加热温度可控制的烘烤烟具的制作方法

本发明涉及烘烤烟具的技术领域，更具体的说，本发明涉及一种加热温度可控制的烘烤烟具。

背景技术：

烘烤烟具一般包括加热组件和电池组件，电池组件用于控制加热组件及提供电源给加热组件。加热组件包括加热元件，加热元件可将具有烟草的烟支进行烘烤发出烟雾，供使用者吸食。因烘烤发出的烟雾，相比烟草明火燃烧后产生的烟雾，减少了很多有害物质如焦油、一氧化碳、颗粒物等，因此使用烘烤烟具吸烟的方式受到人们的欢迎。

现有的烘烤烟具，用户打开启动开关后，加热元件发热升温至正常吸烟温度，但其后不管用户是否吸烟，其温度一直保持在吸烟温度的状态，电池功率损耗很大。另外在用户不吸烟时，烟支也一直处于烘烤状态，烟支内的烟草仍然处于损耗之中，导致烟支可真正被利用的时间缩短，而且烘烤时间长，烟雾不能被排出，再吸烟时，烟支内的烟草容易产生焦味、糊味，给用户造成不良的使用体验。

技术实现要素：

本发明的目的在于为克服上述技术的不足而提供一种加热温度可控制的烘烤烟具。

本发明的技术方案是这样实现的：一种加热温度可控制的烘烤烟具，包括加热组件和电池组件，所述加热组件包括用于烘烤烟支的加热元件，所述电池组件包括电池、电路控制板和启动开关，所述电池用于提供电源给加热元件及控制电路，其特征在于，所述电路控制板包括控制电路,所述控制电路上设有微控制器、与微控制器电连接的功率单元、阻值检测单元和气压传感器，所述微控制器包括手势信号处理单元和计时单元，所述功率单元与所述电池电连接并将电池电压进行调节后输出不同功率给所述加热元件，所述阻值检测单元用于检测所述加热元件的电阻阻值，所述微控制器根据所述电阻阻值确定对应的加热温度，所述微控制器还根据所述电阻阻值在一定时间内没有发生变化的信号发出降温控制信号，所述气压传感器与手势信号处理单元电连接，所述气压传感器检测大气气压信号并传送给所述手势信号处理单元，所述手势信号处理单元根据吸烟的手势动作引起大气气压信号的变化速率而发出升温控制信号，所述计时单元分别对不同的吸烟状态进行时间统计。

优选地，所述控制电路上还设有与电池电连接的控制电源单元，所述控制电源单元对电池电压调压后输出控制电压。

优选地，所述控制电路上还设有与所述微控制器电连接的振动提示单元，所述振动提示单元包括振动马达，所述振动马达在吸烟状态发生变化时进行振动提示。

优选地，所述微控制器包括芯片mcu及其连接电路，所述芯片mcu包括28个引脚，其中第3引脚连接控制电压供电端vdd，第4引脚接地，第5引脚连接芯片mcu复位信号端mcu-rst，第6引脚连接输出电压检测信号端vout-det，第10引脚连接电流检测信号端i-det，第12引脚连接振动提示控制使能信号端m-en，第14引脚连接启动开关信号端key，第15引脚连接蓝色指示灯信号端rgb-b，第16引脚连接绿色指示灯信号端rgb-g，第17引脚连接红色指示灯信号端rgb-r，第18引脚连接气压传感器唤醒信号端wakeup，第19引脚连接气压传感器数据信号端sda，第22引脚连接气压传感器通信时钟信号端scl，第28引脚连接输出控制信号端pwm。

优选地，所述输出电压检测信号端vout-det同时连接电容c7的一端、电阻r18的一端和电阻r19的一端，所述电阻r18的另一端连接输出电压信号端pwm-out，所述电阻r19的另一端、电容c7的另一端同时接地；

