CN210695954U - 一种电子烟身份认证电路和电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子烟技术领域，提供了一种电子烟身份认证电路和电子烟。所述电子烟身份认证电路包括：用于提供供电电压的电源模块；用于根据所述供电电压点燃所述电子烟的加热模块；用于采集用户的指纹以生成实时指纹信息的指纹采集模块；用于检测驱动信号的电压并生成电压检测信号的检测模块；与所述指纹采集模块连接，用于根据所述实时指纹信息和所述电压检测信号生成控制信号的主控模块；与所述主控模块以及所述加热模块连接，用于根据所述控制信号导通或关断所述供电电压的开关模块。每次使用都必须通过使用者指纹验证才能开启电子烟具，从而防止青少年吸电子烟以及电子烟的交叉使用。

Description

一种电子烟身份认证电路和电子烟

技术领域

本实用新型属于电子烟技术领域，尤其涉及一种电子烟身份认证电路和电子烟。

背景技术

电子烟作为香烟的替代品，因其在一定程度上具有使用安全、方便、环保等特点，在市场上越来越受欢迎。现有的电子烟通常设置有实体控制开关，例如开关按键等，只要操作开关按键，电子烟的雾化器便开始工作，用户便可以吸食电子烟。现有电子烟没有任何对未成年人的防护，任何人都可以自由使用，这样容易造成未成年人误用或多人交叉使用产生疾病传播的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电子烟身份认证电路和电子烟，旨在解决传统的电子烟存在的容易造成未成年人误用或多人交叉使用产生疾病传播的危险的问题。

一种电子烟身份认证电路，所述电子烟身份认证电路包括：

用于提供供电电压的电源模块；

用于根据所述供电电压点燃所述电子烟的加热模块；

用于采集用户的指纹生成实时指纹信息的指纹采集模块；

用于检测驱动信号的电压并生成电压检测信号的检测模块；

与所述指纹采集模块连接，用于根据所述实时指纹信息和所述电压检测信号生成控制信号的主控模块；

与所述主控模块以及所述加热模块连接，用于根据所述控制信号导通或关断所述供电电压的开关模块。

在其中一个实施例中，所述主控模块包括：

用于存储基准指纹信息的存储单元；

与所述存储单元连接，用于根据所述实时指纹信息、基准指纹信息以及电压检测信号生成控制信号的控制单元。

在其中一个实施例中，还包括：

与所述电源模块连接，用于根据充电电压对所述电源模块进行充电的充电模块；

与所述充电模块连接，用于转接所述充电电压的USB接口。

在其中一个实施例中，还包括：

与所述主控模块连接，用于根据用户输入生成按键信号按键信号的按键模块；

所述主控模块还用于根据所述按键信号以及和所述实时指纹信息生成基准指纹信号。

在其中一个实施例中，还包括：

与所述主控模块以及所述电源模块连接，用于指示信号指示所述电子烟的工作状态的灯光指示模块；

所述主控模块还用于根据所述实时指纹信息和所述电压检测信号生成所述指示信号。

在其中一个实施例中，所述主控模块包括主控芯片，所述主控芯片的第一数据输入输出端、所述主控芯片的第二数据输入输出端和所述主控芯片的第三数据输入输出端与所述指纹采集模块连接，共同构成所述实时指纹信息的输入端；

所述主控芯片的第四数据输入输出端为所述控制信号的输出端；

所述主控芯片的第五数据输入输出端为所述电压检测信号的输出端。

在其中一个实施例中，所述指纹采集模块包括指纹采集芯片，所述指纹采集芯片的第一数据输入输出端、所述指纹采集芯片的第二数据输入输出端和所述指纹采集芯片的第三数据输入输出端与所述主控模块连接，共同构成所述实时指纹信息的输出端。

