CN110074466A - 一种电子烟控制电路和电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子烟控制电路和电子烟，该电子烟控制电路包括：控制单元、开关输出单元和振动开关，所述振动开关和所述开关输出单元均与所述控制单元电性连接；当受到相应外力作用时，所述控制单元检测所述振动开关的瞬间导通信号，并判断是否在预设时间内检测到预设次数的所述瞬间导通信号；若是，所述控制单元控制所述开关输出单元进行响应。相对于现有的通过陀螺仪或者重力传感器等来实现电子烟的振动控制而言，本发明的电子烟利用机械式的振动开关来实现振动控制，可以大大降低电子烟内部电路中MCU的性能要求，进而可极大降低产品成本等。

Description

一种电子烟控制电路和电子烟

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种电子烟控制电路和电子烟。

背景技术

随着电子烟的逐渐流行，电子烟的功能也越来越强大，为了实现更好的人机互动，通过振动、敲击等简单方式来实现对电子烟的控制也被广泛运用于电子烟上。然而，目前市场上的电子烟在实现振动敲击这个动作来控制时，其原理主要是在通过在电路板上加陀螺仪或者重力传感器等来实现，这不仅增加了产品的设计难度，还增加了电子烟的成本等。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种电子烟控制电路和电子烟。

本发明实施例提出一种电子烟控制电路，包括：控制单元、开关输出单元和振动开关，所述振动开关和所述开关输出单元均与所述控制单元电性连接，

当受到相应外力作用时，所述控制单元检测所述振动开关的瞬间导通信号，并判断是否在预设时间内检测到预设次数的所述瞬间导通信号；

若是，所述控制单元控制所述开关输出单元进行响应。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，所述“判断是否在预设时间内检测到预设次数的所述瞬间导通信号”包括：

所述控制单元判断当前的瞬间导通信号与上一瞬间导通信号的时间间隔是否小于或等于预设值；

若是，则所述控制单元对所述当前的瞬间导通信号进行有效计数，直到所述有效计数达到预设次数。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，所述振动开关包括金属壳体和设置由所述金属壳体形成的腔体内部的弹簧件，所述弹簧件与所述金属壳体之间设有预设间距，从所述弹簧件引出一第一引脚，从所述金属壳体引出一第二引脚，所述第一引脚用于连接所述控制单元的检测引脚，所述第二引脚用于接地；

若所述控制单元检测到所述检测引脚的电平信号被拉至低电平，则判断所述振动开关产生所述瞬间导通信号。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，所述开关输出单元包括MOS管，所述MOS管的源极和漏极分别用于连接电源和发热丝，栅极用于连接所述控制单元。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，所述响应为控制所述MOS管的导通时间以用于调节输出功率；或者，

所述响应为关断所述MOS管以用于关闭输出。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，所述控制单元对所述检测引脚的电平信号的检测时间间隔小于所述振动开关的瞬间导通持续时间。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，还包括：至少一LED灯指示电路，各LED灯指示电路连接所述控制单元，

各LED灯指示电路分别用于根据所述控制单元的指示信号进行状态指示或功能指示。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，所述弹簧件在靠近引脚的一侧通过封口胶与所述金属壳体进行部分粘接固定。

在上述的电子烟控制电路中，进一步地，所述振动开关的高度为15～22mm；宽度为2.5～4mm。

本发明实施例还提出一种电子烟，所述电子烟包括如上述的电子烟控制电路。

本发明的实施例具有如下优点：

相对于现有的通过陀螺仪或者重力传感器等来实现电子烟的振动控制而言，本发明的电子烟利用机械式的振动开关来实现振动控制，可降低电子烟内部MCU的性能要求，进而可极大地降低产品成本等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例的电子烟控制电路的结构示意图；

图2示出了本发明实施例的电子烟控制电路的振动开关的结构示意图；

图3(a)和图3(b)分别示出了本发明实施例的电子烟控制电路的振动开关的两种应用示意图；

图4示出了本发明实施例的电子烟控制电路的流程示意图。

主要元件符号说明：

100-电子烟控制电路；1-控制单元；2-振动开关；3-开关输出单元；201-金属壳体；202-弹簧件；Q1-MOS管；R1-辅助电阻。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参照图1，本实施例提出一种电子烟控制电路100，可运用于电子烟中，用户可通过振动或敲击等对该电子烟进行相应功能控制，从而实现与电子烟的人机交互。本发明实施例中，该电子烟控制电路100包括控制单元1、振动开关2和开关输出单元3，其中，所述振动开关2和所述开关输出单元3均与所述控制单元1电性连接。

