一种多模式电子烟论文和设计-陈臻昊

全文摘要

本实用新型公开了一种多模式电子烟，包括电源模块、吸入动作感应模块、雾化器、雾化驱动模块和处理模块，所述电源模块为吸入动作感应模块、雾化器、输入及输出交互模块、雾化驱动模块和处理模块提供工作所需电压，由所述吸入动作感应模块检测用户抽吸动作产生的气压数据，所述处理模块根据所述气压数据输出相应雾化模式的控制信号给雾化驱动模块，由雾化驱动模块控制雾化器的功率，使雾化器加热烟油产生不同浓度的烟雾，从而实现了根据用户抽吸动作的气压大小自动调节电子烟的工作模式，使其根据抽吸动作的气压大小自动调节雾化功率，从而可使电池能量能合理利用，从而延长电池的工作时间，高效利用电池能量。

主设计要求

1.一种多模式电子烟，包括电源模块、吸入动作感应模块、雾化器，其特征在于，还包括雾化驱动模块和处理模块，所述电源模块为吸入动作感应模块、雾化器、雾化驱动模块和处理模块提供工作所需电压，由所述吸入动作感应模块检测用户抽吸动作产生的气压数据，所述处理模块根据所述气压数据输出相应雾化模式的控制信号给雾化驱动模块，由雾化驱动模块控制雾化器的功率，使雾化器加热烟油产生不同浓度的烟雾。

设计方案

2.根据权利要求1所述的多模式电子烟，其特征在于，还包括用于接收用户输入指令和输出告警信号的输入及输出交互模块，所述输入及输出交互模块与处理模块连接，所述输入及输出交互模块检测到功率模式切换指令时，处理模块切换雾化器的功率模式。

3.根据权利要求1所述的多模式电子烟，其特征在于，所述雾化模式包括标准功率雾化模式和个性功率雾化模式。

4.根据权利要求2所述的多模式电子烟，其特征在于，所述处理模块包括微处理器和第一电阻，所述微处理器的I2C_SCL\/P04脚、P22脚、P23脚连接吸入动作感应模块，所述微处理器的OSCOUT\/P32脚、SPI_MOSI\/P16脚、SPI_MISO\/P17脚、OSCIN\/P31脚连接输入及输出交互模块，微处理器的P13脚连接雾化驱动模块，微处理器的SPI_SCK\/P15脚连接电源模块。

5.根据权利要求4所述的多模式电子烟，其特征在于，所述吸入动作感应模块包括气压传感器芯片、第二电阻和第三电阻，所述气压传感器芯片的SDO脚连接微处理器的I2C_SCL\/P04脚，所述气压传感器芯片的SDA脚连接微处理器的P22脚、也通过第三电阻连接电源模块，所述气压传感器芯片的SCK脚连接微处理器的P23脚、也通过第二电阻连接电源模块。

6.根据权利要求4所述的多模式电子烟，其特征在于，所述雾化驱动模块包括雾化器接口、第一MOS管、第二MOS管、第四电阻、第五电阻、二极管和电容，第一MOS管的栅极通过第四电阻连接微处理器的P13脚，第一MOS管的源极接地，第一MOS管的漏极连接第二MOS管的栅极、也通过第五电阻连接电源模块、第二MOS管的源极和二极管的负极，所述第二MOS管的漏极连接雾化器接口的第1脚和二极管的正极，所述电容并联在二极管的两端。

7.根据权利要求4所述的多模式电子烟，其特征在于，所述输入及输出交互模块包括按键开关、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和LED指示灯，所述按键开关的一端连接微处理器的OSCOUT\/P32脚，按键开关的另一端通过第九电阻连接LED指示灯的正极和电源模块，LED指示灯的负极通过第六电阻连接微处理器的SPI_MOSI\/P16脚、也通过第七电阻连接微处理器的SPI_MISO\/P17脚、还通过第八电阻连接微处理器的OSCIN\/P31脚。

