一种具有安全认证功能的电子烟及其使用方法与流程

本发明涉及电子烟技术领域，特别是涉及一种具有安全认证功能的电子烟及其使用方法。

背景技术：

电子烟是一种对烟油加热产生雾化，给消费者提供一种香烟的替代品，但是未成年人使用电子烟会对其产生不良影响，而目前市面上大部分电子烟是没有设置未成年人认证功能的，只有部分商家在售卖电子烟时，会对购买者进行初步验证，然而这种方式只能限制购买的人是成年人，并不能保证使用电子烟的人是成年人。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的电子烟缺乏未成年人使用安全认证的情况，提供一种具有安全认证功能的电子烟及其使用方法，能够使得电子烟配合非接触智能卡起到安全认证功能的作用，防止未成年人使用电子烟。

一种具有安全认证功能的电子烟，包括雾化器，电池组件与控制板，所述控制板包括感应天线板、mcu与nfc模块，所述感应天线板及所述nfc模块分别与所述mcu电连接，所述电池组件包括电池与充电模块，所述充电模块一端与所述电池连接，所述充电模块另一端与所述mcu电连接，所述雾化器包括发热元件与咪头，所述发热元件及所述咪头分别与所述mcu电连接。

优选的，所述充电模块包括microusb、u2、u3与u4、电阻r1～r3，电容c1～c3，所述microusb的1脚与所述u2的4脚电连接，所述microusb的2脚、3脚与u4电连接，所述microusb的4脚接地，所述电阻r1与r2串联后的一端电连接在所述microusb的1脚与所述u2的4脚之间，所述电阻r1与r2串联后的另一端接地，所述mcu的usb脚电连接在所述电阻r1与r2之间，所述u2的5脚与u3的5脚电连接，所述电容c1一端电连接在所述microusb与u2之间，另一端接地，所述电容c2一端电连接在所述u2与u3之间，另一端接地，所述电阻r3一端与所述u2的6脚电连接，另一端接地，所述电池正极与所述u3的1脚电连接，所述电池负极与所述u3的3脚电连接，所述u3的4脚通过电容c3接地。

优选的，所述mcu与所述发热元件之间电连接有开关模块，所述开关模块包括mos管q1，所述mos管q1的g极与所述mcu电连接。

优选的，所述u4是usb信号转串口芯片ch340，所述u2型号为lp4067，所述u3型号为bp6501，所述mcu型号为cms8s5880。

优选的，所述控制板上还设置有led灯，所述led灯与所述mcu电连接。

优选的，所述mcu可通过iic接口、spi接口、uart接口与nfc模块通信。

一种具有安全认证功能的电子烟使用方法，包括以下步骤，

s1，用户在手机端app或电脑端应用上设置密码，所述手机端app或所述电脑端应用通过usb数据线插接在电子烟的充电模块上与电子烟内的mcu通信，将所述密码发送给所述mcu存储；

s2，用户手持非接触智能卡贴近电子烟上的感应天线板，所述mcu控制电子烟上的感应天线板激活所述非接触智能卡内部的rfid芯片；

s3，所述mcu控制电子烟内的nfc模块与所述非接触智能卡通信，将所述密码写入所述非接触智能卡；

s4，用户通过所述非接触智能卡启动电子烟时，所述mcu检测所述非接触智能卡内部密码，若该密码与所述mcu内存储密码一致，所述mcu启动电子烟的雾化器正常工作，若否，所述雾化器不工作。

优选的，所述密码包括身份证信息、生物信息、银行卡信息与年龄信息中的一种或多种。

优选的，所述电子烟与所述手机端app或所述电脑端应用通信时，所述mcu发送电子烟电量信息，吸烟口数信息，并通过所述手机端app或电脑端应用进行显示，所述手机端app或所述电脑端应用调整所述雾化器输出功率。