所述振动开关2主要用于检测外力作用并产生相应的感应信号到控制单元1。示范性地，如图2所示，所述振动开关2包括金属壳体201和设置在由所述金属壳体201形成的腔体内部的弹簧件202，所述弹簧件202与所述金属壳体201之间设有预设间距，这样在静止时弹簧件202将不会接触到金属壳体201。

进一步地，从所述弹簧件202引出第一引脚，从所述金属壳体201引出第二引脚，这两个信号引脚用于将该振动开关2接入电子烟控制电路100中。示范性地，所述第一引脚用于连接控制单元1的检测引脚，所述第二引脚用于接地。其中，所述弹簧件202在靠近引脚的那一侧通过封口胶与所述金属壳体201进行部分粘接固定。如图2所示，该弹簧件202的下端部分利用封口胶与金属壳体201进行封装填充，这样可以将弹簧件202固定在该金属壳体201内部，且与金属壳体201之间留有一定的间距，以使得在无外力作用时该弹簧件202不与金属壳体201接触。

本发明实施例中，该振动开关2的尺寸可根据电子烟的尺寸相应选取，例如，该振动开关2的高度可为9～22mm，其宽度可为2.5～4mm。进一步可选地，构成振动开关2的金属壳体201的高度的取值范围可为8～10mm，宽度可为2.5～4mm。而由金属壳体201和弹簧件202引出的第一引脚和第二引脚的长度可根据实际需求进行选取，例如，该第一引脚的长度可为8～12mm，第二引脚的长度可为6～8mm。

于是，当无外部作用力时，弹簧件将不与金属壳体201接触导通，此时为开路状态；而当受到外力作用时，如图3(a)所示，当电子烟在外力作用下其移动速度达到适当离心力时，或者受到某一方向的外力作用时，如图3(b)所示，内设的弹簧件将在相应方向上与金属壳体201瞬间接触，从而形成两个引脚之间的瞬间短路。相应地，若所述控制单元1检测到所述检测引脚的电平信号被拉至低电平，则所述控制单元1将判断所述振动开关2产生一个瞬间导通信号。随着外力的消失，该振动开关2又将恢复开路状态。

本实施例中，所述振动开关2的金属壳体201可采用如铜、铝合金等金属材料。可以理解，所述振动开关2采用弹簧件及金属壳体201制作而成，具有成本低廉、制作工艺简单等特点，此外，由于弹簧件及金属壳体201具有较好的耐受性，使用寿命长，进而可增加该电子烟的使用寿命等。

本实施例中，该开关输出单元3的输出端用于连接电子烟中对烟油进行雾化的发热丝。具体地，当开关输出单元3中的开关处于导通状态时，该发热丝将加电后发热并使电子烟产生雾化效果；而当开关处于关断状态时，该电子烟将不能正常工作。示范性地，如图2所示，所述开关输出单元3包括MOS管Q1，所述MOS管Q1的源极和漏极分别用于连接电源和发热丝，栅极用于连接所述控制单元1。其中，该MOS管Q1可采用NMOS管或PMOS管。

例如，当该MOS管Q1采用PMOS管时，所述开关输出单元3还包括辅助电阻R1，所述辅助电阻R1的一端连接所述电源，另一端连接PMOS管的栅极。其中，所述辅助电阻R1可用作为控制单元1的信号引脚的上拉电阻，可使该信号引脚在无输出时呈高阻态，有输出时输出低电平信号到PMOS管的栅极。优选地，该辅助电阻R1可采用10K～20K的电阻。

本实施例中，控制单元1包括MCU及相应的外围电路，其中，该MCU可采用如51系列芯片、PIC系列芯片、STC系列芯片或EM78系列芯片等；而该外围电路可包括如复位电路、晶振电路等。可以理解，本实施例的电子烟控制电路100对MCU的性能要求并不高，采用一些常用的微控制器芯片就可以满足控制需求。这是由于本实施例的电子烟采用的是机械式的振动开关2，与现有的采用陀螺仪或者重力传感器等实现振动感应的电子烟相比，本实施例的电子烟不需要配置性能较高的MCU才能驱动控制，故可大大降低MCU的成本，尤其是对于产品批量生产的情况下，成本降低较为显著。