8.根据权利要求4所述的多模式电子烟，其特征在于，所述电源模块包括电池座、稳压单元和充电管理单元，所述稳压单元和充电管理单元与电池座的正极连接。

9.根据权利要求8所述的多模式电子烟，其特征在于，所述稳压单元包括保险丝和线性稳压器，所述线性稳压器的Vin脚通过保险丝连接电池座的正极，所述线性稳压器的Vout脚连接充电管理单元、吸入动作感应模块、雾化器、输入及输出交互模块、雾化驱动模块和处理模块，线性稳压器的GND脚接地。

10.根据权利要求9所述的多模式电子烟，其特征在于，所述充电管理单元包括充电管理芯片、第十电阻和第十一电阻，所述充电管理芯片的CHRG脚通过第十电阻连接线性稳压器的Vout脚，充电管理芯片的BAT脚连接保险丝的一端和线性稳压器的Vin脚，充电管理芯片的PROG脚通过第十一电阻接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子烟技术领域，特别涉及一种多模式电子烟。

背景技术

电子烟主要用于戒和替代香烟，它可以模拟香烟的味道，但抽电子烟时却不会释放对人体有害的焦油、尼古丁和二手烟雾，它能提高尼古丁替代疗法的戒烟成功率。

现有的电子烟包括雾化器、为雾化器供电的电池，雾化器包括壳体、安装于壳体上端的烟嘴、安装于壳体内的雾化头及用于存储烟液的烟油存储器。电子烟由雾化部件产生烟雾，供用户吸食，但现有的电子烟工作模式单一或者工作模式确定后不能动态调节，其输出功率是固定不变的，在用户抽吸动作用力较小时，电子烟的输出功率不会变化，浪费电池电量及烟油。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种多模式电子烟，能根据用户抽吸动作产生的气压数据控制电子烟的工作模式，使电池电量及烟油合理利用。

为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：

一种多模式电子烟，包括电源模块、吸入动作感应模块、雾化器、雾化驱动模块和处理模块，所述电源模块为吸入动作感应模块、雾化器、输入及输出交互模块、雾化驱动模块和处理模块提供工作所需电压，由所述吸入动作感应模块检测用户抽吸动作产生的气压数据，所述处理模块根据所述气压数据输出相应雾化模式的控制信号给雾化驱动模块，由雾化驱动模块控制雾化器的功率，使雾化器加热烟油产生不同浓度的烟雾。

所述的多模式电子烟，还包括用于接收用户输入指令和输出告警信号的输入及输出交互模块，所述输入及输出交互模块与处理模块连接，所述输入及输出交互模块检测到功率模式切换指令时，处理模块切换雾化器的功率模式。

所述的多模式电子烟中，所述雾化模式包括标准功率雾化模式和个性功率雾化模式。

所述的多模式电子烟中，所述处理模块包括微处理器和第一电阻，所述微处理器的I2C_SCL\/P04脚、P22脚、P23脚连接吸入动作感应模块，所述微处理器的OSCOUT\/P32脚、SPI_MOSI\/P16脚、SPI_MISO\/P17脚、 OSCIN\/P31脚连接输入及输出交互模块，微处理器的P13脚连接雾化驱动模块，微处理器的SPI_SCK\/P15脚连接电源模块。

所述的多模式电子烟中，所述吸入动作感应模块包括气压传感器芯片、第二电阻和第三电阻，所述气压传感器芯片的SDO脚连接微处理器的 I2C_SCL\/P04脚，所述气压传感器芯片的SDA脚连接微处理器的P22脚、也通过第三电阻连接电源模块，所述气压传感器芯片的SCK脚连接微处理器的P23脚、也通过第二电阻连接电源模块。

所述的多模式电子烟中，所述雾化驱动模块包括雾化器接口、第一MOS 管、第二MOS管、第四电阻、第五电阻、二极管和电容，第一MOS管的栅极通过第四电阻连接微处理器的P13脚，第一MOS管的源极接地，第一MOS 管的漏极连接第二MOS管的栅极、也通过第五电阻连接电源模块、第二MOS 管的源极和二极管的负极，所述第二MOS管的漏极连接雾化器接口的第1 脚和二极管的正极，所述电容并联在二极管的两端。

