量是否大于0%，若检测结果为否，执行关机，若检测结果为是，则进入步骤S52。

步骤S52，在控制模块中的电子烟参数中包含有当日抽吸最大口数的参数设置，控制模块检测当日抽吸是否已达最大口数的，若步骤S52检测结果为是，则控制模块控制智能控制器进入待机状态，若步骤S52检测结构为否，则进入步骤S6。

步骤S6，控制模控制电压调整模块向负载供电，用户可以进行抽吸电子烟，在步骤S6向负载供电后，还执行步骤S7。

步骤S7，通过控制模块检测开关模块是否断开，若检测结果为是，则进入待机状态，若检测结果为否，则执行步骤S8。

步骤S8，通过控制模块检测开关模块是否连续接通F秒，若检测结果为否，则进入待机状态，若检测结果为是，则执行步骤S9。

步骤S9，控制模块输出一个向负载停止供电的控制信号，并进入待机状态。

步骤S10，在待机状态下，若在M分钟内控制模块没有检测到开关模块输出任何的单次接通所发出的高电平信号，则进入休眠状态，等待开关模块向控制模块输出启动的高电平信号唤醒。

Claims (20)

1.电子烟的智能控制器，其特征在于，包括开关模块，用于发出启动智能

控制器工作的高电平信号；以及

连接电热丝的电压采样模块，用于采集电热丝的端电压；以及

分别与开关模块和电压采样模块电连接的控制模块，控制模块在开关模块发出启动的高电平信号后，输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，根据电压采样模块提供的采样信号的类型，检测出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出；以及

电连接于控制模块输出端的显示模块，该显示模块以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，供用户直观地观察到电热丝的当前状态；以及

分别与开关模块、电压采样模块、控制模块、显示模块电连接的电池，分别向开关模块、电压采样模块、控制模块、显示模块提供所需工作电压。

2.根据权利要求1所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，所述控制模块为内置有电子烟菜单以及存储有电子烟参数的控制模块；

所述智能控制器还包括一个与控制模块输入端电连接的输入模块，用户通过输入模块发出信号到控制模块以选择电子烟的各项菜单，并查看该电子烟的具体的参数值后，用户通过输入模块对参数值发出调整的信号到控制模块，由控制模块将对应的参数进行调整；以及

连接于控制模块输出端的存储模块，控制模块将吸烟过程中所产生的数据存储到存储模块中。

3.根据权利要求2所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，智能控制器还包括一个与控制模块电连接的USB接口，该USB接口用于控制模块与智能终端设备进行数据交互时的接口。

4.根据权利要求3所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，智能控制器还包括一个与USB接口连接的充电管理模块，该充电管理模块还分别与控制模块和电池电连接。

5.根据权利要求1所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，所述智能控制器还包括一个电压比较模块，该电压比较模块将获取的电池电压与基准电压进行比较，并将比较后的电压差放大后输出到控制模块。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，所述电压采样模块包括第一三极管、第二三极管、第一电阻以及第二电阻，第一三极管的基极连接控制模块，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与第二三极管的基极连接，第一三极管的集电极和第二三极管的发射极均与电池连接，第二三极管的集电极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端为电子烟雾化器电热丝的连接端，所述第二电阻的两端还分别与控制模块连接。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，所述显示模块包括连接于控制模块输出端的开关升压器，在获得控制模块输出的信号后将电池的电压升压输出；以及

连接于开关升压器输出端的显示屏，获取开关升压器的输出电压后显示控制模块输出的电热丝状态。

8.根据权利要求7所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，所述智能控制器还包括一个连接于开关升压器输出端的稳压模块，该稳压模块将开关升压器输出的电压转换后，向控制模块提供一个稳定的电压。

9.根据权利要求2至4任意一项所述的电子烟的智能控制器，其特征在于，所述智能控制器还包括一个与控制模块连接的输出电压调整模块，控制模块根据输入模块提供的调整输出电压信号后输出一个脉宽调制信号，使输出电压调整模块输出到电子烟电热丝的电压调整为用户自定义的电压值。

10.根据权利要求9所述电子烟的智能控制器，所述输出电压调整模块包括开关升降压转换器，该开关升降压转换器的开关引脚连接控制模块的输出端，所述升降压转换器基准参考电压引脚连接控制模块的脉宽调制信号输出端。

