CN111869926A - 可调温的烘烤烟具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调温的烘烤烟具，包括加热组件和电池组件，加热组件包括加热元件，电池组件包括电池、电路控制板和启动开关，电路控制板包括控制电路,控制电路上设有微控制器、与微控制器电连接的调压单元、红外线检测单元和重力传感器，微控制器包括手势信号处理单元和计时单元，调压单元将电池电压进行调节后输出不同电压给加热元件，红外线检测单元用于检测其红外光源与人体的距离信号，微控制器根据所述距离信号判断是否吸烟，重力传感器检测吸烟的手势信号，计时单元分别对不同的吸烟状态进行时间统计；其有益之处在于，该烟具可降低电池功率损耗，减少烟草的损耗，延长烟支利用时间，避免烟草产生焦味或糊味，提升用户使用体验。

Description

可调温的烘烤烟具

技术领域

本发明涉及烘烤烟具的技术领域，更具体的说，本发明涉及一种可调温的烘烤烟具。

背景技术

烘烤烟具一般包括加热组件和电池组件，电池组件用于控制加热组件及提供电源给加热组件。加热组件包括加热元件，加热元件可将具有烟草的烟支进行烘烤发出烟雾，供使用者吸食。因烘烤发出的烟雾，相比烟草明火燃烧后产生的烟雾，减少了很多有害物质如焦油、一氧化碳、颗粒物等，因此使用烘烤烟具吸烟的方式受到人们的欢迎。

现有的烘烤烟具，用户打开启动开关后，加热元件发热升温至正常吸烟温度，但其后不管用户是否吸烟，其温度一直保持在吸烟温度的状态，电池功率损耗很大。另外在用户不吸烟时，烟支也一直处于烘烤状态，烟支内的烟草仍然处于损耗之中，导致烟支可真正被利用的时间缩短，而且烘烤时间长，烟雾不能被排出，再吸烟时，烟支内的烟草容易产生焦味、糊味，给用户造成不良的使用体验。

发明内容

本发明的目的在于为克服上述技术的不足而提供一种可调温的烘烤烟具。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可调温的烘烤烟具，包括加热组件和电池组件，所述加热组件包括用于烘烤烟支的加热元件，所述电池组件包括电池、电路控制板和启动开关，所述电池用于提供电源给加热元件及控制电路，所述电路控制板包括控制电路,所述控制电路上设有微控制器、与微控制器电连接的调压单元、红外线检测单元、加热温度检测单元和重力传感器，所述微控制器包括手势信号处理单元和计时单元，所述调压单元与所述电池电连接并将电池电压进行调节后输出不同电压给所述加热元件，所述红外线检测单元用于检测其红外光源与人体的距离信号并传送给所述微控制器，所述微控制器根据所述距离在一定时间内没有变小的信号发出降温控制信号，所述重力传感器与手势信号处理单元电连接，所述重力传感器检测吸烟动作的手势信号并传送给所述手势信号处理单元，所述手势信号处理单元根据所述手势信号发出升温控制信号，所述计时单元分别对不同的吸烟状态进行时间统计，所述加热温度检测单元检测加热元件的加热温度并将温度检测信号发送给所述微控制器。

优选地，所述控制电路上还设有升压供电单元，所述升压供电单元与所述电池及调压单元电连接，所述升压供电单元将所述电池的电压进行升压后输出给所述调压单元。

优选地，所述控制电路上还设有与电池电连接的控制电源单元，所述控制电源单元对电池电压调压后输出控制电压。

优选地，所述控制电路上还设有与所述电池及微控制器电连接的控制电源开关单元，所述控制电源开关单元受微控制器控制将电池及控制电源单元输入的电压进行开关控制后分别输出。

优选地，所述控制电路上还设有与所述微控制器电连接的PCB温度检测单元,所述PCB温度检测单元用于检测电路控制板的温度信号并传送给所述微控制器进行电路保护。

优选地，所述控制电路上还设有与微控制器电连接的电池温度检测单元,所述电池温度检测单元用于检测电池的温度信号并传送给所述微控制器进行防止电池高温的保护。

优选地，所述微控制器包括芯片MCU及其连接电路，所述芯片MCU包括28个引脚，其中第2引脚连接控制电源使能信号端VCC-EN,第3引脚连接控制电压供电端VDD，第4引脚接地，第5引脚连接芯片MCU复位信号端MCU-RST，第6引脚连接输出电压检测信号端VOUT-DET，第7引脚连接电池电压检测信号端BAT-DET，第10引脚连接电流检测信号端I-DET，第12引脚连接振动提示控制使能信号端M-EN，第14引脚连接启动开关信号端KEY，第15引脚连接蓝色指示灯信号端RGB-B，第16引脚连接绿色指示灯信号端RGB-G，第17引脚连接红色指示灯信号端RGB-R，第18引脚连接红外线检测数据读取控制信号端IR-INT，第19引脚连接红外线检测数据信号端IR-SDA，第20引脚连接烧录数据信号端SWDIO，第21引脚连接数据烧录时钟信号端SWCLK，第22引脚连接红外线检测通信时钟信号端IR-SCL，第23引脚连接重力传感器数据信号端SDA，第24引脚连接重力传感器数据读取控制信号端INT，第25引脚连接重力传感器通信时钟信号端SCL，第26引脚连接升压控制信号端PWM-UP，第27引脚连接输出电压使能控制信号端PWM-EN，第28引脚连接降压控制信号端PWM-DOWN。

优选地，所述芯片MCU的第8引脚连接PCB温度检测信号端PCB-TEMP，第9引脚连接电池温度检测信号端BAT-TEMP。

优选地，所述输出电压检测信号端VOUT-DET同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端连接输出电压信号端PWM-OUT，所述电阻R2的另一端、电容C1的另一端同时接地；