在其中一个实施例中，所述电源模块包括：

与所述开关模块连接，用于提供所述供电电压的电池；

与所述电池以及所述主控模块连接，用于根据所述供电电压生成工作电源给所述主控模块供电的电压转换单元。

在其中一个实施例中，还包括：

与所述电源模块连接，用于根据用户操作生成感应信号的红外感应模块；

所述电源模块还用于根据所述感应信号生成所述供电电压和所述工作电源。

此外，还提供了一种电子烟，包括：上述的电子烟身份认证电路。

上述的电子烟身份认证电路，通过指纹采集模块采集用户的实时指纹信息，主控模块根据该实时指纹信息确认是否为本人使用，并以此输出控制信号控制开关模块的导通和关断，点燃或熄灭电子烟，每次使用都必须通过使用者指纹验证才能开启电子烟，从而防止青少年吸电子烟以及电子烟的交叉使用。同时，电压检测单元实时检测供电电压的电压，主控模块根据电压检测信号输出控制信号，改变开关模块的导通频率，从而调整加热模块的工作功率，保持电子烟加热模块的温度的相对恒定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的电子烟身份认证电路的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的电子烟身份认证电路的结构示意图；

图3为图1所示的电子烟身份认证电路的检测模块和开关模块的示例电路结构图；

图4为图1所示的电子烟身份认证电路中指纹采集模块和主控模块的示例电路结构图；

图5为图1所示的电子烟身份认证电路中充电模块的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型较佳实施例提供的电子烟身份认证电路的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供了一种电子烟身份认证电路，该电子烟身份认证电路包括电源模块10、加热模块20、指纹采集模块30、检测模块40、主控模块50以及开关模块60；电源模块10用于提供供电电压；加热模块20用于根据供电电压点燃电子烟；指纹采集模块30用于采集用户的指纹以生成实时指纹信息；检测模块40用于检测供电电压的电压并生成电压检测信号；主控模块50与指纹采集模块30连接，用于根据实时指纹信息和电压检测信号生成控制信号；开关模块60与主控模块50以及所述加热模块20连接，用于根据控制信号导通或关断供电电压。

上述的电子烟身份认证电路，通过指纹采集模块30采集用户的实时指纹信息，主控模块50根据该实时指纹信息确认是否为本人使用，并以此输出控制信号控制开关模块60的导通和关断，点燃或熄灭电子烟，每次使用都必须通过使用者指纹验证才能开启电子烟，从而防止青少年吸电子烟以及电子烟的交叉使用。同时，电压检测单元实时检测供电电压的电压，主控模块50根据电压检测信号输出控制信号，改变开关模块60的导通频率，从而调整加热模块20的工作功率，保持电子烟加热模块20的温度的相对恒定。

在其中一个实施例中，主控模块50包括：用于存储基准指纹信息的存储单元；与存储单元连接，用于根据实时指纹信息、基准指纹信息以及电压检测信号生成控制信号的控制单元。具体来说，存储单元存储有用户预先录入的基准指纹信息，一般为电子烟的用户本人的指纹信息，主控模块50在接收到实时指纹信息时，从存储单元中调取基准指纹信息，并将实时指纹信息和基准指纹信息进行比对，对使用者的身份进行核对，若实时指纹信息和基准指纹信息匹配成功，则判断使用者为实际用户，可以输出控制信号控制开关模块60导通以点燃电子烟；若实时指纹信息和基准指纹信息匹配失败，则判断使用者不是实际用户，输出控制信号控制开关模块60保持关断，电子烟无法被点燃使用。

如图2所示，电子烟身份认证电路还包括：与主控模块50连接，用于根据用户输入生成按键信号的按键模块70；主控模块50还用于根据按键信号以及实时指纹信号生成基准指纹信号。具体的，按键模块70设置有指纹录入开关，当开关被按下且持续一定时间后，生成按键信号，主控模块50接收到该按键信号后，先对存储单元进行数据刷新，删除存储单元中存储的原有的指纹信号，再采集用户指纹生成基准指纹信号存储在存储单元中。需要指出的是，在存储单元中没有基准指纹信息时，可以直接录入指纹信息，若存储单元中已经存储有基准指纹信息，则需要先对使用者的信息进行核对，核对成功后才可以进行指纹的再录入。