所述芯片mcu复位信号端mcu-rst连接电容c13的一端，所述电容c13的另一端接地。

优选地，所述阻值检测单元包括芯片u2，所述芯片u2包括6个引脚，其中第1引脚、第2引脚同时接地，第3引脚同时连接电容c1的一端和电阻r1的一端，所述电容c1的另一端接地，所述电阻r1的另一端连接电池正电极bat+；第4引脚同时连接电容c2的一端和电阻r6的一端，所述电阻r6的另一端同时连接取样电阻r7的一端和输出电压信号端pwm-out，第5引脚同时连接所述电容c2的另一端和电阻r8的一端，所述电阻r8的另一端同时连接所述取样电阻r7的另一端和加热元件的一端，加热元件的另一端接地，第6引脚连接电阻r9的一端，所述电阻r9的另一端同时连接电容c3的一端和电流检测信号端i-det，所述电容c3的另一端接地，所述阻值检测单元通过检测流过所述取样电阻r7的电流来检测所述加热元件的电阻。

优选地，所述气压传感器包括芯片u4，所述芯片u4包括8个引脚，其中第1引脚作为气压传感器通信时钟信号端scl，同时连接电阻r15的一端，所述电阻r15的另一端连接控制电压供电端vdd，第2引脚连接电阻r16的一端，所述电阻r16的另一端接地，第4引脚作为气压传感器数据信号端sda，同时连接电阻r17的一端，所述电阻r17的另一端连接控制电压供电端vdd，第5引脚接地，第6引脚同时连接控制电压供电端vdd和电容c5的一端，所述电容c5的另一端接地，第7引脚连接电阻r13的一端，所述电阻r13的另一端连接控制电压供电端vdd，第8引脚作为气压传感器唤醒信号端wakeup，同时连接电阻r14的一端，所述电阻r14的另一端接地。

优选地，所述功率单元包括mos管q1和三极管q2，所述mos管q1的s极连接电池正电极bat+，d极作为输出电压信号端pwm-out，g极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端同时连接电阻r2的一端和所述三极管q2的c极，所述电阻r2的另一端连接电池正电极bat+，所述三极管q2的b极连接电阻r4的一端，e极同时接地和连接电阻r5的一端，所述电阻r4的另一端和电阻r5的另一端同时连接输出控制信号端pwm。

优选地，所述控制电源单元包括芯片u5，所述芯片u5包括3个引脚，其中第1引脚同时连接电容c11、电容c12及电阻r24的一端，所述电容c11、电容c12的另一端接地，所述电阻r24的另一端连接电池的正电极bat+，第2引脚同时连接电容c8、电容c9及电容c10的一端后接地，第3引脚同时连接电容c8、电容c9和电容c10的另一端及作为控制电压供电端vdd输出控制电压。

优选地，所述振动马达的正极和电容c4的一端、二极管d1的阴极同时连接到电池的正电极bat+，所述振动马达的负极和电容c4的另一端、二极管d1的阳极同时连接到三极管q3的集电极c，所述三极管q3的基极b连接电阻r10的一端，电阻r10的另一端连接振动提示控制使能信号端m-en,所述三极管q3的发射极e接地。

本发明的有益效果如下：本发明加热温度可控制的烘烤烟具，设有微控制器、功率单元、阻值检测单元、气压传感器和计时单元等，阻值检测单元可检测用户是否吸烟以便微控制器判断是否需要降温，气压传感器可检测吸烟的手势动作以便微控制器判断是否需要提前升温，功率单元可输出不同功率以便保持不同的加热温度。这样，用户在在使用烘烤烟具正常吸烟时，其加热温度可保持在吸烟温度的状态；而通过阻值检测单元检测到用户较长时间不吸烟时，可降低温度至待机温度而进入待机状态；待机时一旦通过气压传感器检测到用户吸烟动作的手势信号后，又可迅速升温到吸烟所需的工作温度。这样，不仅可降低电池功率损耗，减少烟草的损耗，延长烟支利用时间，避免烟草产生焦味或糊味，而且还可提前升温，使用户快速吸出充足的烟雾，提升用户的使用体验。

