CN113647701A - 电子雾化装置及其雾化主体、工作控制方法 - Google Patents

电子雾化装置及其雾化主体、工作控制方法 Download PDF

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孙长文
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方伟明
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Abstract

本发明公开了一种电子雾化装置及其雾化主体、工作控制方法，该电子雾化装置的工作控制方法包括：在确定完成一次抽吸控制后，进入次低功耗模式；在所述次低功耗模式下，使用慢时钟定时器周期性地进行相应处理，直至完成相应附加功能；在完成所述附加功能后，进入超低功耗模式。实施本发明的技术方案，可在静态功耗不大幅增加的前提下，实现电子雾化装置的附加功能，满足用户的需求，提升用户的体验。

Description

电子雾化装置及其雾化主体、工作控制方法
技术领域
本发明涉及雾化设备领域，尤其涉及一种电子雾化装置及其雾化主体、工作控制方法。
背景技术
电子雾化装置是一种能把雾化器中的气溶胶形成基质雾化的装置，具有使用安全、方便、健康、环保等优点，因此越来越受人们的关注和青睐。
随着用户需求的增加，人们总是希望电子雾化装置多一些附加功能，例如，与定时器相关的功能，但是，若在原有方案的基础上增加这些功能，就会使得电子雾化装置的静态功耗大幅度增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种可读存储介质、电子雾化装置及其雾化主体、工作控制方法，可在静态功耗不大幅增加的前提下能实现与定时器相关的功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电子雾化装置的工作控制方法，包括：
在确定完成一次抽吸控制后，进入次低功耗模式；
在所述次低功耗模式下，使用慢时钟定时器周期性地进行相应处理，直至完成相应附加功能；
在完成所述附加功能后，进入超低功耗模式。
优选地，还包括：
在所述超低功耗模式或所述次低功耗模式下，判断是否产生中断，其中，在发生下列至少一种事件时产生中断：发生抽吸动作；插入充电器充电；雾化器插入/拔出雾化主体；
若产生中断，则退出当前的超低功耗模式或次低功耗模式，进入正常工作模式；
若无产生中断，则继续保持当前的超低功耗模式或次低功耗模式。
优选地，通过以下方式判断是否产生与雾化器插入/拔出雾化主体事件相对应的中断：
通过设置外部上拉电阻来判断是否产生与雾化器插入/拔出雾化主体事件相对应的中断。
优选地，使用慢时钟定时器周期性地进行相应处理，直至完成相应附加功能，包括：
使用慢时钟定时器周期性地判断预设时间内抽吸口数是否达到预设次数，并在预设时间到达或预设时间内抽吸口数达到预设次数时，确定完成相应附加功能。
优选地，使用慢时钟定时器周期性地判断预设时间内抽吸口数是否达到预设次数，并在预设时间到达或预设时间内抽吸口数达到预设次数时，确定完成相应附加功能，包括：
判断慢时钟定时器的定时时间是否到达；
若定时时间到达，则对当前计时时间进行更新，并判断当前计时时间是否达到预设时间；
若当前计时时间未达到预设时间，则判断当前抽吸口数是否达到预设次数；
若当前计时时间达到预设时间，或，当前抽吸口数达到预设次数，则分别将当前计时时间及当前抽吸口数进行清零，并确定完成相应附加功能。
优选地，还包括：
在预设时间内抽吸口数达到预设次数时，输出提醒信号。
