CN114532613A - 一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具及其控制方法,该器具包括:供电电池、器具控制系统主板和滑动装置;器具控制系统主板包括:控制器IC、电磁驱动硬件电路、电磁感应线圈、铁磁加热元件、振动马达、霍尔开关;滑动装置上安装有铁磁加热元件、磁铁、LED灯组和开关机按键;磁铁在滑动装置滑动时跟随其同步运动,并与霍尔开关构成脱离或接近的位置关系,从而形成霍尔开关检测的磁场;LED灯组用于显示磁粒均热烟具的工作状态;开关机按键用于控制磁粒均热烟具的工作状态,即启动与关断。

Description

一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具及其控制方法,属于新型烟草制品加热烟具领域。
背景技术
磁粒均热烟具应用电磁感应加热技术,通过插入加热卷烟中的铁磁元件切割交变的电磁场,产生热量释放加热卷烟中的物质进行吸食。目前,大多数电磁感应加热烟具采用加热腔中固定加热针,抽吸过程中插拔烟支的技术,此技术方式存在拔出烟支时,铁磁加热元件仍处于交变电磁场中切割电磁线现象,造成电能损耗、烟具外壳温度升高、安全隐患等问题。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处,提出一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具及其控制方法,以期能通过霍尔开关检测铁磁加热元件与电磁场的位置,从而能提升电能利用率、降低涡流损耗、降低烟具外壳温度、消除烟具过热引起的安全隐患、提升消费使用体验感。
本发明为达到上述发明目的,采用如下技术方案:
本发明一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具的特点在于,包括:供电电池、器具控制系统主板和滑动装置;
所述器具控制系统主板包括:控制器IC、电磁驱动硬件电路、电磁感应线圈、铁磁加热元件、振动马达、霍尔开关;
所述电磁驱动硬件电路包括:集成电磁场生成芯片或由电阻、电容、电感相应构建的电磁功能电路;
所述滑动装置上安装有铁磁加热元件、磁铁、LED灯组和开关机按键;
所述控制器IC的电源输入引脚连接至供电电池的正负极,所述控制器IC的P1_0引脚连接至所述电磁驱动硬件电路;
所述电磁感应线圈连接至所述电磁驱动硬件电路的输出端,用于产生交变的电磁场;
所述铁磁加热元件放置在所述电磁感应线圈中,用于加热任一加热卷烟生成可抽吸吸的气溶胶物质;
所述振动马达连接至所述控制器IC的P1_1引脚,用于磁粒均热烟具工作状态的振动提醒;
所述霍尔开关的输出端连接至所述控制器IC的P2_0引脚,用于检测与之相对运动的安装有磁铁的滑动装置的磁通量变化,从而使得P2_0引脚产生高低电平变化,以确定滑动装置的运动状态,若运动状态为相离状态,则控制器IC作出关机指令给磁粒均热烟具,同时将启动指令发送给马达和LED灯组用于提示;若运动状态为相向状态,则控制器IC作出可开机指令给磁粒均热烟具;同时将启动指令发送给马达和LED灯组用于提示;
所述铁磁加热元件用于切割所述电磁感应线圈中产生的电磁场并进行发热使所述加热卷烟中的香味物质释放;
所述磁铁在滑动装置滑动时跟随其同步运动,并与霍尔开关构成脱离或接近的位置关系,从而形成霍尔开关检测的磁场;
所述LED灯组用于显示磁粒均热烟具的工作状态;
所述开关机按键用于控制磁粒均热烟具的工作状态,即启动与关断。
本发明所述的基于霍尔开关的磁粒均热烟具的控制方法的特点包括如下步骤:
步骤1:将加热卷烟装入所述磁粒均热烟具中,所述磁粒均热烟具上电,所述器具控制系统主板上的霍尔开关检测所述滑动装置的位置,若所述霍尔开关检测到所述滑动装置上的磁铁为相离状态时,则输出相应电平给控制器IC的P2_0引脚,使得所述控制器IC控制马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭,此时,所述磁粒均热烟具处于关机状态,加热功能不启动,若霍尔开关检测滑动装置上磁铁为相向状态时,则输出相应电平给控制器IC的P2_0引脚,使得所述控制器IC控制马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭;此时磁粒均热烟具为可开机状态,加热功能不启动;