附图说明

图1是本发明的烘烤烟具的剖视示意图；

图2是本发明的控制电路的功能框图；

图3是本发明的微控制器芯片mcu的电路图；

图4是本发明的输出电压检测电路图；

图5是本发明的芯片mcu复位电路图；

图6是本发明的阻值检测单元的电路图；

图7是本发明的气压传感器电路图；

图8是本发明的功率单元的电路图；

图9是本发明的控制电源单元的电路图；

图10是本发明的振动提示单元的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

如图1所示，本发明加热温度可控制的烘烤烟具1，包括加热组件和电池组件，加热组件包括用于烘烤烟支2的加热元件r，电池组件包括电池3、电路控制板4和启动开关k，电池3用于提供电源给加热元件r及控制电路。

如图2所示，电路控制板4包括控制电路,控制电路上设有微控制器6、与微控制器6电连接的功率单元7、阻值检测单元8和气压传感器9，微控制器6包括手势信号处理单元61和计时单元62，计时单元62分别对不同的吸烟状态进行时间统计。功率单元7通过启动开关k与电池4电连接、并将电池电压进行调节后输出不同功率给加热元件r，阻值检测单元8用于检测加热元件r的电阻阻值，微控制器6根据该电阻阻值可以确定对应的加热温度。同时，由于用户吸烟时，加热元件r的电阻阻值会发生变化，微控制器6根据电阻阻值的变化信号就可以判断用户是否进行了吸烟过程。如果在一定时间内没有吸烟，即微控制器6根据电阻阻值在一定时间内没有发生变化而发出降温控制信号，功率单元7降低输出功率使加热元件r进行降温。

本发明的气压传感器9，是一种可以精确检测大气压力的气压传感器，大气压力稍有变化，均可得到检测数据。而在某一地区，大气压力与海拔高度具有相互一一对应的关系，即海拔高度越高，大气压力越低。气压传感器9通过对大气压力变化的检测可得到海拔高度变化的数据。用户在吸烟时，其吸烟的手势动作通常具有从低处向上拿起并靠近嘴唇的过程，在此过程中，拿在手中的烟具，其海拔高度必然发生变化，大气气压也发生了变化，因此气压传感器9可以间接检测到用户吸烟动作的手势信号。气压传感器9与手势信号处理单元61电连接，气压传感器9检测气压信号并传送给手势信号处理单元61，手势信号处理单元61根据大气气压信号的变化速率在吸烟动作刚发生时就可得到用户吸烟动作的手势信号，当其符合预设的手势信号时立即发出升温控制信号，功率单元7增加输出功率使加热元件r进行升温。大气气压信号的变化速率是指在单位时间内，大气气压变化的差值。大气气压信号的变化速率代表了海拔高度的变化速率，也即单位时间内海拔高度的变化，可以反映用户手持烘烤烟具移动高度发生变化的情况。

如图2所示，控制电路上还设有与电池电连接的控制电源单元5，控制电源单元5对电池电压调压后输出控制电压。

如图3所示，微控制器6包括芯片mcu及其连接电路，芯片mcu包括28个引脚，其中第3引脚连接控制电压供电端vdd，第4引脚接地，第5引脚连接芯片mcu复位信号端mcu-rst，第6引脚连接输出电压检测信号端vout-det，第10引脚连接电流检测信号端i-det，第12引脚连接振动提示控制使能信号端m-en，第14引脚连接启动开关信号端key，第15引脚连接蓝色指示灯信号端rgb-b，第16引脚连接绿色指示灯信号端rgb-g，第17引脚连接红色指示灯信号端rgb-r，第18引脚连接气压传感器唤醒信号端wakeup，第19引脚连接气压传感器数据信号端sda，第22引脚连接气压传感器通信时钟信号端scl，第28引脚连接输出控制信号端pwm。本发明的微控制器6的电流检测信号端i-det，用于输入检测流过加热元件r的电流检测信号，从而可以获得加热元件r的电阻阻值。气压传感器数据信号端sda用于接收气压传感器9的检测数据，从而可以获得吸烟动作的手势信号。输出控制信号端pwm可以输出控制信号给功率单元7以便使加热元件r进行降温和升温。