所述电池电压检测信号端BAT-DET同时连接电容C2的一端、电阻R9的一端和电阻R10的一端，所述电阻R9的另一端连接电池控制电压端BAT-CTRL，所述电阻R10的另一端、电容C2的另一端同时接地；

所述启动开关信号端KEY同时连接电阻R14的一端和启动开关的一端，所述电阻R14的另一端连接控制电压供电端VDD，所述启动开关的另一端接地；

所述芯片MCU复位信号端MCU-RST连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地。

优选地，所述红外线检测单元包括芯片U9，所述芯片U9包括8个引脚，其中第1引脚作为红外线检测数据信号端IR-SDA，同时连接电阻R48的一端，所述电阻R48的另一端连接控制电压供电端VDD，第2引脚作为红外线检测数据读取控制信号端IR-INT，第3引脚与第4引脚连接，第5引脚同时连接电池正电极BAT+和电容C33的一端，第6引脚接地，第7引脚作为红外线检测通信时钟信号端IR-SCL，同时连接电阻R38的一端，所述电阻R38的另一端连接控制电压供电端VDD，第8引脚同时连接控制电压供电端VDD和电容C32的一端，所述电容C32的另一端与所述电容C33的另一端连接后接地。

优选地，所述加热温度检测单元包括芯片U8，所述芯片U8设有6个引脚，其中第1引脚、第2引脚同时接地，第3引脚同时连接电容C24的一端和电阻R32的一端，所述电容C24的另一端接地，所述电阻R32的另一端连接调压单元供电信号端VCC-B；第4引脚同时连接电容C25的一端和电阻R34的一端，所述电阻R34的另一端同时连接取样电阻R35的一端和输出电压信号端PWM-OUT，第5引脚同时连接所述电容C25的另一端和电阻R36的一端，所述电阻R36的另一端同时连接所述取样电阻R35的另一端和加热元件的一端，加热元件的另一端接地，第6引脚连接电阻R37的一端，所述电阻R37的另一端同时连接电容C29的一端和电流检测信号端I-DET，所述电容C29的另一端接地，所述加热温度检测单元通过检测流过所述取样电阻R35的电流来检测所述加热元件的电阻，所述加热元件为热敏电阻，所述加热元件的阻值与其温度值相对应。

优选地，所述重力传感器包括芯片U6，所述芯片U6包括12个引脚，其中第1引脚作为重力传感器通信时钟信号端SCL同时连接电阻R30的一端，第3引脚接地，第4引脚作为重力传感器数据信号端SDA同时连接电阻R29的一端，所述电阻R29的另一端同时连接所述电阻R30的另一端、电容C26的一端、第9引脚、第10引脚和控制电压供电端VDD，第6引脚、第7引脚、第8引脚和所述电容C26的另一端同时接地，第12引脚作为重力传感器数据读取控制信号端INT。

优选地，所述调压单元包括芯片U4和芯片U5，所述芯片U4和芯片U5分别包括8个引脚，所述芯片U4的第1引脚同时连接二极管D4的阴极和电容C21的一端，所述二极管D4的阳极同时连接调压单元供电信号端VCC-B和电容C15的一端，所述电容C15的另一端接地，芯片U4的第2引脚同时连接降压控制信号端PWM-DOWN和电阻R22的一端，所述电阻R22的另一端接地，所述芯片U4的第3引脚连接输出电压使能控制信号端PWM-EN，所述芯片U4的第4引脚连接调压单元供电信号端VCC-B，所述芯片U4的第5引脚连接电阻R26的一端，所述电阻R26的另一端连接MOS管Q6的G极，所述MOS管Q6的S极接地，所述芯片U4的第6引脚接地，所述芯片U4的第8引脚连接电阻R25的一端，所述电阻R25的另一端连接MOS管Q5的G极，所述MOS管Q5的D极连接电池的正电极BAT+，所述芯片U4的第7引脚同时连接所述电容C21的另一端、所述MOS管Q5的S极、所述MOS管Q6的D极和电感L2的一端；

所述芯片U5的第1引脚同时连接二极管D5的阴极和电容C22的一端，所述二极管D5的阳极同时连接调压单元供电信号端VCC-B和电容C16的一端，所述电容C16的另一端接地，芯片U5的第2引脚同时连接升压控制信号端PWM-UP和电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端接地，所述芯片U5的第3引脚同时连接输出电压使能控制信号端PWM-EN和电阻R23的一端，所述电阻R23的另一端接地，所述芯片U5的第4引脚连接调压单元供电信号端VCC-B，所述芯片U5的第5引脚连接电阻R28的一端，所述电阻R28的另一端连接MOS管Q8的G极，所述MOS管Q8的S极接地，所述芯片U5的第6引脚接地，所述芯片U5的第8引脚连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端连接MOS管Q7的G极，所述MOS管Q7的D极连接输出电压信号端PWM-OUT，所述芯片U5的第7引脚同时连接所述电容C22的另一端、所述MOS管Q7的S极、所述MOS管Q8的D极和所述电感L2的另一端。

优选地，所述升压供电单元包括芯片U2，所述芯片U2包括6个引脚，其中第1引脚同时连接电感L1的一端和二极管D2的阳极，所述电感L1的另一端同时连接电阻R12的一端、电容C5的一端、第4引脚和第5引脚，所述电阻R12的另一端连接电池控制电压端BAT-CTRL，所述电容C5的另一端同时接地和连接第2引脚，所述二极管D2的阴极同时连接电阻R15的一端、电容C7的一端和调压单元供电信号端VCC-B，所述电阻R15的另一端同时连接第3引脚和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端、所述电容C7的另一端同时接地。