本发明还构造一种电子雾化装置的雾化主体，包括处理器及存储有计算机程序的存储器，所述处理器在执行所述计算机程序时实现以上所述的工作控制方法。
优选地，其特征在于，还包括雾化器检测电路，其中，所述雾化器检测电路包括上拉电阻，而且，所述上拉电阻的第一端连接电池的正极，所述上拉电阻的第二端连接所述处理器的第一控制口，所述上拉电阻的第二端还在雾化器插入雾化主体时连接所述雾化器的第一端，所述雾化器的第二端接地。
优选地，还包括功率控制电路，其中，所述功率控制电路包括第一开关管，而且，所述第一开关管的第一端连接电池的正极，所述第一开关管的第二端在雾化器插入雾化主体时连接所述雾化器的正端，所述第一开关管的控制端连接所述处理器的第二控制口。
优选地，还包括参数检测控制电路，其中，所述参数检测控制电路包括第二开关管和电阻，而且，所述第二开关管的第一端连接电池的正极，所述第二开关管的第二端连接所述电阻的第一端，所述电阻的第二端在雾化器插入雾化主体时连接所述雾化器的正端，所述第二开关管的控制端连接所述处理器的第三控制口。
本发明还构造一种电子雾化装置，包括雾化器，还包括以上所述的雾化主体。
实施本发明的技术方案，对于用户的每次抽吸动作，在完成一次抽吸控制之后，便进入次低功耗模式，并在次低功耗模式下使用慢时钟定时中断进行相关处理，以完成相应的附加功能。而且，在完成该附加功能后，由次低功耗模式进入超低功耗模式。这样，可在静态功耗不大幅增加的前提下，实现电子雾化装置的附加功能，满足了用户的需求，提升了用户的体验。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明电子雾化装置的工作控制方法实施例一的流程图；
图2是图1中步骤S20实施例一的流程图；
图3A是本发明电子雾化装置的工作控制方法实施例二的部分流程图；
图3B是本发明电子雾化装置的工作控制方法实施例二的部分流程图；
图3C是本发明电子雾化装置的工作控制方法实施例二的部分流程图；
图4是本发明电子雾化装置的雾化主体实施例一的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明电子雾化装置的工作控制方法实施例一的流程图，该实施例的工作控制方法应用于电子雾化装置的处理器(MCU)中，该MCU选用带有慢时钟定时唤醒功能的MCU，而且，优选次低功耗模式下静态电流较小(例如最大静态电流不超过40uA)的MCU。另外，MCU中存在高速时钟和低速时钟，当高速时钟工作时，MCU处于正常工作模式；当低速时钟工作时，MCU处于次低功耗模式(IDLE模式)；当所有的时钟都关闭时，MCU处于超低功耗模式(STOP模式)。
结合图1，该实施例的工作控制方法包括以下步骤：
步骤S10.在确定完成一次抽吸控制后，进入次低功耗模式；
在该步骤中，首先需说明的是，在每次检测到抽吸信号时，先进入正常工作模式，并在正常工作模式下进行抽吸控制(包括：对雾化器的发热体进行参数检测、对发热体进行功率控制，等等)，且统计当前的抽吸口数，然后便进入次低功耗模式。
另外还需说明的是，如果检测到没有进行任何的抽吸动作，则直接进入超低功耗模式。
步骤S20.在所述次低功耗模式下，使用慢时钟定时器周期性地进行相应处理，直至完成相应附加功能；
在该步骤中，在次低功耗模式下，在慢时钟定时中断时，并不是退出次低功耗模式进入正常工作模式进行相关处理，而是直接在次低功耗模式下进行相关处理，以实现相应的附加功能。
步骤S30.在完成所述附加功能后，进入超低功耗模式。
在该实施例中，对于用户的每次抽吸动作，在完成一次抽吸控制之后，会由正常工作模式进入次低功耗模式，并在次低功耗模式下使用慢时钟定时中断进行相关处理，以完成相应的附加功能，而且，在完成该附加功能后，由次低功耗模式进入超低功耗模式。这样，可在静态功耗不大幅增加的前提下，实现电子雾化装置的附加功能，满足了用户的需求，提升了用户的体验。