11.电子烟的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，通过开关模块向控制模块输出启动的高电平信号；

步骤S2，控制模块接收来自于开关模块发出启动的高电平信号后，输出控制信号使电压采样模块采集电热丝的端电压，控制模块根据电压采样模块提供的采样信号的类型，检测出雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态，并将检测的结果予以输出；

步骤S3，显示模块将来自于控制模块的输出信号，以数字显示出电热丝处于短路或者开路或者正常状态，供用户直观地观察到电热丝的当前状态。

12.根据权利要求11所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于，

步骤S2中，控制模块将雾化器电热丝处于短路或者开路或者正常状态输出到显示模块的同时，还将内置的电子烟菜单也输出到显示模块，通过步骤S3的显示模块对电子烟菜单予以显示后，还将执行以下步骤；

步骤S4，用户通过输入模块，选择菜单中的开机选项；或者查看菜单中其余选项中的参数值，或者通过输入模块向控制模块发出调整该参数值进行信号，控制模块接收到输入模块发出的调整信号将对应的参数进行调整后，输出到显示模块予以显示。

13.根据权利要求12所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于，在执行步骤S1之前，先执行步骤S01；

步骤S01，控制模块检测USB接口是否有输出电压为5V的供电设备接入，若检测结果为否，则进入步骤S1，若检测结果为是，则进入步骤S02；

步骤S02，控制模块根据USB接口提供的信号类型，判断与USB接口连接的供电设备是否为智能终端设备，若判断结果为否，则对电池进行充电，若判断结果为是，则准备与智能终端设备进行通讯。

14.根据权利要求11所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于：步骤S1中开关模块发出启动的高电平信号为有效的启动信号的方式为：在A秒内接通开关模块B次，且单次接通的时间不超过C秒。

15.根据权利要求11所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：通过电压比较模块采集电池的电压后，将获取的电池电压与电压比较模块中的基准电压进行比较，并将比较后的电压差信号放大后输出到控制模块，控制模块将放大的电压差信号进行换算得到电池的实际电压值，并根据该实际电压值以及单次接通开关模块吸烟时所需的输出电压，得到当前电池电压剩余的吸烟次数，控制模块将电池电压以及吸烟次数输出到显示模块，供用户直接观察到剩余的吸烟次数和当前电压值。

16.根据权利要求11所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于：步骤S4中，若选择菜单中的开机选项后，还执行以下步骤：

步骤S5，若控制模块在D秒内没有检测到开关模块输出单次接通所发出的高电平信号，则控制模块控制智能控制器进入待机状态，若步骤S5中控制模块在D秒内检测到有开关模块输出单次接通所发出的高电平信号，则执行步骤S6；

步骤S6，控制模块控制电压调整模块向负载供电，用户可以进行抽吸电子烟。

17.根据权利要求16所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于：步骤S5执行完后，还执行步骤S51；

步骤S51，控制模块检测电池电量是否大于0％，若检测结果为否，执行关机，若检测结果为是，则进入步骤S6。

18.根据权利要求17所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于：在控制模块中的电子烟参数中包含有当日抽吸最大口数的参数设置，在步骤S51和S6之间，还包括检测当日抽吸是否已达最大口数的步骤S52，若步骤S51检测结果为是，则控制模块控制智能控制器进入待机状态，若步骤S52检测结果为否，则进入步骤S6。

19.根据权利要求17所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于：在步骤S6向负载供电后，还执行步骤S7；

步骤S7，通过控制模块检测开关模块是否断开，若检测结果为是，则进入待机状态，若检测结果为否，则执行步骤S8；

步骤S8，通过控制模块检测开关模块是否连续接通F秒，若检测结果为否，则进入待机状态，若检测结果为是，则执行步骤S9；

步骤S9，控制模块输出一个向负载停止供电的控制信号，并进入待机状态。

20.根据权利要求11至19任意一项所述的电子烟的智能控制方法，其特征在于：还包括步骤S10，在待机状态下，若在M分钟内控制模块没有检测到开关模块输出任何的单次接通所发出的高电平信号，则进入休眠状态，等待开关模块向控制模块输出启动的高电平信号唤醒。