优选地，所述控制电源单元包括芯片U3，所述芯片U3包括3个引脚，其中第1引脚同时连接电容C11、电容C12及电阻R20的一端，所述电容C11、电容C12的另一端接地，所述电阻R20的另一端连接电池的正电极BAT+，第2引脚同时连接电容C8、电容C9及电容C10的一端后接地，第3引脚同时连接电容C8、电容C9和电容C10的另一端及作为控制电压供电端VDD输出控制电压。

优选地，所述控制电源开关单元包括与微控制器连接的控制电源使能信号端VCC-EN、MOS管Q1、MOS管Q2和三极管Q3，所述控制电源使能信号端VCC-EN同时连接电阻R7的一端和电阻R8的一端，所述电阻R7的另一端连接所述三极管Q3的基极B，所述电阻R8的另一端连接所述三极管Q3的发射极E后接地；

所述MOS管Q2的S极连接控制电压供电端VDD，D极连接控制电压输出端VDD-CTRL，G极连接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端同时连接电阻R4的一端和二极管D1的阳极，所述电阻R4的另一端连接控制电压供电端VDD，所述二极管D1的阴极连接所述三极管Q3的集电极C；

所述MOS管Q1的S极连接电池的正电极BAT+，D极连接电池控制电压端BAT-CTRL，G极连接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端同时连接电阻R3的一端和所述二极管D1的阴极，所述电阻R3的另一端连接电池的正电极BAT+。

优选地，所述PCB温度检测单元包括PCB温度检测信号端PCB-TEMP，所述PCB温度检测信号端PCB-TEMP同时连接电容C3的一端、电阻R11的一端和热敏电阻RT1的一端，所述电阻R11的另一端连接控制电压输出端VDD-CTRL，所述热敏电阻RT1的另一端和电容C3的另一端同时接地。

优选地，所述电池温度检测单元包括电池温度检测信号端BAT-TEMP，所述电池温度检测信号端BAT-TEMP同时连接电容C4的一端、电阻R13的一端和热敏电阻RT2的一端，所述电阻R13的另一端连接控制电压输出端VDD-CTRL，所述热敏电阻RT2的另一端和电容C4的另一端同时接地。

本发明的有益效果如下：本发明可调温的烘烤烟具，设有调压单元、微控制器、红外线检测单元、重力传感器和计时单元等，红外线检测单元可检测用户是否正在吸烟以便微控制器判断是否需要降温，重力传感器可检测吸烟动作的手势信号以便微控制器预判用户是否有准备吸烟动作而需要提前升温，调压单元可输出不同电压以便保持不同的加热温度。这样，用户在正常吸烟时，其加热温度可保持在工作温度的状态，而较长时间不吸烟时，可降低温度至待机温度而进入待机状态，一旦检测到用户吸烟的手势动作后，又可迅速升温到可吸烟的工作温度。这样，在用户较长时间不吸烟时，可降低温度到待机温度，可降低电池功率损耗，并且还可减少烟支的损耗，延长烟支利用时间，避免烟支产生焦味或糊味，而且在用户准备吸烟时可快速提前升温保证用户快速吸出烟雾，提升用户的使用体验。

附图说明

图1是本发明的烘烤烟具的剖视示意图；

图2是本发明的控制电路的功能框图一；

图3是本发明的控制电路的功能框图二；

图4是本发明的微控制器芯片MCU的电路图；

图5是本发明的输出电压检测电路图；

图6是本发明的电池电压检测电路图；

图7是本发明的启动开关信号检测电路图；

图8是本发明的芯片MCU复位电路图；

图9是本发明的PCB温度检测电路图；

图10是本发明的电池温度检测电路图；

图11是本发明的红外线检测单元电路图；

图12是本发明的加热温度检测单元电路图；

图13是本发明的重力传感器电路图；

图14是本发明的调压单元电路图；

图15是本发明的升压供电单元电路图；

图16是本发明的控制电源单元电路图；

图17是本发明的控制电源开关单元电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

如图1所示，本发明可调温的烘烤烟具1，包括加热组件和电池组件，加热组件包括用于烘烤烟支2的加热元件R，电池组件包括电池3、电路控制板4和启动开关K，电池3用于提供电源给加热元件R及控制电路。

如图2所示，电路控制板4包括控制电路,控制电路上设有微控制器6、与微控制器6电连接的调压单元71、红外线检测单元8、加热温度检测单元80和重力传感器9，微控制器6包括手势信号处理单元61和计时单元62，计时单元62分别对不同的吸烟状态进行时间统计。调压单元71与电池4电连接并将电池电压进行调节后输出不同电压给加热元件R，红外线检测单元8用于检测其红外光源与人体的距离信号并传送给微控制器6，微控制器6根据距离没有变小的信号发出降温控制信号，调压单元71降低输出功率使加热元件R进行降温。上述红外光源与人体的距离是指红外光源发出的光线被人体阻挡时的光线长度。

现有的重力传感器，是根据压电效应的原理来工作的，即利用其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性，由于晶体变形会产生电压，利用该电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出，即设备移动的方式，可转化为电压信号输出。本发明的重力传感器9，当其安装在烘烤烟具上发生移动时，根据其移动的方式，会产生不同的信号。事先模拟人手吸烟的动作对烟具的坐标位置变化、移动速率进行检测可得到准备吸烟的标准手势信号。重力传感器9与手势信号处理单元61电连接，重力传感器9工作时，将检测信号发送给手势信号处理单元61，手势信号处理单元61根据检测所得的手势动作信号与设定的标准手势信号对比，即可判断出用户是否准备吸烟。当手势信号处理单元判断有准备吸烟的动作后，立即发出升温控制信号，调压单元71快速增加输出功率使加热元件R进行快速升温。