对于本实施例的电子烟，若用户多次振动或敲击该电子烟，即当电子烟受到多次相应的外力作用时，则该电子烟控制电路100中的振动开关2将产生多个瞬间导通信号并发送到控制单元1，进而所述控制单元1将判断这些瞬间导通信号是否均为有效信号，若为有效信号，则根据预设规则控制所述开关输出单元3进行相应响应。

如图4所示，该电子烟控制电路100的工作流程包括如下步骤：

步骤S100，当电子烟受到相应外力作用时，控制单元1检测振动开关2的瞬间导通信号。

示范性地，当电子烟未受到任何外力作用时，即保持静止时，振动开关2的两个引脚则处于开路状态，控制单元1的检测引脚将检测到高电平信号；而当电子烟受到适当的外力触碰、敲击或振动时，振动开关2的两个引脚将瞬间导通，此时控制单元1将检测到其连接到振动开关2的检测引脚变为低电平信号。考虑到振动开关2的导通瞬间持续2ms左右，优选地，控制单元1对该检测引脚的检测时间间隔将小于该振动开关2的瞬间导通持续时间，即控制单元1的检测时间间隔小于2ms，例如可每1ms检测一次。这样可避免漏检测该瞬间导通信号，进而提高信号检测的有效性，降低检测干扰。

步骤S200，控制单元1判断是否在预设时间内检测到预设次数的所述瞬间导通信号。

对于上述步骤S200，所述预设时间和所述预设次数均可根据实际需求进行选取。例如，该预设时间设为2s，预设次数设为6次。于是上述的预设规则可为：若在2秒内接收到6次由振动开关2产生的瞬间导通信号，则控制所述开关输出单元3进行相应响应，即执行步骤S300。反之，若在2秒内未接收到6次瞬间导通信号，则判断已检测到的所有瞬间导通信号均为无效信号并重新回到上述步骤S100，即重新对瞬间导通信号进行检测及有效计数。

可选地，在上述步骤S200中，当控制单元1在判断是否在预设时间内检测到预设次数的瞬间导通信号时，还可以进一步地判断当前的瞬间导通信号与上一瞬间导通信号的时间间隔是否小于或等于预设值，即判断相邻的两个瞬间导通信号之间的时间间隔是否小于或等于预设值。若是，则对该当前的瞬间导通信号进行有效计数，直到该有效计数的值达到所述预设次数，然后执行步骤S300。若当前的瞬间导通信号与上一瞬间导通信号的时间间隔大于该预设值，则判断已检测到的所有瞬间导通信号均为无效信号并重新回到上述步骤S100。可以理解，该预设值将小于上述的预设时间的数值。这样通过判断相邻的两个瞬间导通信号之间的时间间隔是否满足要求，即实现当以一定频率地敲击该电子烟时才能认定为有效的控制操作，这样可提高电子烟的干扰能力及稳定性等。

步骤S300，控制所述开关输出单元3进行响应。

示范性地，所述响应可包括但不限于为，控制该开关输出单元3中的MOS管Q1的导通时间，即调节MOS管Q1的占空比，以实现输出功率的调节；或者，使所述MOS管Q1进入持续关断状态，以用于停止输出功率等。

可选地，若该电子烟控制电路100还包括至少一LED灯指示电路，其中，各LED灯指示电路分别连接所述控制单元1，用于根据所述控制单元1的指示信号进行状态指示或功能指示。例如，该电子烟控制电路100可包括两路LED指示灯电路，其中，不同颜色的LED灯用于指示不同的功能或不同的输出功率等。

进一步可选地，当所述控制单元1在预设时间内接收到预设次数的瞬间导通信号时，所述响应还可以包括控制各路LED灯指示电路进行相应响应指示。通过这些指示灯的变化可方便用户直观了解该电子烟的当前状态等，还也可增加电子烟的美观感等等。