在上述实施例的基础上，本发明的电子雾化装置的工作控制方法还可进一步包括：
在所述超低功耗模式或所述次低功耗模式下，判断是否产生中断，其中，在发生下列至少一种事件时产生中断：发生抽吸动作；插入充电器充电；雾化器插入/拔出雾化主体。例如，在发生上述事件时产生I/O中断，这样，在超低功耗模式或次低功耗模式下，可通过判断是否产生I/O中断来判断是否发生上述事件；
若产生中断，则退出当前的超低功耗模式或次低功耗模式，进入正常工作模式；
若无产生中断，则继续保持当前的超低功耗模式或次低功耗模式。
在该实施例中，首先说明的是，MCU不管是处于超低功耗模式还是处于次低功耗模式，其唤醒方式均包括中断唤醒。所以，可设置在发生下列事件产生中断：发生抽吸动作；插入充电器充电；雾化器插入/拔出雾化主体。这样，当在超低功耗模式或次低功耗模式下，如果产生了中断，说明发生了以上至少一个事件，此时，退出当前的超低功耗模式或次低功耗模式，进入正常工作模式；反之，继续保持当前的超低功耗模式或次低功耗模式。
进一步地，在一个可选实施例中，通过设置外部上拉电阻来判断是否产生与雾化器插入/拔出雾化主体事件相对应的中断。这种设置外部上拉电阻的方式，相比设置内部上拉电阻的方式，由于所选的上拉电阻的阻值可以更大，且外部上拉电阻的最大电流也不会大于4.4uA，所以，成本更低，反应更灵敏，且非常稳定。
进一步地，在一个可选实施例中，若产生中断，则退出当前的超低功耗模式或次低功耗模式，进入正常工作模式，包括：
若在发生雾化器插入/拔出雾化主体事件时产生中断，则退出当前的超低功耗模式或次低功耗模式，进入正常工作模式，并在所述正常模式下，进行电量检测，及输出电量信息。
在该实施例中，在超低功耗模式或次低功耗模式下，如果发生雾化器插入/拔出雾化主体事件，将会触发中断，从而唤醒MCU退出当前模式进入正常工作模式，并在正常工作模式下进行电量检测及输出，这样便可实现在插拔雾化器时进行电量提醒的功能。
进一步地，在一个可选实施例中，在步骤S20中，使用慢时钟定时器周期性地进行相应处理，直至完成相应附加功能，包括：使用慢时钟定时器周期性地判断预设时间内抽吸口数是否达到预设次数，并在预设时间到达或预设时间内抽吸口数达到预设次数时，确定完成相应附加功能。优选地，在预设时间内抽吸口数达到预设次数时，还输出提醒信号。在该实施例中，通过周期性地判断预设时间内抽吸口数是否达到预设次数，来确定用户是否在短时间(预设时间)内摄取过多气溶胶(抽吸口数达到预设次数)，从而帮助用户培养健康的抽吸习惯。
在一个具体实施例中，结合图2，使用慢时钟定时器周期性地判断预设时间内抽吸口数是否达到预设次数，并在预设时间到达或预设时间内抽吸口数达到预设次数时，确定完成相应附加功能，具体包括：
步骤S21.判断慢时钟定时器的定时时间是否到达，若是，则执行步骤S22；若否，则执行步骤S21；
步骤S22.对当前计时时间进行更新，并判断当前计时时间是否达到预设时间，若是，则执行步骤S24；若否，则执行步骤S23；
在该步骤中，关于当前计时时间，需说明的是，其在电子雾化装置开启时初始值为0，每在慢时钟定时中断时，便对其更新一次，且当前计时时间是慢时钟定时器的定时时间的整数倍。
步骤S23.判断当前抽吸口数是否达到预设次数，若是，则执行步骤S25，当然在其它实施例中也可直接执行步骤S24；若否，则执行步骤S21；
在该步骤中，关于当前抽吸口数，需说明的是，其在电子雾化装置开启时初始值为0，在每检测到一次抽吸动作，并完成一次抽吸控制后，便将当前抽吸次口数加1。
步骤S25.输出提醒信号；