如图3所示，控制电路上还设有升压供电单元72，升压供电单元72与电池3及调压单元电71连接，升压供电单元72将电池的电压进行升压后输出给调压单元71。

控制电路上还设有与电池3电连接的控制电源单元73，控制电源单元73对电池电压调压后输出控制电压。

控制电路上还设有与电池及微控制器电连接的控制电源开关单元74，控制电源开关单元74受微控制器6控制将电池3及控制电源单元73输入的电压进行开关控制后输出。

控制电路上还设有与微控制器电连接的PCB温度检测单元81,PCB温度检测单元81用于检测电路控制板的温度信号并传送给微控制器进行电路保护。

控制电路上还设有与微控制器电连接的电池温度检测单元82,电池温度检测单元82用于检测电池的温度信号并传送给微控制器进行防止电池高温的保护。

控制电路上还设有与微控制器电连接的提示单元51，该提示单元51设有振动马达，振动马达在烟具工作状态发生变化时，如开机、关机、升温到工作温度、降温到待机温度时，进行振动提示。

控制电路上还设有与微控制器电连接的显示单元52，该显示单元设有显示屏用于显示烟具工作状态的参数。

如图4所示，微控制器6包括芯片MCU及其连接电路，芯片MCU包括28个引脚，其中第2引脚连接控制电源使能信号端VCC-EN,第3引脚连接控制电压供电端VDD，第4引脚接地，第5引脚连接芯片MCU复位信号端MCU-RST，第6引脚连接输出电压检测信号端VOUT-DET，第7引脚连接电池电压检测信号端BAT-DET，第8引脚连接PCB温度检测信号端PCB-TEMP，第9引脚连接电池温度检测信号端BAT-TEMP，第10引脚连接电流检测信号端I-DET，第12引脚连接振动提示控制使能信号端M-EN，第14引脚连接启动开关信号端KEY，第15引脚连接蓝色指示灯信号端RGB-B，第16引脚连接绿色指示灯信号端RGB-G，第17引脚连接红色指示灯信号端RGB-R，第18引脚连接红外线检测数据读取控制信号端IR-INT，第19引脚连接红外线检测数据信号端IR-SDA，第20引脚连接烧录数据信号端SWDIO，第21引脚连接数据烧录时钟信号端SWCLK，第22引脚连接红外线检测通信时钟信号端IR-SCL，第23引脚连接重力传感器数据信号端SDA，第24引脚连接重力传感器数据读取控制信号端INT，第25引脚连接重力传感器通信时钟信号端SCL，第26引脚连接升压控制信号端PWM-UP，第27引脚连接输出电压使能控制信号端PWM-EN，第28引脚连接降压控制信号端PWM-DOWN。本发明的微控制器6的红外线检测数据信号端IR-SDA，用于输入红外线检测单元检测到的距离信号，以便进一步判断用户是否正在吸烟。电流检测信号端I-DET用于输入检测流过加热元件R的电流检测信号，从而可以获得加热元件R的电阻阻值以便进一步获得加热温度值。重力传感器数据信号端SDA用于接收重力传感器9的检测数据，从而可以获得吸烟动作的手势信号。输出电压使能控制信号端PWM-EN有信号时，输出控制信号端PWM可以输出控制信号给调压单元71以便使加热元件R进行降温和升温。

如图2-图8所示，输出电压检测信号端VOUT-DET同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端连接输出电压信号端PWM-OUT，电阻R2的另一端、电容C1的另一端同时接地。微控制器6的芯片MCU通过输出电压检测信号端VOUT-DET可以检测到调压单元71的输出电压，以便并对输出电压进行控制。

电池电压检测信号端BAT-DET同时连接电容C2的一端、电阻R9的一端和电阻R10的一端，电阻R9的另一端连接电池控制电压端BAT-CTRL，电阻R10的另一端、电容C2的另一端同时接地。微控制器6的芯片MCU通过电池电压检测信号端BAT-DET可检测到控制电源开关单元74输出的电池控制电压。

启动开关信号端KEY同时连接电阻R14的一端和启动开关K的一端，电阻R14的另一端连接控制电压供电端VDD，启动开关K的另一端接地。微控制器6的芯片MCU通过启动开关信号端KEY可检测到启动开关K的信号。

芯片MCU复位信号端MCU-RST连接电容C6的一端，电容C6的另一端接地，微控制器6的芯片MCU可通过芯片MCU复位信号端MCU-RST进行复位。

如图9所示，PCB温度检测单元81包括PCB温度检测信号端PCB-TEMP，PCB温度检测信号端PCB-TEMP同时连接电容C3的一端、电阻R11的一端和热敏电阻RT1的一端，电阻R11的另一端连接控制电压输出端VDD-CTRL，热敏电阻RT1的另一端和电容C3的另一端同时接地。微控制器6的芯片MCU可通过PCB温度检测信号端PCB-TEMP检测到电路板PCB的温度，以便电路板PCB温度过高时进行断电保护。

如图10所示，电池温度检测单元82包括电池温度检测信号端BAT-TEMP，电池温度检测信号端BAT-TEMP同时连接电容C4的一端、电阻R13的一端和热敏电阻RT2的一端，电阻R13的另一端连接控制电压输出端VDD-CTRL，热敏电阻RT2的另一端和电容C4的另一端同时接地。微控制器6的芯片MCU可通过电池温度检测信号端BAT-TEMP检测到电池3的温度，以便电池温度过高时进行断电保护。