优选的，所述电子烟与所述手机端app或所述电脑端应用通信时，发送数据给到所述mcu控制电子烟工作时的led灯的显示状态。

本发明的有益之处在于：使用非接触智能卡存储成年人用户信息，每启动一次电子烟都需要使用非接触智能卡与nfc模块通信，发送用户信息，进而防范未成年人使用电子烟。

附图说明

图1为其中一实施例一种具有安全认证功能的电子烟电路结构示意图；

图2为一种具有安全认证功能的电子烟的充电模块电路图；

图3为一种具有安全认证功能的电子烟的开关模块电路图；

图4为一种具有安全认证功能的电子烟的led灯电路图；

图5为一种具有安全认证功能的电子烟使用方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种具有安全认证功能的电子烟及其使用方法，包括雾化器1，电池组件2与控制板3，所述控制板3包括感应天线板31、mcu32与nfc模块33，所述感应天线板31及所述nfc模块33分别与所述mcu32电连接，所述电池组件2包括电池21与充电模块22，所述充电模块22一端与所述电池21连接，所述充电模块22另一端与所述mcu32电连接，所述雾化器1包括发热元件11与咪头12，所述发热元件11及所述咪头12分别与所述mcu32电连接。具体的，开机使用时，用户使用非接触智能卡100贴近感应天线板31，使用感应天线板31激活非接触智能卡100内部的rfid芯片，然后通过nfc模块33与非接触智能卡100进行近距离无线通信，交换数据信息。采用nfc模块33作为通信模块，开办非接触智能卡100十分方便，并且点对点进行数据交换，数据信息传输速度快，与蓝牙传输速度相当，且不需要配对连接，相比蓝牙，更加简便。需要说明的是，在本实施例中，所述非接触智能卡100为标准s50卡。使用s50卡作为非接触智能卡100，内设数据存储区，数据有密钥保护，确保用户隐私数据安全，并可提供白卡，印刷卡，纸质不干胶标签，钥匙链，token，且有多种大小规格及薄卡和厚卡。进一步的，当mcu32接收nfc模块33发送的数据信息后，在进行安全认证，判断非接触智能卡100上的数据是否匹配，若是，则控制雾化器1正常工作，若否，雾化器1则不能工作，进而锁定电子烟，使其不能正常工作。采用该种方法，可以防范未成年人使用电子烟，确保电子烟被成年人正常使用，且安全认证成本低，企业生产成本也不会大幅度提升，具有良好的实用性。电子烟正常使用时，是通过咪头12感应气流流动，若有气流流动，咪头12即可产生一个高电平信号给到mcu32，进而由mcu32控制发热元件11工作加热烟油，供用户正常使用。此外，在本实施例中，使用充电模块22电连接电池21与mcu32，确保电池21正常工作，并且便于mcu32通过充电模块22检测电池21状态。

如图1、2所示，所述充电模块22包括microusb、u2、u3与u4、电阻r1～r3，电容c1～c3，所述microusb的1脚与所述u2的4脚电连接，所述microusb的2脚、3脚与u4电连接，所述microusb的4脚接地，所述电阻r1与r2串联后的一端电连接在所述microusb的1脚与所述u2的4脚之间，所述电阻r1与r2串联后的另一端接地，所述mcu32的usb脚电连接在所述电阻r1与r2之间，所述u2的5脚与u3的5脚电连接，所述电容c1一端电连接在所述microusb与u2之间，另一端接地，所述电容c2一端电连接在所述u2与u3之间，另一端接地，所述电阻r3一端与所述u2的6脚电连接，另一端接地，所述电池21正极与所述u3的1脚电连接，所述电池21负极与所述u3的3脚电连接，所述u3的4脚通过电容c3接地。具体的，在本实施例中，当microusb接5v充电时，通过r1、r2分压，mcu32的usb脚电连接在r1与r2之间检测高电平，mcu32的char脚与u2的3脚电连接，检测到低电平，mcu32就认为电池21在充电，而当char脚检测为高电平，mcu32即可判定为充满电。

如图1、3所示，所述mcu32与所述发热元件11之间电连接有开关模块34，所述开关模块34包括mos管q1，所述mos管q1的g极与所述mcu32电连接。具体的，mcu32的switch脚给mos管q1的g极一个低电平信号，控制mos管q1打开，电池21给发热元件11供电，同时mcu32还可通过‘led-g’与‘led-r’两个脚控制led点亮状态，表明电子烟正在正常使用状态。