步骤S24.分别将当前计时时间及当前抽吸口数进行清零，并确定完成相应附加功能。
在该实施例中，在次低功耗模式下，通过慢时钟中断来进行计时，而且，周期性(间隔慢时钟定时器的定时时间)地判断当前计时时间是否达到预设时间。若当前计时时间达到预设时间，直接清零当前计时时间及当前抽吸口数，然后进入超低功耗模式，也就是说，用户抽吸后开始计时，若在预设时间内均未检测到再次抽吸，则进入超低功耗模式；若用户开始抽吸后继续检测到用户的抽吸动作，且在计时时间内抽吸口数达到预设次数(抽吸口数达到预设次数的时间小于预设时间)，可以输出提醒信号进行报警，然后进入超低功耗模式。这样，电子雾化装置在未使用的情况下绝大多数都处于超低功耗模式(深度睡眠)，仅有不超过12uA的静态电流，而处于次低功耗模式下的最长时间不超过预设时间，且在次低功耗模式下的最大静态电流也不超过40uA，因此，不但可以培养用户健康的抽吸习惯，避免在短时间内过量抽吸而摄取过多气溶胶，而且，增加了该功能后不会导致使得电子雾化装置的静态功耗大幅度增加。
下面结合图3A、图3B及图3C说明电子雾化装置的工作控制流程：
首先需说明的是，关于所选用的MCU，其具有三种模式：正常工作模式、IDLE模式(次低功耗模式)、STOP模式(超低功耗模式)。其中，IDLE模式可通过设置MCU中PCON寄存器中IDL位进入，STOP模式可通过设置PCON寄存器中PD位进入。而且，将慢时钟作为IDLE模式的系统时钟源，可节省功耗。在IDLE模式下，CPU进入休眠，而片上设备保持活跃。另外，还可通过设置CLKCON SFR寄存器中的“STPPCK”位来进一步降低IDLE模式的电流，例如，如果设置STPPCK＝1，Timer0/1/2，此时，ADC和UART在该模式下也停止，静态电流将会进一步降低。还可通过设置CLKPSC SFR来降低系统时钟频率，这样也有助于节省电流。
该实施例的I/O中断处理流程如图3B所示，首先，检测是否有抽吸动作，若有抽吸动作，则置位电平变化中断标志，即，设b_port_int＝1。若无抽吸动作，则进一步检测是否有插入充电器充电，若插入充电器充电，则置位电平变化中断标志，即，设b_port_int＝1。若无插入充电器充电，则进一步检测雾化器是否插入或拔出雾化主体，若有插入或拔出，则置位电平变化中断标志，即，设b_port_int＝1，若无插入或拔出，则继续睡眠。
该实施例的慢时钟中断计时流程如图3C所示，首先，判断是否产生慢时钟中断，若是，则置位慢时钟中断标志，即，设b_t3_interrupt＝1，然后将计时寄存器加1；若否，则持续判断直至产生慢时钟中断。
该实施例的主控制流程如图3A所示，首先，判断当前抽吸口数C是否大于0，如果不大于0，说明用户还没开始进行抽吸，此时，进入STOP模式；如果大于0，则进入IDLE模式。
在IDLE模式下，先判断电平变化中断标志是否有效，即，判断b_port_int是否为1，若是，则说明发生了下列至少一种事件：有抽吸动作；有插入充电器充电；有雾化器插入或拔出雾化主体，此时，退出当前的IDLE模式，进入正常工作模式。若电平变化中断标志为无效，则继续判断慢时钟中断标志是否为有效，即，判断b_t3_interrupt是否为1，若慢时钟中断标志为无效，则继续判断直至电平变化中断标志变为有效。
在慢时钟中断标志为有效时，判断连续抽吸时间(计时时间)T是否大于等于预设时间M，若T大于等于M，则清零当前抽吸口数C和连续抽吸时间T；若T小于M，则判断当前抽吸口数C是否大于等于预设次数N，如果C小于N，重新回到IDLE模式下的电平变化中断标志的判断步骤。如果C大于等于N，则清零当前抽吸口数C和连续抽吸时间T。而且，在清零当前抽吸口数C和连续抽吸时间T之后，进入STOP模式。