如图11所示，红外线检测单元8包括芯片U9，芯片U9包括8个引脚，其中第1引脚作为红外线检测数据信号端IR-SDA，同时连接电阻R48的一端，电阻R48的另一端连接控制电压供电端VDD，第2引脚作为红外线检测数据读取控制信号端IR-INT，第3引脚与第4引脚连接，第5引脚同时连接电池正电极BAT+和电容C33的一端，第6引脚接地，第7引脚作为红外线检测通信时钟信号端IR-SCL，同时连接电阻R38的一端，电阻R38的另一端连接控制电压供电端VDD，第8引脚同时连接控制电压供电端VDD和电容C32的一端，电容C32的另一端与电容C33的另一端连接后接地。红外线检测单元8通过红外线检测数据信号端IR-SDA输出烟具的红外光源与人体距离的检测信号，距离信号接近零距离时，说明烟支已含在嘴里，用户正在吸烟。红外线检测单元可检测用户是否正在吸烟以便微控制器判断是否需要降温。

如图12所示，加热温度检测单元80包括芯片U8，芯片U8设有6个引脚，其中第1引脚、第2引脚同时接地，第3引脚同时连接电容C24的一端和电阻R32的一端，电容C24的另一端接地，电阻R32的另一端连接调压单元供电信号端VCC-B；第4引脚同时连接电容C25的一端和电阻R34的一端，电阻R34的另一端同时连接取样电阻R35的一端和输出电压信号端PWM-OUT，第5引脚同时连接电容C25的另一端和电阻R36的一端，电阻R36的另一端同时连接取样电阻R35的另一端和加热元件R的一端，加热元件R的另一端接地，第6引脚连接电阻R37的一端，电阻R37的另一端同时连接电容C29的一端和电流检测信号端I-DET，电容C29的另一端接地，加热温度检测单元通过检测流过取样电阻R35的电流来检测加热元件R的电阻，加热温度检测单元80检测到加热元件R的电阻阻值并传送给微控制器6，加热元件R为热敏电阻，加热元件R的阻值与其温度值相对应。

如图13所示，重力传感器9包括芯片U6，芯片U6包括12个引脚，其中第1引脚作为重力传感器通信时钟信号端SCL同时连接电阻R30的一端，第3引脚接地，第4引脚作为重力传感器数据信号端SDA同时连接电阻R29的一端，电阻R29的另一端同时连接电阻R30的另一端、电容C26的一端、第9引脚、第10引脚和控制电压供电端VDD，第6引脚、第7引脚、第8引脚和电容C26的另一端同时接地，第12引脚作为重力传感器数据读取控制信号端INT。重力传感器9通过重力传感器数据信号端SDA输出关于烟具的坐标位置、移动速率的手势信号。微控制器6根据上述手势信号是否符合设定的手势信号，判断用户是否有准备吸烟的动作。如判断用户具有准备吸烟的动作，则微控制器6输出升温控制信号，在吸烟前提前进行加温。即重力传感器可检测吸烟动作的手势信号以便微控制器预判用户是否有准备吸烟动作而需要提前升温。

如图14所示，调压单元71包括芯片U4和芯片U5，芯片U4和芯片U5分别包括8个引脚，芯片U4的第1引脚同时连接二极管D4的阴极和电容C21的一端，二极管D4的阳极同时连接调压单元供电信号端VCC-B和电容C15的一端，电容C15的另一端接地，芯片U4的第2引脚同时连接降压控制信号端PWM-DOWN和电阻R22的一端，电阻R22的另一端接地，芯片U4的第3引脚连接输出电压使能控制信号端PWM-EN，芯片U4的第4引脚连接调压单元供电信号端VCC-B，芯片U4的第5引脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端连接MOS管Q6的G极，MOS管Q6的S极接地，芯片U4的第6引脚接地，芯片U4的第8引脚连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接MOS管Q5的G极，MOS管Q5的D极连接电池的正电极BAT+，芯片U4的第7引脚同时连接电容C21的另一端、MOS管Q5的S极、MOS管Q6的D极和电感L2的一端；

芯片U5的第1引脚同时连接二极管D5的阴极和电容C22的一端，二极管D5的阳极同时连接调压单元供电信号端VCC-B和电容C16的一端，电容C16的另一端接地，芯片U5的第2引脚同时连接升压控制信号端PWM-UP和电阻R21的一端，电阻R21的另一端接地，芯片U5的第3引脚同时连接输出电压使能控制信号端PWM-EN和电阻R23的一端，电阻R23的另一端接地，芯片U5的第4引脚连接调压单元供电信号端VCC-B，芯片U5的第5引脚连接电阻R28的一端，电阻R28的另一端连接MOS管Q8的G极，MOS管Q8的S极接地，芯片U5的第6引脚接地，芯片U5的第8引脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端连接MOS管Q7的G极，MOS管Q7的D极连接输出电压信号端PWM-OUT，芯片U5的第7引脚同时连接电容C22的另一端、MOS管Q7的S极、MOS管Q8的D极和电感L2的另一端。

上述输出电压使能控制信号端PWM-EN有信号时，调压单元71可将调压单元供电信号端VCC-B的输入电压进行升压或降压处理，然后通过输出电压信号端PWM-OUT输出不同电压给加热元件R。加热元件R在正常工作电压下通电加热，升温至工作温度，加热元件R在降低电压进入待机状态时，将降低温度至待机温度。