所述的多模式电子烟中，所述输入及输出交互模块包括按键开关、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和LED指示灯，所述按键开关的一端连接微处理器的OSCOUT\/P32脚，按键开关的另一端通过第九电阻连接 LED指示灯的正极和电源模块，LED指示灯的负极通过第六电阻连接微处理器的SPI_MOSI\/P16脚、也通过第七电阻连接微处理器的SPI_MISO\/P17脚、还通过第八电阻连接微处理器的OSCIN\/P31脚。

所述的多模式电子烟中，所述电源模块包括电池座、稳压单元和充电管理单元，所述稳压单元和充电管理单元与电池座的正极连接。

所述的多模式电子烟中，所述稳压单元包括保险丝和线性稳压器，所述线性稳压器的Vin脚通过保险丝连接电池座的正极，所述线性稳压器的 Vout脚连接充电管理单元、吸入动作感应模块、雾化器、输入及输出交互模块、雾化驱动模块和处理模块，线性稳压器的GND脚接地。

所述的多模式电子烟中，所述充电管理单元包括充电管理芯片、第十电阻和第十一电阻，所述充电管理芯片的CHRG脚通过第十电阻连接线性稳压器的Vout脚，充电管理芯片的BAT脚连接保险丝的一端和线性稳压器的 Vin脚，充电管理芯片的PROG脚通过第十一电阻接地。

相较于现有技术，本实用新型提供的多模式电子烟，包括电源模块、吸入动作感应模块、雾化器、雾化驱动模块和处理模块，所述电源模块为吸入动作感应模块、雾化器、输入及输出交互模块、雾化驱动模块和处理模块提供工作所需电压，由所述吸入动作感应模块检测用户抽吸动作产生的气压数据，所述处理模块根据所述气压数据输出相应雾化模式的控制信号给雾化驱动模块，由雾化驱动模块控制雾化器的功率，使雾化器加热烟油产生不同浓度的烟雾，从而实现了根据用户抽吸动作的气压大小自动调节电子烟的工作模式，使其根据抽吸动作的气压大小自动调节雾化功率，从而可使电池能量能合理利用，从而延长电池的工作时间，高效利用电池能量。

附图说明

图1为本实用新型提供的多模式电子烟的结构框图。

图2为本实用新型提供的多模式电子烟的处理模块的电路图。

图3为本实用新型提供的多模式电子烟的吸入动作感应模块的电路图。

图4为本实用新型提供的多模式电子烟的雾化驱动模块的电路图。

图5为本实用新型提供的多模式电子烟的输入及输出交互模块的电路图。

图6为本实用新型提供的多模式电子烟的电源模块的电路图。

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。

请参阅图1，本实用新型提供的多模式电子烟包括电源模块10、吸入动作感应模块20、雾化器30、雾化驱动模块40和处理模块50，所述电源模块10连接吸入动作感应模块20、雾化器30、雾化驱动模块40和处理模块50，所述吸入动作感应模块20、雾化器30、雾化驱动模块40均与处理模块50连接。

其中，吸入动作感应模块20可以通过气流感应传感器实现，当检测到吸入动作时，向处理器模块40反馈信号。所述电源模块10用于为吸入动作感应模块20、雾化器30、雾化驱动模块40和处理模块50提供工作所需电压，由所述吸入动作感应模块20检测用户抽吸动作产生的气压数据，所述处理模块50根据所述气压数据输出相应雾化模式的控制信号给雾化驱动模块40，由雾化驱动模块40控制雾化器30的功率，使雾化器30加热烟油产生不同浓度的烟雾，通过雾化器30将烟油等物质转化成可以供人吸使的烟雾状态。从而实现了根据用户抽吸动作的气压大小自动调节电子烟的工作模式，使其根据抽吸动作的气压大小自动调节雾化功率，从而可使电池能量能合理利用，从而延长电池的工作时间，高效利用电池能量。

本实施例中，所述雾化模式包括标准功率雾化模式和个性功率雾化模式。标准功率雾化模式为电子烟自带的工作模式，其雾化功率是固定的，如本实用新型中，通过吸入动作感应模块20检测用户抽吸动作产生的气压数据，自动调节雾化功率。个性功率雾化模式可以是电子烟设定的多种功率模式，如根据烟油的类型设置的工作模式，或者记忆的用户使用过的功率模式等。