步骤2:若滑动装置上的开关机按键触发,则所述控制器IC判断所述磁粒均热烟具是否处于关机状态,若是,则保持关机状态;否则,表示所述磁粒均热烟具处于可开机状态,所述控制器IC判断触发时间是否超过设定的时间,若均是,则开机并启动磁粒均热烟具预热功能,否则,保持关机状态;
步骤3:磁粒均热烟具预热功能启动后,器具控制系统主板上的控制器IC控制马达振动,LED灯组开始闪烁,直至达到设定的预热温度时,马达再次振动,LED灯组保持常亮状态,此时磁粒均热烟具为可抽吸工作状态;
步骤4:在抽吸工作状态时,所述霍尔开关持续监测滑动装置的运动状态,若检测到的运动状态为相离状态,则输出相应电平给控制器IC,使得控制器IC控制磁粒均热烟具关机,马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭,若检测到的运动状态为相向状态,则输出相应电平给控制器IC,使得控制器IC控制磁粒均热烟具持续工作;
步骤5:磁粒均热烟具持续工作期间,若检测到开关机按键触发且超过所设定的时间,则所述控制器IC控制磁粒均热烟具断电关机;
若检测到抽吸时长达到所设定的最大时长或者抽吸口数量达到所设定的最大值,则所述控制器IC控制磁粒均热烟具断电关机。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明的基于霍尔开关的磁粒均热烟具能有效减少电磁加热烟具电能损耗、降低了烟具外壳温度、提升了消费体验感、增强了电磁烟具的使用安全性。
2、本发明将霍尔开关固定在器具控制系统主板上,将铁磁加热元件、磁铁、LED灯组、开关机按键固定在滑动装置上,通过霍尔开关检测磁铁的位置,从而判定铁磁加热元件与电磁感应线圈的位置,当滑动装置上的磁铁与霍尔开关脱离或接近时,即为铁磁加热元件与电磁感应线圈脱离或接近,此时霍尔开关输出高电平或低电平,磁粒均热烟具实现了关机或开关状态。
3、本发明提出的基于霍尔开关的磁粒均热烟具操作方法,当铁磁加热元件与电磁感应线圈脱离或接近时,可实现马达振动、LED灯组、开关机状态的联动,从而有效提醒消费者感知加热烟具的工作状态,提升了消费体验感、使用安全性。
附图说明
图1为本发明提出的基于霍尔开关的磁粒均热烟具的结构装置图,
图2为本发明提出的基于霍尔开关的磁粒均热烟具的控制流程图。
图中标号:1是磁铁,2是滑动装置,3是霍尔开关,4是供电电池,5是器具控制系统主板,6是器具壳体。
具体实施方式
本实施例中,如图1所示,一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具,包括:供电电池、器具控制系统主板和滑动装置;
器具控制系统主板包括:控制器IC、电磁驱动硬件电路、电磁感应线圈、铁磁加热元件、振动马达、霍尔开关;
电磁驱动硬件电路包括:集成电磁场生成芯片或由电阻、电容、电感相应构建的电磁功能电路;
滑动装置上安装有铁磁加热元件、磁铁、LED灯组和开关机按键;
控制器IC的电源输入引脚连接至供电电池的正负极,控制器IC的P1_0引脚连接至所述电磁驱动硬件电路;
电磁感应线圈连接至电磁驱动硬件电路的输出端,用于产生交变的电磁场;
铁磁加热元件放置在电磁感应线圈中,用于加热任一加热卷烟生成可抽吸吸的气溶胶物质;
振动马达连接至控制器IC的P1_1引脚,用于磁粒均热烟具工作状态的振动提醒;
霍尔开关的输出端连接至控制器IC的P2_0引脚,用于检测与之相对运动的安装有磁铁的滑动装置的磁通量变化,从而使得P2_0引脚产生高低电平变化,以确定滑动装置的运动状态,若运动状态为相离状态,则控制器IC作出关机指令给磁粒均热烟具,同时将启动指令发送给马达和LED灯组用于提示;若运动状态为相向状态,则控制器IC作出可开机指令给磁粒均热烟具;同时将启动指令发送给马达和LED灯组用于提示;