如图15所示，升压供电单元72包括芯片U2，芯片U2包括6个引脚，其中第1引脚同时连接电感L1的一端和二极管D2的阳极，电感L1的另一端同时连接电阻R12的一端、电容C5的一端、第4引脚和第5引脚，电阻R12的另一端连接电池控制电压端BAT-CTRL，电容C5的另一端同时接地和连接第2引脚，二极管D2的阴极同时连接电阻R15的一端、电容C7的一端和调压单元供电信号端VCC-B，电阻R15的另一端同时连接第3引脚和电阻R16的一端，电阻R16的另一端、电容C7的另一端同时接地。升压供电单元72可将电池控制电压端BAT-CTRL的输入电压进行升压处理，然后通过调压单元供电信号端VCC-B输出供电电压给调压单元71。

如图16所示，控制电源单元73包括芯片U3，芯片U3包括3个引脚，其中第1引脚同时连接电容C11、电容C12及电阻R20的一端，电容C11、电容C12的另一端接地，电阻R20的另一端连接电池的正电极BAT+，第2引脚同时连接电容C8、电容C9及电容C10的一端后接地，第3引脚同时连接电容C8、电容C9和电容C10的另一端及作为控制电压供电端VDD输出控制电压。控制电源单元73可将电池的正电极BAT+的电压进行稳压和降压处理，然后通过控制电压供电端VDD输出控制电压。

如图17所示，控制电源开关单元74包括与微控制器连接的控制电源使能信号端VCC-EN、MOS管Q1、MOS管Q2和三极管Q3，控制电源使能信号端VCC-EN同时连接电阻R7的一端和电阻R8的一端，电阻R7的另一端连接三极管Q3的基极B，电阻R8的另一端连接三极管Q3的发射极E后接地。

MOS管Q2的S极连接控制电压供电端VDD，D极连接控制电压输出端VDD-CTRL，G极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端同时连接电阻R4的一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接控制电压供电端VDD，二极管D1的阴极连接三极管Q3的集电极C。

MOS管Q1的S极连接电池的正电极BAT+，D极连接电池控制电压端BAT-CTRL，G极连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端同时连接电阻R3的一端和二极管D1的阴极，电阻R3的另一端连接电池的正电极BAT+。

上述控制电源使能信号端VCC-EN有信号时，控制电源开关单元74工作，将控制电压供电端VDD输入的控制电压通过开关作用进行接通，并通过控制电压输出端VDD-CTRL输出控制电压；同时将电池的正电极BAT+的电压通过开关作用进行接通，并通过电池控制电压端BAT-CTRL输出电池控制电压。

如图1-图3所示的烘烤烟具，因其具备了上述元器件和电路结构，故在工作时，烘烤烟具1具备如下所述的功能：用户使用该烘烤烟具1时，首先按动启动开关K接通电池电源，控制电源单元73降压输出控制电压，给微控制器6和相关控制电路提供电源，通过微控制器6的控制，控制电源开关单元74给相关控制电路、检测单元和升压供电单元72接通电源，升压供电单元72将电压升高后输出电压给调压单元71，调压单元71根据微控制器6的指令进行升压或降压处理，最后输出不同电压给加热元件R。加热元件R工作后，温度上升到设定的工作温度并维持该工作温度(例如230℃-270℃)，此时提示单元51进行振动提示，用户根据提示单元51的振动提示，可以开始进行吸烟，计时单元62进行相关计时。

在设定的工作时间段内，红外线检测单元8工作，检测烟具的红外光源与人体的距离即烟具向嘴唇接近的距离，当该距离达到设定距离值时比如零距离时，微控制器6判断用户正在吸烟，调压单元71维持稳定的电压输出，使加热元件R的温度保持在工作温度。如果用户在设定的工作时间段内没有吸烟，则微控制器6控制调压单元71降低电压输出，使加热元件R的加热温度降低到待机温度(例如100℃-150℃)并保持，以便节省电池的电能，同时使烤烟的可使用寿命延长。

降温后，在设定的待机时间段内，重力传感器9工作时，模拟人手吸烟的动作对烟具的坐标位置、移动速率进行检测，并将检测信号发送给手势信号处理单元61，手势信号处理单元61预判用户是否准备吸烟。如果在设定的待机时间段内，重力传感器9检测到吸烟动作的手势信号，则手势信号处理单元61在检测到手势信号的瞬间即发出升温控制信号，微控制器6控制调压单元71迅速升高输出电压进行升温，等到用户将烟具的烟支放入口中吸烟时，加热元件R的加热温度已经迅速升高到工作温度并保持，这样用户可以立即进行吸烟。如果在设定的待机时间段内没有检测到吸烟动作的手势信号，则烟具进行自动关机。

本发明可调温的烘烤烟具，其优点在于，设有调压单元71、微控制器6、红外线检测单元8、加热温度检测单元80、重力传感器9和计时单元62等，红外线检测单元8可检测用户是否吸烟以便微控制器6判断是否需要降温，重力传感器9可检测吸烟的手势动作以便微控制器6判断是否需要提前升温，调压单元71可输出不同功率以便保持不同的加热温度。

这样，使得用户在正常吸烟时，其加热温度可保持在工作温度的可吸烟状态，而较长时间不吸烟时，可降低温度至待机温度而进入待机状态，待机时一旦检测到用户吸烟动作的手势信号后，又可迅速升温到工作温度。这样，不仅可降低电池功率损耗，而且可减少烟草的损耗，延长烟支利用时间，避免烟草产生焦味或糊味，以及能快速吸出烟雾并增加每口的烟雾量，提升用户的使用体验。

以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (18)