如图5所示，电子烟身份认证电路还包括：与电源模块10连接，用于根据充电电压对电源模块10进行充电的充电模块；与充电模块连接，用于转接充电电压的USB接口。在电子烟电量不足时，可以通过数据线连接该USB接口，对电子烟进行充电。其中，该USB接口可以为Mini USB接口、Micro USB接口、USB Type-C接口或Lighting接口。

如图2所示，电子烟身份认证电路还包括：与主控模块50以及电源模块 10连接，用于根据指示信号指示电子烟的工作状态的灯光指示模块80；主控模块50还用于根据实时指纹信息和电压检测信号生成指示信号。具体来说，灯光指示模块80包括均与主控模块50连接的红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色 LED灯，红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色LED灯分别用于指示不同的状态信号。例如，当检测到电池的电量过低时，主控信号生成一个红色指示信号至红色LED灯，红色LED灯发光，此时用户可以直观的了解到电子烟电量过低，可以通过数据线连接USB接口，对电子烟进行充电。

如图2所示，电源模块10包括：与开关模块60连接，用于提供供电电压的电池；与电池以及主控模块50连接，用于根据供电电压生成工作电源给主控模块50供电的电压转换单元。在其中一个实施例中，电子烟身份认证电路还包括：与电源模块10连接，用于根据用户操作生成感应信号的红外感应模块90；电源模块10还用于根据感应信号生成供电电压和工作电源。用户可以通过红外感应模块90便捷地开启电源模块10的供电，具体来说，当用户的手指靠近红外感应模块90时，红外感应模块90生成一个感应信号，电源模块10接收该感应信号并启动输出供电电压和工作电源。在电子烟长时间不使用时，会自动进入休眠状态。

图4示出了本实用新型实施例提供的电子烟身份认证电路主控模块和指纹采集模块的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

主控模块包括主控芯片U1，主控芯片U1的第一数据输入输出端 PB5/SPI3MOSI、主控芯片U1的第二数据输入输出端NJTRST/SPI3_MISO和主控芯片U1的第三数据输入输出端JTDO/SPI3_SCK与指纹采集模块30连接，共同构成实时指纹信息的输入端；主控芯片U1的第四数据输入输出端 PB1/T3_C4为控制信号的输出端；主控芯片U1的第五数据输入输出端PA6/SPI1_MISO为电压检测信号的输出端，主控芯片U1的电源端VBAT连接电源模块10。

指纹采集模块包括指纹采集芯片U2，指纹采集芯片U2的第一数据输入输出端MISO、指纹采集芯片U2的第二数据输入输出端MOSI和指纹采集芯片 U2的第三数据输入输出端SPICLK与主控模块50连接，共同构成实时指纹信息的输出端。指纹采集芯片U2的第一电源端VDDA_SENS连接第一电源2，指纹采集芯片U2的第二电源端VDDIO连接第二电源3。

图3示出了本实用新型实施例提供的电子烟身份认证电路检测模块和开关模块的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

检测模块40包括:第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻 R2串联连接于加热模块20和地之间，第一电阻R1和第二电阻R2的公共连接端连接主控模块50。检测模块40通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压，检测加热模块20即供电电源的电压，并生成电压检测信号，主控模块50根据该电压检测信号改变开关模块60的导通频率，从而调整加热模块20的工作功率，保持电子烟加热模块20的温度的相对恒定。

开关模块60包括：MOS管Q1和第三电阻，MOS管Q1的源极连接电源模块10，MOS管Q1的栅极连接主控模块50，MOS管Q1的漏极连接加热模块20，第三电阻连接于MOS管Q1的源极和MOS管Q1的栅极之间。在本实施例中，控制信号为脉冲宽度调制信号，当控制信号为高电平时，MOS管Q1 的栅极为高电平，MOS管Q1导通，供电电压点燃电子烟的加热模块20，当控制信号为低电平时，MOS管Q1的栅极为低电平，MOS管Q1关断，供电电压关断，电子烟停止加热。主控模块50还可以根据该电压检测信号调整控制信号的占空比，来调节从开关模块60输出的供电电压的供电功率。