请继续参阅图1，所述的多模式电子烟还包括用于接收用户输入指令和输出告警信号的输入及输出交互模块60，所述输入及输出交互模块60与处理模块50连接，用于检测用户输入的开关控制指令，及通过发光、声音和 \/或震动等报警方法警示用户。

输入及输出交互模块检测到功率模式切换指令时，处理模块切换雾化器的功率模式；所述输入及输出交互模块未检测到功率模式切换指令时，由所述吸入动作感应模块20检测用户抽吸动作产生的气压数据，并发送给处理模块判断。

请一并参阅图2，本实用新型提供的多模式电子烟中，所述处理模块 50包括微处理器U1和第一电阻R1，所述微处理器U1的I2C_SCL\/P04脚、 P22脚、P23脚连接吸入动作感应模块20，所述微处理器U1的OSCOUT\/P32 脚、SPI_MOSI\/P16脚、SPI_MISO\/P17脚、OSCIN\/P31脚连接输入及输出交互模块60，微处理器U1的P13脚连接雾化驱动模块40，微处理器U1的SPI_SCK\/P15脚连接电源模块10。

其中，所述微处理器U1可采用型号为MCU8051的集成芯片，当然处理模块50也可采用相应功能的其它芯片及其外围电路。微处理器U1内置智能算法，响应输入及输出交互模块60的操作，并结合吸入动作感应模块20 数据，与数据模型做匹配，优化整个雾化单元工作模式。微处理器U1是多模式电子烟的控制核心，其负责数据处理，通过检测按键或其它操作(如抽吸动作的气压)，启动不同的电子烟雾化器30工作模式，微处理器U1控制雾化器30驱动电流大小。

请一并参阅图3，所述吸入动作感应模块20包括气压传感器芯片U2、第二电阻R2和第三电阻R3，所述气压传感器芯片U2的SDO脚连接微处理器U1的I2C_SCL\/P04脚，所述气压传感器芯片U2的SDA脚连接微处理器 U1的P22脚、也通过第三电阻R3连接电源模块10，所述气压传感器芯片 U2的SCK脚连接微处理器U1的P23脚、也通过第二电阻R2连接电源模块10。

其中，所述气压传感器芯片U2可采用型号为SPL06的集成芯片，该气压传感器芯片U2能测量气流的强度，将测量的数据输出至微处理器U1单元，不同于现有的机械装置，只有关、开两个信号量，而是提供了连续的、详细的气压数据，为智能识别及准确判断提供了数据保障。

应当说明的是，本实用新型所使用吸入动作感应模块20有多种实现方式，例如气压传感器、驻极体咪头等，将气流信号转化为电信号，再发送给微处理器U1进行识别和控制。

请一并参阅图4，所述雾化驱动模块40是功率电路，使雾化器30产生不同浓度的烟雾，其包括雾化器接口P1、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第四电阻R4、第五电阻R5、二极管D1和电容C1，所述第一MOS管Q1、第二MOS管Q2均为N沟道MOS管，当其栅极为低电平时，MOS管导通，使雾化器30开始工作，并通过微处理器U1控制MOS管导通程度，来控制雾化驱动电流，来控制雾化器30的输出功率。

第一MOS管Q1的栅极通过第四电阻R4连接微处理器U1的P13脚，第一MOS管Q1的源极接地，第一MOS管Q1的漏极连接第二MOS管Q2的栅极、也通过第五电阻R5连接电源模块10、第二MOS管Q2的源极和二极管D1的负极，所述第二MOS管Q2的漏极连接雾化器接口P1的第1脚和二极管D1 的正极，所述电容C1并联在二极管D1的两端。

当微处理器U1的P13脚输出高电平时，第一MOS管Q1、第二MOS管 Q2导通，微处理器U1根据气流数据控制相应的驱动电流，来控制第一MOS 管Q1、第二MOS管Q2的导通程度，从而可以选择不同的功率模式、达到选择口味或者产品工作时间延长的效果。