1.一种可调温的烘烤烟具，包括加热组件和电池组件，所述加热组件包括用于烘烤烟支的加热元件，所述电池组件包括电池、电路控制板和启动开关，所述电池用于提供电源给加热元件及控制电路，其特征在于，所述电路控制板包括控制电路,所述控制电路上设有微控制器、与微控制器电连接的调压单元、红外线检测单元、加热温度检测单元和重力传感器，所述微控制器包括手势信号处理单元和计时单元，所述调压单元与所述电池电连接并将电池电压进行调节后输出不同电压给所述加热元件，所述红外线检测单元用于检测其红外光源与人体的距离信号并传送给所述微控制器，所述微控制器根据所述距离在一定时间内没有变小的信号发出降温控制信号，所述重力传感器与手势信号处理单元电连接，所述重力传感器检测吸烟动作的手势信号并传送给所述手势信号处理单元，所述手势信号处理单元根据所述手势信号发出升温控制信号，所述计时单元分别对不同的吸烟状态进行时间统计，所述加热温度检测单元检测加热元件的加热温度并将温度检测信号发送给所述微控制器。

2.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述控制电路上还设有升压供电单元，所述升压供电单元与所述电池及调压单元电连接，所述升压供电单元将所述电池的电压进行升压后输出给所述调压单元。

3.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述控制电路上还设有与电池电连接的控制电源单元，所述控制电源单元对电池电压调压后输出控制电压。

4.根据权利要求3所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述控制电路上还设有与所述电池及微控制器电连接的控制电源开关单元，所述控制电源开关单元受微控制器控制将电池及控制电源单元输入的电压进行开关控制后分别输出。

5.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述控制电路上还设有与所述微控制器电连接的PCB温度检测单元,所述PCB温度检测单元用于检测电路控制板的温度信号并传送给所述微控制器进行电路保护。

6.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述控制电路上还设有与微控制器电连接的电池温度检测单元,所述电池温度检测单元用于检测电池的温度信号并传送给所述微控制器进行防止电池高温的保护。

7.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述微控制器包括芯片MCU及其连接电路，所述芯片MCU包括28个引脚，其中第2引脚连接控制电源使能信号端VCC-EN,第3引脚连接控制电压供电端VDD，第4引脚接地，第5引脚连接芯片MCU复位信号端MCU-RST，第6引脚连接输出电压检测信号端VOUT-DET，第7引脚连接电池电压检测信号端BAT-DET，第10引脚连接电流检测信号端I-DET，第12引脚连接振动提示控制使能信号端M-EN，第14引脚连接启动开关信号端KEY，第15引脚连接蓝色指示灯信号端RGB-B，第16引脚连接绿色指示灯信号端RGB-G，第17引脚连接红色指示灯信号端RGB-R，第18引脚连接红外线检测数据读取控制信号端IR-INT，第19引脚连接红外线检测数据信号端IR-SDA，第20引脚连接烧录数据信号端SWDIO，第21引脚连接数据烧录时钟信号端SWCLK，第22引脚连接红外线检测通信时钟信号端IR-SCL，第23引脚连接重力传感器数据信号端SDA，第24引脚连接重力传感器数据读取控制信号端INT，第25引脚连接重力传感器通信时钟信号端SCL，第26引脚连接升压控制信号端PWM-UP，第27引脚连接输出电压使能控制信号端PWM-EN，第28引脚连接降压控制信号端PWM-DOWN。

8.根据权利要求7所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述芯片MCU的第8引脚连接PCB温度检测信号端PCB-TEMP，第9引脚连接电池温度检测信号端BAT-TEMP。

9.根据权利要求7所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述输出电压检测信号端VOUT-DET同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端连接输出电压信号端PWM-OUT，所述电阻R2的另一端、电容C1的另一端同时接地；

所述电池电压检测信号端BAT-DET同时连接电容C2的一端、电阻R9的一端和电阻R10的一端，所述电阻R9的另一端连接电池控制电压端BAT-CTRL，所述电阻R10的另一端、电容C2的另一端同时接地；

所述启动开关信号端KEY同时连接电阻R14的一端和启动开关的一端，所述电阻R14的另一端连接控制电压供电端VDD，所述启动开关的另一端接地；

所述芯片MCU复位信号端MCU-RST连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地。

10.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述红外线检测单元包括芯片U9，所述芯片U9包括8个引脚，其中第1引脚作为红外线检测数据信号端IR-SDA，同时连接电阻R48的一端，所述电阻R48的另一端连接控制电压供电端VDD，第2引脚作为红外线检测数据读取控制信号端IR-INT，第3引脚与第4引脚连接，第5引脚同时连接电池正电极BAT+和电容C33的一端，第6引脚接地，第7引脚作为红外线检测通信时钟信号端IR-SCL，同时连接电阻R38的一端，所述电阻R38的另一端连接控制电压供电端VDD，第8引脚同时连接控制电压供电端VDD和电容C32的一端，所述电容C32的另一端与所述电容C33的另一端连接后接地。

11.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述加热温度检测单元包括芯片U8，所述芯片U8设有6个引脚，其中第1引脚、第2引脚同时接地，第3引脚同时连接电容C24的一端和电阻R32的一端，所述电容C24的另一端接地，所述电阻R32的另一端连接调压单元供电信号端VCC-B；第4引脚同时连接电容C25的一端和电阻R34的一端，所述电阻R34的另一端同时连接取样电阻R35的一端和输出电压信号端PWM-OUT，第5引脚同时连接所述电容C25的另一端和电阻R36的一端，所述电阻R36的另一端同时连接所述取样电阻R35的另一端和加热元件的一端，加热元件的另一端接地，第6引脚连接电阻R37的一端，所述电阻R37的另一端同时连接电容C29的一端和电流检测信号端I-DET，所述电容C29的另一端接地，所述加热温度检测单元通过检测流过所述取样电阻R35的电流来检测所述加热元件的电阻，所述加热元件为热敏电阻，所述加热元件的阻值与其温度值相对应。