如图4所示，输出电压检测信号端vout-det同时连接电容c7的一端、电阻r18的一端和电阻r19的一端，电阻r18的另一端连接输出电压信号端pwm-out，电阻r19的另一端、电容c7的另一端同时接地；微控制器6的芯片mcu通过输出电压检测信号端vout-det可以检测到功率单元7的输出电压。微控制器6通过输出电压检测信号端vout-det获得输出电压的信号以便并对输出电压进行控制。

如图5所示，芯片mcu复位信号端mcu-rst连接电容c13的一端，电容c13的另一端接地。微控制器6的芯片mcu可通过芯片mcu复位信号端mcu-rst进行复位。

如图6所示，阻值检测单元8包括芯片u2，芯片u2包括6个引脚，其中第1引脚、第2引脚同时接地，第3引脚同时连接电容c1的一端和电阻r1的一端，电容c1的另一端接地，电阻r1的另一端连接电池正电极bat+；第4引脚同时连接电容c2的一端和电阻r6的一端，电阻r6的另一端同时连接取样电阻r7的一端和输出电压信号端pwm-out，第5引脚同时连接电容c2的另一端和电阻r8的一端，电阻r8的另一端同时连接取样电阻r7的另一端和加热元件r的一端，加热元件r的另一端接地，第6引脚连接电阻r9的一端，电阻r9的另一端同时连接电容c3的一端和电流检测信号端i-det，电容c3的另一端接地，阻值检测单元通过检测流过取样电阻r7的电流来检测加热元件r的电阻。检测到阻值时，具有两种作用，其一是微控制器6可根据其热敏电阻的特性对应得到加热元件r的温度值，其二是微控制器6根据其阻值的变化得到变化率，阻值变化率达到设定值时，则可判断用户正在吸烟。阻值检测单元8可检测用户是否吸烟以便微控制器6判断是否需要降温。

如图7所示，气压传感器9包括芯片u4，芯片u4包括8个引脚，其中第1引脚作为气压传感器通信时钟信号端scl，同时连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端连接控制电压供电端vdd，第2引脚连接电阻r16的一端，电阻r16的另一端接地，第4引脚作为气压传感器数据信号端sda，同时连接电阻r17的一端，电阻r17的另一端连接控制电压供电端vdd，第5引脚接地，第6引脚同时连接控制电压供电端vdd和电容c5的一端，电容c5的另一端接地，第7引脚连接电阻r13的一端，电阻r13的另一端连接控制电压供电端vdd，第8引脚作为气压传感器唤醒信号端wakeup，同时连接电阻r14的一端，电阻r14的另一端接地。需要检测气压信号时，气压传感器9通过气压传感器唤醒信号端wakeup的信号被唤醒进行工作，气压传感器9检测到气压信号后，通过气压传感器数据信号端sda输出检测数据给微控制器6。气压传感器9可检测吸烟的手势动作以便微控制器6判断是否需要提前升温。

如图8所示，功率单元7包括mos管q1和三极管q2，mos管q1的s极连接电池正电极bat+，d极作为输出电压信号端pwm-out，g极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端同时连接电阻r2的一端和三极管q2的集电极c，电阻r2的另一端连接电池正电极bat+，三极管q2的基极b连接电阻r4的一端，发射极e同时接地和连接电阻r5的一端，电阻r4的另一端和电阻r5的另一端同时连接输出控制信号端pwm。上述可知，功率单元7通过输出控制信号端pwm接受控制信号，自输出电压信号端pwm-out输出不同功率给加热元件r，以便控制加热元件r的加热温度。