请一并参阅图5，在本实用新型的多模式电子烟中，所述输入及输出交互模块60包括按键开关S1、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和LED指示灯LED1，所述按键开关S1的一端连接微处理器U1的 OSCOUT\/P32脚，按键开关S1的另一端通过第九电阻R9连接LED指示灯LED1 的正极和电源模块10，LED指示灯LED1的负极通过第六电阻R6连接微处理器U1的SPI_MOSI\/P16脚、也通过第七电阻R7连接微处理器U1的 SPI_MISO\/P17脚、还通过第八电阻R8连接微处理器U1的OSCIN\/P31脚。

其中，按键开关S1可用于实现开机、唤醒、工作模式切换等功能，具体可通过长按、短按、连续按等方式进行控制指令的识别。所述LED指示灯LED1为三基色指示灯，所述第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8的阻值不同，通过微处理器U1的SPI_MOSI\/P16脚、SPI_MISO\/P17脚、 OSCIN\/P31脚中的一个管脚输出低电平信号使LED指示灯LED1指示相应的颜色，指示不同的状态(如正常工作、雾化器30温度过度、过低等)，当然也可用不同的颜色指示不同的工作模式。

所述按键开关S1也可以是触摸按键等，其为电子烟的输入部分，输出部分还可增加震动、声音提示等功能，在电子烟工作异常时，丰富了报警提示手段。

请一并参阅图6，所述电源模块10包括电池座(图中未标号)、稳压单元11和充电管理单元12，所述稳压单元11和充电管理单元12与电池座的正极连接。

其中，所述稳压单元11包括保险丝F1和线性稳压器U3，所述线性稳压器U3的Vin脚通过保险丝F1连接电池座的正极，所述线性稳压器U3的Vout脚连接充电管理单元12、吸入动作感应模块20、雾化器30、输入及输出交互模块60、雾化驱动模块40和处理模块50，线性稳压器U3的GND 脚接地。

所述保险丝F1主要是过流保护的作用，所述线性稳压器U3可采用型号为BL8060-3.3V的低功耗线性稳压器U3，为电子烟的各工作模块提供 3V工作电压。

所述充电管理单元12包括充电管理芯片U4、第十电阻R10和第十一电阻R11，所述充电管理芯片U4的CHRG脚通过第十电阻R10连接线性稳压器 U3的Vout脚，充电管理芯片U4的BAT脚连接保险丝F1的一端和线性稳压器U3的Vin脚，充电管理芯片U4的PROG脚通过第十一电阻R11接地。

所述充电管理芯片U4可采用BL8572的集成芯片，用于给电池充电。所述电池可采用是碱性电池或者锂电池等，本实用新型对此不作限定。

为了更好的理解本实用新型，以下结合图1至图6对本实用新型的电子烟的工作方式举例进行说明：

当按键没有按下时，微处理器U1处于待机模式；按键开关S1被长按时，微处理器U1启动使第一MOS管Q1、第二MOS管Q2导通，使雾化器30 开始工作，当按键开关S1被短按时，微处理器U1检测到该短按控制信号，并切换为个性功率工作模式(该工作模式可为预选存储的工作模式，或之前使用过的工作模式)，并相应调整功率驱动参数；如果按键开关S1没有被短按时，则由气压传感器芯片U2读取气流数据发送给微处理器U1，微处理器U1根据气流数据微调功率驱动参数，雾化器30不会出现过高、过低，避免产生烧焦、烟油雾化不彻底的问题，保证雾化器30工作在合适的功率范围。当使用标准功率模式，微处理器U1检测雾化器30温度过高时，通过SPI_MOSI\/P16脚、SPI_MISO\/P17脚或OSCIN\/P31脚输出低电平信号，使LED指示灯LED1显示相应的颜色。

综上所述，本实用新型实现了根据用户抽吸动作的气压大小自动调节电子烟的工作模式，使其根据抽吸动作的气压大小自动调节雾化功率，从而可使电池能量能合理利用，从而延长电池的工作时间，高效利用电池能量。同时，本实用新型也可根据按键选择不同的功率模式、达到选择口味或者产品工作时间延长的效果，可广泛应用于各种电子烟等领域。

此外，由于本实用新型可智能调整功率，也可以依据不同配方的烟油细化调整功率参数，有利于优化烟雾口感、优化整个系统工作能耗，延长系统工作时间，利于满足个性化需求。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

设计图

一种多模式电子烟论文和设计

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