铁磁加热元件用于切割电磁感应线圈中产生的电磁场并进行发热使加热卷烟中的香味物质释放;
磁铁在滑动装置滑动时跟随其同步运动,并与霍尔开关构成脱离或接近的位置关系,从而形成霍尔开关检测的磁场;
LED灯组用于显示磁粒均热烟具的工作状态;
开关机按键用于控制磁粒均热烟具的工作状态,即启动与关断。
实施例1:
该实施例使用图1描述的加热烟具,其中供电电池为锂电池;器具控制系统主板的控制IC是江苏宏云技术有限公司以商品名JMT1801ED MCU芯片销售的产品;霍尔开关是美加科技有限公司以商品名MH251销售的微功率CMOS输出霍尔效应开关产品;滑动装置上的扭簧是具有两个固定端面、3~10匝扭矩、直径10mm的不锈钢材质;电磁感应线圈是缠距0.2mm、直径12.5mm、匝数10匝的电磁感应线圈;铁磁加热元件是直径2mm、长度12mm、材质铁镍铬合金;振动马达是广西维易通科技有限公司以商品名VICR0820扁平振动马达销售的产品;开关机按键是深圳首韩科技有限公司以商品名平面薄膜开关销售的产品;LED灯组是深圳市新凯煌光电有限公司以商品名LED贴片灯珠销售的产品。
该实施例下,如图2所示,一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具及其控制方法步骤如下:
步骤1:将加热卷烟装入磁粒均热烟具中,磁粒均热烟具上电,器具控制系统主板上的霍尔开关检测滑动装置的位置,若霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相离状态时,则输出高电平3.3V给控制器IC的P2_0引脚,使得控制器IC控制马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭,此时,磁粒均热烟具处于关机状态,加热功能不启动,若霍尔开关检测滑动装置上磁铁为相向状态时,则输出低电平0V平给控制器IC的P2_0引脚,使得控制器IC控制马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭;此时磁粒均热烟具为可开机状态,加热功能不启动;
步骤2:若滑动装置上的开关机按键触发,则控制器IC判断磁粒均热烟具是否处于关机状态,若是,则保持关机状态;否则,表示磁粒均热烟具处于可开机状态,控制器IC判断触发时间是否超过设定的时间,若均是,则开机并启动磁粒均热烟具预热功能,否则,保持关机状态;
步骤3:磁粒均热烟具预热功能启动后,器具控制系统主板上的控制器IC控制马达振动,LED灯组开始闪烁,直至达到设定的预热温度时,马达再次振动,LED灯组保持常亮状态,此时磁粒均热烟具为可抽吸工作状态;
步骤4:在抽吸工作状态时,霍尔开关持续监测滑动装置的运动状态,若检测到的运动状态为相离状态,则输出高电平3.3V给控制器IC,使得控制器IC控制磁粒均热烟具关机,马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭,若到的运动状态为相向状态,则输出低电平0V给控制器IC,使得控制器IC控制磁粒均热烟具持续工作;
步骤5:磁粒均热烟具持续工作期间,若检测到开关机按键触发且超过所设定的时间,则控制器IC控制磁粒均热烟具断电关机;
若检测到抽吸时长达到所设定的最大时长或者抽吸口数量达到所设定的最大值,则控制器IC控制磁粒均热烟具断电关机。
综上所述,该实施例1下的磁粒均热烟具控制系统主板上的霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相向状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出低电平0V,此时磁粒均热烟具处于可开机状态;当霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相离状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出高电平3.3V,此时磁粒均热烟具处于关机状态。