在STOP模式下，判断电平变化中断标志是否有效，即，判断b_port_int是否为1，若是，则说明发生了下列至少一种事件：有抽吸动作；有插入充电器充电；有雾化器插入或拔出雾化主体，此时退出当前的STOP模式，进入正常工作模式。若电平变化中断标志为无效，则结束流程。
在该实施例中，电子雾化装置保持在STOP模式直到检测到抽吸信号，在完成一次抽吸控制后进入IDLE模式，而且，在IDLE模式下，根据慢时钟中断来进行计时控制，以实现电子雾化装置的气溶胶吸入过量提醒功能，比如10分钟内抽吸口数大于15口。在完成该功能后，进入STOP模式。另外，当检测到雾化器的插拔操作、插入充电器或有抽吸动作时，电子雾化装置还能够从IDLE模式或者STOP模式切换到正常工作模式。
本发明还构造一种电子雾化装置的雾化主体，包括处理器及存储有计算机程序的存储器，该处理器在执行该计算机程序时实现以上实施例所示的电子雾化装置的工作控制方法。
图4是本发明电子雾化装置的雾化主体实施例一的电路图，该实施例的雾化主体除了包括处理器U1外，还包括：雾化器检测电路、功率控制电路和参数检测控制电路，而且，当雾化器插入雾化主体时，雾化器的第一端连接端口HEAT+，第二端接地GND。其中，雾化器检测电路包括上拉电阻R26，该上拉电阻R26的第一端连接电池的正极VBAT，上拉电阻R26的第二端通过电阻R10连接处理器U1的第一控制口HEAT_V，上拉电阻R26的第二端还连接端口HEAT+。功率控制电路包括第一开关管Q1，该第一开关管Q1为MOS管，而且，该第一开关管Q1的源极连接电池的正极VBAT，该第一开关管Q1的漏极分别连接端口HEAT+及二极管D6的阴极，二极管D6的阳极接地GND，该第一开关管Q1的栅极通过电阻R11连接处理器U1的第二控制口PWM_OUT，另外，电阻R12连接在第一开关管Q1的栅极与源极之间。参数检测控制电路包括第二开关管Q2和电阻R14(阻值已知)，该第二开关管Q2为MOS管，而且，该第二开关管Q2的源极连接电池的正极VBAT，该第二开关管Q2的漏极连接电阻R14的第一端，电阻R14的第二端连接端口HEAT+，该第二开关管Q2的栅极连接处理器U1的第三控制口PWM_SHOOT，另外，电阻R13连接在第二开关管Q2的栅极与源极之间。最后需说明的是，电阻R12、R13、二极管D6起隔离作用，在其它实施例中可省去，电阻R11、R10起限流作用，在其它实施例中，也可省去。
下面说明该雾化主体的工作原理：当雾化器插入雾化主体时，即，雾化器接入端口HEAT+与GND之间，上拉电阻R26与雾化器中的发热体进行分压，从而使得处理器U1的第一控制口HEAT_V产生一个跳变信号，从而唤醒处理器U1。然后，处理器U1通过其第二控制口PWM_OUT输出PWM信号，并通过第一开关管Q1控制雾化器中发热体的加热。在发热体加热的过程中，处理器U1还通过其第三控制口PWM_SHOOT输出使能信号，电阻R14(电阻已知)和发热体(不同温度具有不同阻值)组成分压电路，通过ADC获取分压值即可得知发热体的参数(例如电阻、温度)值，进而可以根据获取到的发热体的参数值控制发热体的加热。
而且，由于通过设置处理器外部上拉的方式来判断是否产生与雾化器插/拔相关的I/O中断，且该上拉电阻可选用1M欧的电阻，外部上拉电阻的最大电流也不会大于4.4uA，所以，相比处理器内部上拉的方式(内部上拉电阻一般在10～100K欧之间，且内部上拉电阻消耗的电流最小都不小于30uA)，这种设置外部上拉电阻的方式成本更低、反应更灵敏，且非常稳定。
本发明还构造一种电子雾化装置，包括可拆卸连接的雾化器及雾化主体，其中，雾化主体的逻辑结构可参照前文所述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种电子雾化装置的工作控制方法，其特征在于，包括：