具体的，在本实施例中，所述u4是usb信号转串口芯片ch340，所述u2型号为lp4067，所述u3型号为bp6501，所述mcu32型号为cms8s5880。

具体的，在本实施例中，所述控制板3上还设置有led灯35，所述led灯35与所述mcu32电连接，便于用户根据led灯35的状态判定电子烟的工作状态。

具体的，在本实施例中，所述mcu可通过iic接口、spi接口、uart接口与nfc模块通信。

另一实施例中，如图4所示，提供一种具有安全认证功能的电子烟使用方法，包括以下步骤，

s1，用户在手机端app或者电脑端应用上设置密码，所述手机端app或所述电脑端应用通过usb数据线插接在电子烟的充电模块上与电子烟内的mcu通信，将所述密码发送给所述mcu存储；

s2，用户手持非接触智能卡贴近电子烟上的感应天线板，所述mcu控制电子烟上的感应天线板激活所述非接触智能卡内部的rfid芯片；

s3，所述mcu控制电子烟内的nfc模块与所述非接触智能卡通信，将所述密码写入所述非接触智能卡；

s4，用户通过所述非接触智能卡启动电子烟时，所述mcu检测所述非接触智能卡内部密码，若该密码与所述mcu内存储密码一致，所述mcu启动电子烟的雾化器正常工作，若否，所述雾化器不工作。具体的，在本实施例中，用户在购买电子烟时，首先是由售卖人员确认购买用户属于可以使用电子烟的范畴，购买时，厂家同时搭赠一条otg转接线与一张非智能接触卡，便于用户使用otg转接线连接电子烟与手机端及电脑端，所述非接触智能卡可以是标准s50卡。进一步的，使用电子烟之前，用户需要使用otg转接线连接手机端或者电脑端，使得电子烟与手机端或者电脑端通信，便于用户在手机端的app或者电脑端的应用上设置密码，该密码信息由mcu存储，使得该电子烟拥有安全认证功能，从此以后只能由该成年用户使用，从而避免未成年人偷偷使用电子烟，避免给社会及家庭带来不良影响。进一步的，当用户第一次使用电子烟时，首先手持非接触智能卡靠近电子烟上的感应天线板，利用感应电线板激活非接触智能卡内部的rfid芯片，使其能够与电子烟上nfc模块正常通信，mcu即可通过nfc模块将存储的密码信息发送给非接触智能卡，非接触智能卡存储该密码信息，便于用户以后使用非接触智能卡正常启动电子烟，无需使用手机或者其他电子设备辅助进行安全认证，非接触智能卡携带方便，仅为银行卡大小，不易掉落，用户使用起来极为便捷。而使用nfc模块进行数据交换，带宽高、能耗低。进一步的，当非接触智能卡内密码设定完成后，用户使用非接触智能卡靠近电子烟，mcu与非接触智能卡内部的rfid芯片通信，检测非接触智能卡内存储的密码是否与mcu存储区域存储的密码匹配，若是，则mcu控制雾化器正常工作，加热烟油，供用户吸食；若密码信息不匹配，mcu则不会启动雾化器，防止他人未经允许使用该电子烟，起到一人一卡一只电子烟的设计目的，具有良好的安全防范效果。

具体的，在本实施例中，所述密码包括身份证信息、生物信息、银行卡信息与年龄信息中的一种或多种，便于成年用户实名认证正常使用电子烟。

具体的，在本实施例中，所述电子烟与所述手机端app或所述电脑端应用通信时，所述mcu发送电子烟电量信息，吸烟口数信息，并通过所述手机端app及电脑端应用进行显示。用户通过手机端app或电脑端应用可以详细了解电子烟电量信息及吸烟口数信息后，便于及时对电子烟进行充电及填充烟油，提高用户使用体验。此外，所述手机端app或所述电脑端应用调整所述雾化器输出功率，用户可以直接在手机端app或者电脑端应用上控制雾化器发热功率，更改雾化器的预设输出功率信息，便于用户自己个性化设定，提高用户使用体验。

具体的，在本实施例中，所述电子烟与所述手机端app或所述电脑端应用通信时，发送数据给到所述mcu控制电子烟工作时的led灯的显示状态，用于改变电子烟吸烟时led灯的指示变化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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