实施例2:该实施例使用图1描述的加热烟具,其中供电电池为锂电池;器具控制系统主板的控制IC是江苏宏云技术有限公司以商品名JMT1801ED MCU芯片销售的产品;霍尔开关是美加科技有限公司以商品名MH251销售的微功率CMOS输出霍尔效应开关产品;滑动装置上的扭簧是具有两个固定端面、3~10匝扭矩、直径10mm的不锈钢材质;电磁感应线圈是缠距0.2mm、直径12.5mm、匝数10匝的电磁感应线圈;铁磁加热元件是直径2mm、长度12mm、材质铁镍铬合金;振动马达是深圳市仁昌达科技有限公司以商品名0827扁平马达销售的产品;开关机按键是深圳首韩科技有限公司以商品名平面薄膜开关销售的产品;LED灯组是深圳市新凯煌光电有限公司以商品名LED贴片灯珠销售的产品。
该实施例2下的磁粒均热烟具控制系统主板上的霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相向状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出高电平3.3V,此时磁粒均热烟具处于可开机状态;当霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相离状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出低电平0V,此时磁粒均热烟具处于关机状态。
实施例3:该实施例使用图1描述的加热烟具,其中供电电池为锂电池;器具控制系统主板的控制IC是江苏宏云技术有限公司以商品名JMT1801ED MCU芯片销售的产品;霍尔开关是远翔科技有限公司以商品名FD2H002B销售的微功率CMOS输出霍尔效应开关产品;滑动装置上的扭簧是具有两个固定端面、3~10匝扭矩、直径10mm的不锈钢材质;电磁感应线圈是缠距0.2mm、直径12.5mm、匝数10匝的电磁感应线圈;铁磁加热元件是直径2mm、长度12mm、材质铁镍铬合金;振动马达是广西维易通科技有限公司以商品名VICR0820扁平振动马达销售的产品;开关机按键是深圳首韩科技有限公司以商品名平面薄膜开关销售的产品;LED灯组是深圳市新凯煌光电有限公司以商品名LED贴片灯珠销售的产品。
该实施例3下的磁粒均热烟具控制系统主板上的霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相向状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出低电平0V,此时磁粒均热烟具处于可开机状态;当霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相离状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出高电平3.3V,此时磁粒均热烟具处于关机状态。
实施例4:该实施例使用图1描述的加热烟具,其中供电电池为锂电池;器具控制系统主板的控制IC是江苏宏云技术有限公司以商品名JMT1801ED MCU芯片销售的产品;霍尔开关是远翔科技有限公司以商品名FD2H002B销售的微功率CMOS输出霍尔效应开关产品;滑动装置上的扭簧是具有两个固定端面、3~10匝扭矩、直径10mm的不锈钢材质;电磁感应线圈是缠距0.2mm、直径12.5mm、匝数10匝的电磁感应线圈;铁磁加热元件是直径2mm、长度12mm、材质铁镍铬合金;振动马达是深圳市仁昌达科技有限公司以商品名0827扁平马达销售的产品;开关机按键是深圳首韩科技有限公司以商品名平面薄膜开关销售的产品;LED灯组是深圳市新凯煌光电有限公司以商品名LED贴片灯珠销售的产品。
该实施例4下的磁粒均热烟具控制系统主板上的霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相向状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出高电平3.3V,此时磁粒均热烟具处于可开机状态;当霍尔开关检测到滑动装置上的磁铁为相离状态时,连接霍尔开关的硬件电路输出低电平0V,此时磁粒均热烟具处于关机状态。