在确定完成一次抽吸控制后，进入次低功耗模式；
在所述次低功耗模式下，使用慢时钟定时器周期性地进行相应处理，直至完成相应附加功能；
在完成所述附加功能后，进入超低功耗模式。
2.根据权利要求1所述的电子雾化装置的工作控制方法，其特征在于，还包括：
在所述超低功耗模式或所述次低功耗模式下，判断是否产生中断，其中，在发生下列至少一种事件时产生中断：发生抽吸动作；插入充电器充电；雾化器插入/拔出雾化主体；
若产生中断，则退出当前的超低功耗模式或次低功耗模式，进入正常工作模式；
若无产生中断，则继续保持当前的超低功耗模式或次低功耗模式。
3.根据权利要求2所述的电子雾化装置的工作控制方法，其特征在于，通过以下方式判断是否产生与雾化器插入/拔出雾化主体事件相对应的中断：
通过设置外部上拉电阻来判断是否产生与雾化器插入/拔出雾化主体事件相对应的中断。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电子雾化装置的工作控制方法，其特征在于，使用慢时钟定时器周期性地进行相应处理，直至完成相应附加功能，包括：
使用慢时钟定时器周期性地判断预设时间内抽吸口数是否达到预设次数，并在预设时间到达或预设时间内抽吸口数达到预设次数时，确定完成相应附加功能。
5.根据权利要求4任一项所述的电子雾化装置的工作控制方法，其特征在于，使用慢时钟定时器周期性地判断预设时间内抽吸口数是否达到预设次数，并在预设时间到达或预设时间内抽吸口数达到预设次数时，确定完成相应附加功能，包括：
判断慢时钟定时器的定时时间是否到达；
若定时时间到达，则对当前计时时间进行更新，并判断当前计时时间是否达到预设时间；若当前计时时间未达到预设时间，则判断当前抽吸口数是否达到预设次数；
若当前计时时间达到预设时间，或，当前抽吸口数达到预设次数，则分别将当前计时时间及当前抽吸口数进行清零，并确定完成相应附加功能。
6.根据权利要求5所述的电子雾化装置的工作控制方法，其特征在于，还包括：
在预设时间内抽吸口数达到预设次数时，输出提醒信号。
7.一种电子雾化装置的雾化主体，包括处理器及存储有计算机程序的存储器，其特征在于，所述处理器在执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的工作控制方法。
8.根据权利要求7所述的雾化主体，其特征在于，还包括雾化器检测电路，其中，所述雾化器检测电路包括上拉电阻，而且，所述上拉电阻的第一端连接电池的正极，所述上拉电阻的第二端连接所述处理器的第一控制口，所述上拉电阻的第二端还在雾化器插入雾化主体时连接所述雾化器的第一端，所述雾化器的第二端接地。
9.根据权利要求7所述的雾化主体，其特征在于，还包括功率控制电路，其中，所述功率控制电路包括第一开关管，而且，所述第一开关管的第一端连接电池的正极，所述第一开关管的第二端在雾化器插入雾化主体时连接所述雾化器的正端，所述第一开关管的控制端连接所述处理器的第二控制口。
10.根据权利要求7所述的雾化主体，其特征在于，还包括参数检测控制电路，其中，所述参数检测控制电路包括第二开关管和电阻，而且，所述第二开关管的第一端连接电池的正极，所述第二开关管的第二端连接所述电阻的第一端，所述电阻的第二端在雾化器插入雾化主体时连接所述雾化器的正端，所述第二开关管的控制端连接所述处理器的第三控制口。
11.一种电子雾化装置，包括雾化器，其特征在于，还包括权利要求7-10任一项所述的雾化主体。
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