一种电子雾化器童锁的控制电路及控制方法与流程

1.本发明涉及电路控制领域，具体地，是一种电子雾化器童锁的控制电路及控制方法。


背景技术：

2.随着电子雾化器的普及，电子雾化器在社会生活及普通家庭中随处可见，而这也容易引起未成年人的效仿，未成年人缺乏必要的节制，不具有正确的使用方法，也不符合相关法律的规定。如果大量吸食甚至过量吸食电子雾化器，可能给未成年人身体健康造成一定损害，也将给社会和家庭带来不良影响。为避免这种不良的影响，有必要对未成年人使用电子雾化器进行防范。
3.目前市场上带童锁功能的电子雾化器都是用mcu设计的，成本较高，体积相对比较大，功耗比较高。
4.因此，如何在控制电路中集成童锁功能来降低成本，减小体积和功耗，是目前有待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种电子雾化器童锁的控制电路，能够通过传感器对电子雾化器的状态进行检测和逻辑计算来控制电子雾化器的工作状态，在控制电路中集成童锁功能，来降低成本，减小体积和功耗，该控制电路包括：
6.检测模块，检测工作状态，输出工作停止的工作状态信号；
7.童锁模块，接收到工作停止的工作状态信号后，开始启动计时，计时达到t1时间，屏蔽检测模块，即使有动作也不给加热丝加热；
8.解锁模块，检测接嘴插拔的次数，在t2时间该次数达到了n时，输出解锁信号，允许检测模块工作，当检测模块检测到工作状态时才会给电热丝加热，n可以为2或者3。
9.优选地，所述控制电路的检测模块至少包括mic传感器、芯片u1和芯片u2，所述控制电路判断的检测模块包括：
10.吸气的声波在mic传感器产生感应电流，并通过芯片u1接到芯片u2 的传感器输入端，所述感应电流通过芯片u2的传感器输入，在停止吸气时，所述传感器输入输出吸气停止的吸气状态信号；
11.所述吸气停止的吸气状态信号为吸气时感应电流产生的高电平信号转换到非吸气时的低电平信号产生的下降沿信号；
12.优选地，所述控制电路的童锁模块至少包括计时器、触发器、主控逻辑电路、与门电路、功率管驱动电路和功率管，所述控制电路判断的童锁模块包括：
13.计时器，接收到所述工作停止的工作状态信号时，开始计时，达到时间 t1时，计时器发送触发信号到触发器，触发器锁定其输出的电平信号为低电平，电平信号和主控逻辑电路的输出信号经过与门电路、功率管驱动电路和功率管，使电热丝不通电、电子雾化液停
止加热，时间t1大于1分钟。
14.优选地，所述控制电路的解锁模块至少包括接嘴插拔检测、触发器、主控逻辑电路、与门电路、功率管驱动电路和功率管，所述控制电路判断的解锁模块包括：
15.接嘴插拔检测，通过在一段时间t2内检测所述电热丝在控制电路中接触和断开的次数，即接嘴插拔次数，在t2时间内接嘴插拔达到n次，则输出解锁信号给所述触发器，触发器输出的电平信号恢复高电平，所述电平信号和所述主控逻辑电路输出信号经过与门电路、功率管驱动电路和功率管，使所述电热丝正常发热、电子雾化液按照一定功率加热，n为大于2的整数。
16.相应的，本发明还提供一种电子雾化器童锁的控制方法，应用于本技术电子雾化器童锁控制电路中，所述方法包括：
17.第一步，持续检测工作状态；
18.第二步，检测到工作停止时开始计时；
19.第三步，吸烟停止达到t1时间后，依次进行保护锁定并开始检测解锁信号；
20.第四步，检测到解锁信号后，解除保护锁定，返回第一步。
21.所述解锁信号为在t2时间内插拔烟嘴n次，n为大于2的整数。所述 t1大于1分钟。
22.经过上述过程实现本技术电路可以从吸烟动作结束开始计时，如果在较长的时间内没有再次检测到吸烟动作，则进行保护锁定，等待多次插拔接嘴进行解锁。
23.因此，在上述思路下，本申可以通过简单的传感器控制电路和逻辑电路，实现基本的操作控制。可以替换mcu的情况下，在电子雾化器加热芯片上集成了童锁功能，降低了功耗和成本，并且结构简单，提高了可靠性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1示出了本发明电子雾化器童锁的电路原理图；
26.图2示出了本发明详细的电子雾化器童锁电路原理图；
27.图3示出了本发明接嘴插拔检测的电路原理图；
28.图4示出了现有的脉冲发生器的电路原理图；
29.图5示出了现有的计数器的电路原理图；
30.图6示出了本发明电子雾化器童锁的控制方法流程图。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
32.下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲
突就可以相互结合。
33.在现有技术中，很多电子雾化器虽然设置有童锁开关，但是大多用mcu 设计的，因此成本较高，体积相对比较大，功耗比较高。为了降低成本，减小体积和功耗，并且结构简单，提高了可靠性，本专利在电子雾化器加热芯片上集成了童锁功能。