Claims (2)

1.一种基于霍尔开关的磁粒均热烟具,其特征在于,包括:供电电池、器具控制系统主板和滑动装置;
所述器具控制系统主板包括:控制器IC、电磁驱动硬件电路、电磁感应线圈、铁磁加热元件、振动马达、霍尔开关;
所述电磁驱动硬件电路包括:集成电磁场生成芯片或由电阻、电容、电感相应构建的电磁功能电路;
所述滑动装置上安装有铁磁加热元件、磁铁、LED灯组和开关机按键;
所述控制器IC的电源输入引脚连接至供电电池的正负极,所述控制器IC的P1_0引脚连接至所述电磁驱动硬件电路;
所述电磁感应线圈连接至所述电磁驱动硬件电路的输出端,用于产生交变的电磁场;
所述铁磁加热元件放置在所述电磁感应线圈中,用于加热任一加热卷烟生成可抽吸吸的气溶胶物质;
所述振动马达连接至所述控制器IC的P1_1引脚,用于磁粒均热烟具工作状态的振动提醒;
所述霍尔开关的输出端连接至所述控制器IC的P2_0引脚,用于检测与之相对运动的安装有磁铁的滑动装置的磁通量变化,从而使得P2_0引脚产生高低电平变化,以确定滑动装置的运动状态,若运动状态为相离状态,则控制器IC作出关机指令给磁粒均热烟具,同时将启动指令发送给马达和LED灯组用于提示;若运动状态为相向状态,则控制器IC作出可开机指令给磁粒均热烟具;同时将启动指令发送给马达和LED灯组用于提示;
所述铁磁加热元件用于切割所述电磁感应线圈中产生的电磁场并进行发热使所述加热卷烟中的香味物质释放;
所述磁铁在滑动装置滑动时跟随其同步运动,并与霍尔开关构成脱离或接近的位置关系,从而形成霍尔开关检测的磁场;
所述LED灯组用于显示磁粒均热烟具的工作状态;
所述开关机按键用于控制磁粒均热烟具的工作状态,即启动与关断。
2.根据权利要求1所述的基于霍尔开关的磁粒均热烟具的控制方法,其特征包括如下步骤:
步骤1:将加热卷烟装入所述磁粒均热烟具中,所述磁粒均热烟具上电,所述器具控制系统主板上的霍尔开关检测所述滑动装置的位置,若所述霍尔开关检测到所述滑动装置上的磁铁为相离状态时,则输出相应电平给控制器IC的P2_0引脚,使得所述控制器IC控制马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭,此时,所述磁粒均热烟具处于关机状态,加热功能不启动,若霍尔开关检测滑动装置上磁铁为相向状态时,则输出相应电平给控制器IC的P2_0引脚,使得所述控制器IC控制马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭;此时磁粒均热烟具为可开机状态,加热功能不启动;
步骤2:若滑动装置上的开关机按键触发,则所述控制器IC判断所述磁粒均热烟具是否处于关机状态,若是,则保持关机状态;否则,表示所述磁粒均热烟具处于可开机状态,所述控制器IC判断触发时间是否超过设定的时间,若均是,则开机并启动磁粒均热烟具预热功能,否则,保持关机状态;
步骤3:磁粒均热烟具预热功能启动后,器具控制系统主板上的控制器IC控制马达振动,LED灯组开始闪烁,直至达到设定的预热温度时,马达再次振动,LED灯组保持常亮状态,此时磁粒均热烟具为可抽吸工作状态;
步骤4:在抽吸工作状态时,所述霍尔开关持续监测滑动装置的运动状态,若检测到的运动状态为相离状态,则输出相应电平给控制器IC,使得控制器IC控制磁粒均热烟具关机,马达振动提醒,LED灯组闪亮几秒后熄灭,若检测到的运动状态为相向状态,则输出相应电平给控制器IC,使得控制器IC控制磁粒均热烟具持续工作;
步骤5:磁粒均热烟具持续工作期间,若检测到开关机按键触发且超过所设定的时间,则所述控制器IC控制磁粒均热烟具断电关机;
若检测到抽吸时长达到所设定的最大时长或者抽吸口数量达到所设定的最大值,则所述控制器IC控制磁粒均热烟具断电关机。
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