本发明的另一实施例提出一种电子烟，该电子烟包括控制电路，其中，该控制电路可采用如上述实施例1中的电子烟控制电路。可以理解，相对于现有的通过陀螺仪或者重力传感器等来实现电子烟的振动控制而言，本发明实施例的电子烟利用机械式的振动开关来实现振动控制，可以大大降低电子烟内部电路中MCU的性能要求，进而可极大降低产品成本等。

实施例2

请参照图2，本实施例提出一种振动开关，可运用于如上述实施例1的电子烟、儿童玩具、电子秤等各种产品。本实施例的振动开关与上述实施例1中的振动开关2具有相同的结构及功能。下面对该振动开关进行描述。

该振动开关包括金属壳体201和设置在由所述金属壳体201形成的腔体内部的弹簧件202，所述弹簧件202与所述金属壳体201之间设有预设间距。进一步地，从所述弹簧件202引出第一引脚，从所述金属壳体201引出第二引脚，所述第一引脚用于连接外部检测单元的检测引脚，所述第二引脚用于接地。

其中，所述弹簧件202在靠近引脚的那一侧通过封口胶与所述金属壳体201进行部分粘接固定。如图2所示，该弹簧件202且与金属壳体201之间留有一定的间距，以使得在无外力作用时该弹簧件202不与金属壳体201接触，此时为开路状态；而当受到外力作用时，或者移动速度达到适当离心力时，弹簧结构与金属壳体201接触而产生瞬间导通，此时为导通状态。当外力消失时，该振动开关恢复开路状态。

通过本实施例的振动开关采用弹簧件及金属壳体制作而成，不仅具有结构简单、成本低廉和制作工艺简单等特点，还可实现无方向性的振动感应功能，即任何角度均能感应触发。此外，由于该振动开关采用金属材料制作，还具有较好的耐受性、耐高温性，且使用寿命长等特点。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子烟控制电路，其特征在于，包括：控制单元、开关输出单元和振动开关，所述振动开关和所述开关输出单元均与所述控制单元电性连接；

当受到相应外力作用时，所述控制单元检测并计数所述振动开关产生的瞬间导通信号，并判断是否在预设时间内检测到预设次数的所述瞬间导通信号；

若是，所述控制单元控制所述开关输出单元进行响应。

2.根据权利要求1所述的电子烟控制电路，其特征在于，所述“判断是否在预设时间内检测到预设次数的所述瞬间导通信号”包括：

所述控制单元判断当前的瞬间导通信号与上一瞬间导通信号的时间间隔是否小于或等于预设值；

若是，则所述控制单元对所述当前的瞬间导通信号进行有效计数，直到所述有效计数达到预设次数。

3.根据权利要求1所述的电子烟控制电路，其特征在于，所述振动开关包括金属壳体和设置由所述金属壳体形成的腔体内部的弹簧件，所述弹簧件与所述金属壳体之间设有预设间距，从所述弹簧件引出第一引脚，从所述金属壳体引出第二引脚，所述第一引脚用于连接所述控制单元的检测引脚，所述第二引脚用于接地；

若所述控制单元检测到所述检测引脚的电平信号被拉至低电平，则判断所述振动开关产生所述瞬间导通信号。

4.根据权利要求1所述的电子烟控制电路，其特征在于，所述开关输出单元包括MOS管，所述MOS管的源极和漏极分别用于连接电源和发热丝，栅极用于连接所述控制单元。

5.根据权利要求4所述的电子烟控制电路，其特征在于，所述响应为控制所述MOS管的导通时间以用于调节输出功率；或者，

所述响应为关断所述MOS管以用于停止输出功率。

6.根据权利要求3所述的电子烟控制电路，其特征在于，所述控制单元对所述检测引脚的电平信号的检测时间间隔小于所述振动开关的瞬间导通持续时间。

7.根据权利要求3所述的电子烟控制电路，其特征在于，所述弹簧件在靠近引脚的一侧通过封口胶与所述金属壳体进行部分粘接固定。

8.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述振动开关的高度为9～22mm；宽度为2.5～4mm。

9.根据权利要求1所述的电子烟控制电路，其特征在于，还包括：至少一LED灯指示电路，各LED灯指示电路连接所述控制单元，

各LED灯指示电路分别用于根据所述控制单元的指示信号进行状态指示或功能指示。

10.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电子烟控制电路。