34.具体地，电子雾化器可以是电子烟。
35.具体地，如图1所示实施例中，芯片u1和芯片u2，位于电子雾化器烟嘴部分。芯片u1连接mic传感器，吸气的声波在mic传感器产生感应电流，并通过芯片u1接到芯片u2的传感器输入端，芯片u2的out端接到电热丝r1，电热丝r1在电子雾化液的一端，控制电子雾化液发热。芯片u2控制led闪烁。电源连接芯片u1和芯片u2的vdd端，经过电容c2共地。插拔接嘴使r1和u2呈现接触和断开两种状态。
36.具体地，mic传感器可以是mems麦克风，并集成在芯片u1中。
37.所述mems麦克风包含一个灵活悬浮的薄膜，该薄膜可在一个固定背板之上自由移动。该结构形成一个可变电容，固定电荷施加于薄膜与背板之间。传入的声压波通过背板中的孔，引起薄膜运动，其运动量与压缩和稀疏波的幅度成比例。该薄膜运动改变薄膜与背板之间的距离，进而改变电容。在电荷恒定的情况下，此电容变化转换为电信号。
38.如图2所示的具体实施例，上述控制电路还包括：检测模块、童锁模块和解锁模块，具体为：
39.检测模块，如图2所示，检测工作状态，输出工作停止的工作状态信号，具体为：
40.通过上述mems麦克风中声压到电信号的转化过程，实现在吸气时， mems麦克风产生感应电流，在非吸气时，mems麦克风不产生感应电流。
41.芯片u1接到芯片u2的传感器输入端，连接芯片u2的传感器输入。
42.传感器输入，在停止工作时，输出工作停止的工作状态信号。
43.所述停止工作的工作状态信号为工作时感应电流产生的高电平信号转换到非工作时的低电平信号而产生的下降沿信号。
44.童锁模块，如图2所示，接收到工作停止的工作状态信号后，开始启动计时，计时达到t1时间，屏蔽检测模块，即使有吸烟动作也不给加热丝加热，具体为：
45.当停止工作时，传感器输入产生工作停止的工作状态信号到所述计时器，计时器开始计时，达到时间t1，计时器发送触发信号到芯片u2的触发器 dff1。
46.当触发器dff1接收到计时器的触发信号时，锁定其输出的电平信号q_ 为低电平。
47.具体的，所述触发器dff1可以为复位/置位触发器，具有两个稳定状态，分别为1和0。如果没有触发信号作用，触发器将保持原有状态不变。在接收触发信号时，触发器输出状态改变。
48.主控逻辑电路输出信号2和触发器dff1输出的电平信号q_，到与门电路and1。当电平信号q_为低电平时，与门电路and1不输出电流到功率管驱动电路，使功率管m0不导通、电热丝r1不通电、电子雾化液停止加热。
49.经过上述过程实现本技术电路从工作动作结束开始计时，如果在t1时间内没有再次检测到动作，进行锁定，再有动作也不给发热丝加热，等待解锁信号来解锁。
50.解锁模块，如图2所示，检测接嘴插拔的次数，在t2时间该次数达到了n时，输出解锁信号，允许检测模块工作，当检测模块检测到工作状态时才会给电热丝加热，具体为：
51.主控逻辑电路产生输出信号3到接嘴插拔检测和芯片u2的out端，从芯片u2的vdd端接r3到芯片u2的out端，电阻r3的阻值远大于电热丝r1的阻值，因此电热丝r1接上时，out端可视为低电平，而电热丝r1 未接时，out端视为高电平。
52.当out端视为低电平时，上述输出信号3可视为接地，无法送到接嘴插拔检测。当out端视为高电平时，上述输出信号3送到接嘴插拔检测。
53.接嘴插拔检测通过在一段时间t2内检测输出信号3产生下降沿信号的次数，如果达到了n次，则输出解锁信号给dff1的clr端，n为大于2的整数。
54.因此，在t2时间内插拔接嘴n次，即r1和u2接触、断开n次，可产生解锁信号。
55.当触发器dff1的clr端接收到接嘴插拔检测的解锁信号时，电平信号 q_恢复高点平。
56.具体的，所述触发器dff1可以为复位/置位触发器，具有两个稳定状态，分别为1和0。如果没有触发信号作用，触发器将保持原有状态不变。在接收触发信号时，触发器输出状态改变。
57.主控逻辑电路输出信号2和触发器dff1输出的电平信号q_，到与门电路and1。当上述输出信号2和上述电平信号q_都为高电平时，与门电路and1 输出电流到功率管驱动电路，功率管驱动电路使功率管m0导通，电热丝r1 通电加热。
58.具体的，所述功率管m0可以是p沟道硅mos场效应晶体管，使其漏极接到芯片u2的vdd端，其源极通过芯片u2的out端接到电热丝r1，其栅极接到功率管驱动电路。与门电路and1输出电流可以通过驱动电路，控制功率管m0的导通和关断。
59.经过上述过程实现本技术电路在第n次插上烟嘴时进行解锁，使电热丝正常发热、烟油按照一定功率加热。
60.上述接嘴插拔检测和计时器的控制电路，如图3所示，具体为：