12.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述重力传感器包括芯片U6，所述芯片U6包括12个引脚，其中第1引脚作为重力传感器通信时钟信号端SCL同时连接电阻R30的一端，第3引脚接地，第4引脚作为重力传感器数据信号端SDA同时连接电阻R29的一端，所述电阻R29的另一端同时连接所述电阻R30的另一端、电容C26的一端、第9引脚、第10引脚和控制电压供电端VDD，第6引脚、第7引脚、第8引脚和所述电容C26的另一端同时接地，第12引脚作为重力传感器数据读取控制信号端INT。

13.根据权利要求1所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述调压单元包括芯片U4和芯片U5，所述芯片U4和芯片U5分别包括8个引脚，所述芯片U4的第1引脚同时连接二极管D4的阴极和电容C21的一端，所述二极管D4的阳极同时连接调压单元供电信号端VCC-B和电容C15的一端，所述电容C15的另一端接地，芯片U4的第2引脚同时连接降压控制信号端PWM-DOWN和电阻R22的一端，所述电阻R22的另一端接地，所述芯片U4的第3引脚连接输出电压使能控制信号端PWM-EN，所述芯片U4的第4引脚连接调压单元供电信号端VCC-B，所述芯片U4的第5引脚连接电阻R26的一端，所述电阻R26的另一端连接MOS管Q6的G极，所述MOS管Q6的S极接地，所述芯片U4的第6引脚接地，所述芯片U4的第8引脚连接电阻R25的一端，所述电阻R25的另一端连接MOS管Q5的G极，所述MOS管Q5的D极连接电池的正电极BAT+，所述芯片U4的第7引脚同时连接所述电容C21的另一端、所述MOS管Q5的S极、所述MOS管Q6的D极和电感L2的一端；

所述芯片U5的第1引脚同时连接二极管D5的阴极和电容C22的一端，所述二极管D5的阳极同时连接调压单元供电信号端VCC-B和电容C16的一端，所述电容C16的另一端接地，芯片U5的第2引脚同时连接升压控制信号端PWM-UP和电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端接地，所述芯片U5的第3引脚同时连接输出电压使能控制信号端PWM-EN和电阻R23的一端，所述电阻R23的另一端接地，所述芯片U5的第4引脚连接调压单元供电信号端VCC-B，所述芯片U5的第5引脚连接电阻R28的一端，所述电阻R28的另一端连接MOS管Q8的G极，所述MOS管Q8的S极接地，所述芯片U5的第6引脚接地，所述芯片U5的第8引脚连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端连接MOS管Q7的G极，所述MOS管Q7的D极连接输出电压信号端PWM-OUT，所述芯片U5的第7引脚同时连接所述电容C22的另一端、所述MOS管Q7的S极、所述MOS管Q8的D极和所述电感L2的另一端。

14.根据权利要求2所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述升压供电单元包括芯片U2，所述芯片U2包括6个引脚，其中第1引脚同时连接电感L1的一端和二极管D2的阳极，所述电感L1的另一端同时连接电阻R12的一端、电容C5的一端、第4引脚和第5引脚，所述电阻R12的另一端连接电池控制电压端BAT-CTRL，所述电容C5的另一端同时接地和连接第2引脚，所述二极管D2的阴极同时连接电阻R15的一端、电容C7的一端和调压单元供电信号端VCC-B，所述电阻R15的另一端同时连接第3引脚和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端、所述电容C7的另一端同时接地。

15.根据权利要求3所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述控制电源单元包括芯片U3，所述芯片U3包括3个引脚，其中第1引脚同时连接电容C11、电容C12及电阻R20的一端，所述电容C11、电容C12的另一端接地，所述电阻R20的另一端连接电池的正电极BAT+，第2引脚同时连接电容C8、电容C9及电容C10的一端后接地，第3引脚同时连接电容C8、电容C9和电容C10的另一端及作为控制电压供电端VDD输出控制电压。

16.根据权利要求4所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述控制电源开关单元包括与微控制器连接的控制电源使能信号端VCC-EN、MOS管Q1、MOS管Q2和三极管Q3，所述控制电源使能信号端VCC-EN同时连接电阻R7的一端和电阻R8的一端，所述电阻R7的另一端连接所述三极管Q3的基极B，所述电阻R8的另一端连接所述三极管Q3的发射极E后接地；

所述MOS管Q2的S极连接控制电压供电端VDD，D极连接控制电压输出端VDD-CTRL，G极连接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端同时连接电阻R4的一端和二极管D1的阳极，所述电阻R4的另一端连接控制电压供电端VDD，所述二极管D1的阴极连接所述三极管Q3的集电极C；

所述MOS管Q1的S极连接电池的正电极BAT+，D极连接电池控制电压端BAT-CTRL，G极连接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端同时连接电阻R3的一端和所述二极管D1的阴极，所述电阻R3的另一端连接电池的正电极BAT+。

17.根据权利要求5所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述PCB温度检测单元包括PCB温度检测信号端PCB-TEMP，所述PCB温度检测信号端PCB-TEMP同时连接电容C3的一端、电阻R11的一端和热敏电阻RT1的一端，所述电阻R11的另一端连接控制电压输出端VDD-CTRL，所述热敏电阻RT1的另一端和电容C3的另一端同时接地。

18.根据权利要求6所述的可调温的烘烤烟具，其特征在于，所述电池温度检测单元包括电池温度检测信号端BAT-TEMP，所述电池温度检测信号端BAT-TEMP同时连接电容C4的一端、电阻R13的一端和热敏电阻RT2的一端，所述电阻R13的另一端连接控制电压输出端VDD-CTRL，所述热敏电阻RT2的另一端和电容C4的另一端同时接地。

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