以下结合工作原理对图3和图4所示的作进一步说明：

指纹采集芯片采集用户的指纹，并生成实时指纹信息，并将该实时指纹信息通过指纹采集芯片U2第一数据输入输出端MISO、指纹采集芯片U2的第二数据输入输出端MOSI和指纹采集芯片U2的第三数据输入输出端SPICLK输出至主控芯片U1的第一数据输入输出端PB5/SPI3MOSI、主控芯片U1的第二数据输入输出端NJTRST/SPI3_MISO和主控芯片U1的第三数据输入输出端 JTDO/SPI3_SCK，主控芯片U1将该实时指纹信息与基准指纹信息进行比对，当实时指纹信息与基准指纹信息匹配成功时，主控芯片U1生成控制信号，并通过第四数据输入输出端PB1/T3_C4输出至MOS管Q1的栅极，使MOS管Q1导通，供电电压点燃电子烟的加热模块20，当实时指纹信息与基准指纹信息匹配失败时，主控芯片U1生成控制信号，并通过第四数据输入输出端 PB1/T3_C4输出至MOS管Q1的栅极，MOS管Q1关断，供电电压关断，加热模块20不加热。

此外，本实用新型实施例还提供了一种电子烟，包括：上述的电子烟身份认证电路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子烟身份认证电路，其特征在于，所述电子烟身份认证电路包括：

用于提供供电电压的电源模块；

用于根据所述供电电压点燃所述电子烟的加热模块；

用于采集用户的指纹以生成实时指纹信息的指纹采集模块；

用于检测驱动信号的电压并生成电压检测信号的检测模块；

与所述指纹采集模块连接，用于根据所述实时指纹信息和所述电压检测信号生成控制信号的主控模块；

与所述主控模块以及所述加热模块连接，用于根据所述控制信号导通或关断所述供电电压的开关模块。

2.如权利要求1所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，所述主控模块包括：

用于存储基准指纹信息的存储单元；

与所述存储单元连接，用于根据所述实时指纹信息、基准指纹信息以及电压检测信号生成控制信号的控制单元。

3.如权利要求1所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，还包括：

与所述电源模块连接，用于根据充电电压对所述电源模块进行充电的充电模块；

与所述充电模块连接，用于转发所述充电电压的USB接口。

4.如权利要求1所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，还包括：

与所述主控模块连接，用于根据用户输入生成按键信号的按键模块；

所述主控模块还用于根据所述按键信号和所述实时指纹信息生成基准指纹信息。

5.如权利要求1所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，还包括：

与所述主控模块以及所述电源模块连接，用于根据指示信号指示所述电子烟的工作状态的灯光指示模块；

所述主控模块还用于根据所述实时指纹信息和所述电压检测信号生成所述指示信号。

6.如权利要求1所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，所述主控模块包括主控芯片，所述主控芯片的第一数据输入输出端、所述主控芯片的第二数据输入输出端和所述主控芯片的第三数据输入输出端与所述指纹采集模块连接，共同构成所述实时指纹信息的输入端；

所述主控芯片的第四数据输入输出端为所述控制信号的输出端；

所述主控芯片的第五数据输入输出端为所述电压检测信号的输出端。

7.如权利要求1所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，所述指纹采集模块包括指纹采集芯片，所述指纹采集芯片的第一数据输入输出端、所述指纹采集芯片的第二数据输入输出端和所述指纹采集芯片的第三数据输入输出端与所述主控模块连接，共同构成所述实时指纹信息的输出端。

8.如权利要求1所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，所述电源模块包括：

与所述开关模块连接，用于提供所述供电电压的电池；

与所述电池以及所述主控模块连接，用于根据所述供电电压生成工作电源给所述主控模块供电的电压转换单元。

9.如权利要求8所述的电子烟身份认证电路，其特征在于，还包括：

与所述电源模块连接，用于根据用户操作生成感应信号的红外感应模块；

所述电源模块还用于根据所述感应信号生成所述供电电压和所述工作电源。

10.一种电子烟，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的电子烟身份认证电路。

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