61.在所述接嘴插拔一次时，使上述输出信号3产生一次下降沿信号，并送到接嘴插拔检测的脉冲发生器1，脉冲发生器1产生一次脉冲信号到所述接嘴插拔检测中的计数器1计数，同时所述接嘴插拔检测中的计时器t2产生一个周期为t2时间的脉冲清零信号给所述计数器1的clear端，使计数器1每隔t2时间所述计数器1清零一次。
62.所述计时器t2，由所述计时器t2中的振荡器通过所述计时器t2中的计数器3产生t2时间的周期信号，所述t2时间的周期信号通过脉冲发生器2 产生脉冲清零信号，并且所述计数器3的clear端通过反相器接地，使其始终接高电平信号，使所述计数器3始终计数、每隔t2时间清零一次。
63.因此，本技术电路可以在一段时间t2内检测插拔接嘴的次数。
64.计时器，由振荡器通过计数器2产生t1时间的周期信号，计时器的clear 端通过反相器inv6接传感器输入，使计时器在没有传感器输入的吸烟停止的吸烟状态信号时，开始计时，达到t1时间时，发送触发信号到触发器dff1。
65.因此，本技术电路可以检测是否停止工作达到t1时间。
66.上述接嘴插拔检测中脉冲发生器1的控制电路，如图4所示，具体为：
67.脉冲发生器1的a端，接烟嘴插拔检测的out端。脉冲发生信号的y 端，接计数器1。
68.利用电阻r4和电容c3，组成rc延迟电路。
69.a端信号，通过若干个反相器、上述rc延迟电路和与非门电路，在y 端输出脉冲信
号。
70.上述计数器的控制电路，如图5所示，具体为：
71.通过串联复数个计数器，可以得到更高进制的计数器，从而拓展计数范围。计数器输出端接到与门电路，与门电路输出端接到计数器电路y端，复数为1及大于1的整数。
72.本技术电路还包括充电管理模块、传感器输入、主控逻辑电路和led驱动，可以集成在芯片u2中，如图2所示，具体为：
73.充电管理模块，如图2所示，芯片u2的usb端外接电源，芯片u2的 vdd端外接电池，由usb端经过充电管理模块给vdd端外接电池充电，分为涓流、恒流和恒压三种充电模式。芯片u1和芯片u2的vdd端，接在一起并通过电容c2接地。
74.传感器输入，如图2所示，芯片u1检测到工作状态后输出信号1给u2 的传感器输入，传感器输入接收到输出信号1后，将工作停止的工作状态信号给到主控逻辑模块和计时器。
75.主控逻辑电路，如图2所示，主控逻辑电路接收传感器输入的工作状态信号，控制led闪烁和电热丝r1的发热功率，具体为：
76.当接收到传感器输入的工作状态信号后，主控逻辑电路模块控制led驱动，led驱动根据经过主控逻辑电路的工作状态信号，以不同的led灯闪烁频率，点亮led。
77.当接收到传感器输入的工作状态信号后，主控逻辑电路输出信号2和触发器dff1输出的电平信号q_，到与门电路and1。当上述输出信号2和上述电平信号q_都为高电平时，与门电路and1输出电流到功率管驱动电路，功率管驱动电路使功率管m0导通，电热丝r1通电加热。
78.功率管驱动电路在上述电平信号q_为高电平时，根据主控逻辑输出信号 2的高低电平，控制功率管m0的导通和关断。当功率管m0导通时，电热丝 r1通电加热。
79.所述功率管m0是p沟道硅mos场效应晶体管，使其漏极接到芯片u2 的vdd端，其源极通过芯片u2的out端接到电热丝r1，其栅极接到功率管驱动电路。与门电路and1输出电流可以通过驱动电路，控制功率管m0的导通和关断。
80.主控逻辑输出信号2，通过控制功率管m0导通占空比，控制电热丝r1 的发热功率。
81.定义一个脉冲循环内，功率管m0的导通时间相对于总时间所占的比例，为功率管m0的导通占空比。
82.因此，经过上述过程可实现本技术电路的充电、控制led发亮和发热输出功率的恒定。
83.本技术实施例还提出了一种电子雾化器童锁控制方法，该方法用于本技术电子雾化器童锁控制电路中，如图6所示，具体为：
84.第一步，持续检测工作状态，如图6所示，具体为：
85.检测是否有工作的声波产生感应电流。
86.第二步，检测到工作停止时开始计时，如图6所示，具体为：
87.检测工作是否处于停止状态，当处于停止状态时，开始计时，当工作停止状态解除时，计时时间归零。
88.第三步，工作停止达到t1时间后，依次进行保护锁定并开始检测解锁信号，如图6所示，具体为：
89.检测所述计时时间是否达到t1时间，达到t1时间后，进入保护锁定，保护锁定为不给电热丝供电加热，开始进行解锁信号检测。
90.所述t1时间大于1分钟。
91.第四步，检测到解锁信号后，解除保护锁定，返回第一步，如图6所示，具体为：
92.检测到解锁信号后，解除保护锁定、返回第一步检测工作状态，解除保护锁定是使电热丝正常供电加热。
93.所述解锁信号为在t2时间内插拔烟嘴n次，n为大于2的整数。
94.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。