如图9所示，控制电源单元5包括芯片u5，芯片u5包括3个引脚，其中第1引脚同时连接电容c11、电容c12及电阻r24的一端，电容c11、电容c12的另一端接地，电阻r24的另一端连接电池的正电极bat+，第2引脚同时连接电容c8、电容c9及电容c10的一端后接地，第3引脚同时连接电容c8、电容c9和电容c10的另一端及作为控制电压供电端vdd输出控制电压。控制电源单元5可将电池的正电极bat+的电压进行稳压和降压处理，然后通过控制电压供电端vdd输出控制电路所需的电压。

如图10所示，控制电路上还设有振动提示单元，振动提示单元包括振动马达m，振动马达m在吸烟状态变化时进行振动提示，振动马达的正极m+和电容c4的一端、二极管d1的阴极同时连接到电池的正电极bat+，振动马达的负极m-和电容c4的另一端、二极管d1的阳极同时连接到三极管q3的集电极c，三极管q3的基极b连接电阻r10的一端，电阻r10的另一端连接振动提示控制使能信号端m-en,三极管q3的发射极e接地。上述振动提示单元的振动提示控制使能信号端m-en有信号时，振动马达m得电开始振动提示。

如图1、图2所示的烘烤烟具，在具备上述元器件和电路结构并在工作时，烘烤烟具1具备如下工作功能：用户使用该烘烤烟具1时，首先按动启动开关k接通电池电源，控制电源单元5降压输出控制电压，给微控制器6和相关控制电路提供电源。功率单元7根据微控制器6的指令进行升压或降压处理，最后输出不同功率给加热元件r。加热元件r工作后，温度上升到工作温度(例如230℃-270℃)，此时提示单元进行振动提示，用户根据提示单元的振动提示，可以开始进行吸烟，计时单元62进行相关计时。

阻值检测单元8工作时检测加热元件r的电阻阻值，由于用户吸烟时，加热元件3的电阻阻值会发生变化，微控制器6根据电阻阻值变化的信号就可以判断用户是否吸烟。微控制器6如果判断用户正在吸烟，功率单元71维持稳定的电压输出，使加热元件r的温度保持工作温度。如果用户在设定的工作时间段内没有吸烟，则微控制器6控制功率单元7降低功率输出，使加热元件r的加热温度降低到待机温度(例如100℃-150℃)并保持，以便节省电池的电能，同时使烤烟的可使用寿命延长。

降温后在设定的待机时间段内，气压传感器9工作时，检测气压信号并传送给手势信号处理单元61，手势信号处理单元61根据气压信号的变化速率得到海拔高度的变化，进一步获得用户是否吸烟的手势信号从而预判用户是否准备吸烟，检测到手势信号的瞬间即发出升温控制信号。微控制器6控制功率单元7迅速升高输出电压进行升温，等到用户将烟具的烟支放入口中吸烟时，加热元件r的加热温度已经迅速升高到工作温度，等到用户将烟具的烟支放入口中吸烟时，加热元件r的加热温度已经迅速升高到工作温度并保持，这样用户可以立即进行吸烟。如果在设定的待机时间段内，气压传感器9没有检测到吸烟动作的手势信号，则烟具进行自动关机。

本发明可调温的烘烤烟具，其优点在于，设有微控制器6、功率单元7、阻值检测单元8、气压传感器9、手势信号处理单元61和计时单元62等，阻值检测单元8可检测用户是否吸烟以便微控制器6判断是否需要降温，气压传感器9可检测吸烟的手势动作以便微控制器6判断是否需要提前升温，功率单元7可输出不同功率以便保持不同的加热温度。这样，使得用户在使用烘烤烟具正常吸烟时，其加热温度可保持在工作温度的可吸烟状态，而通过阻值检测单元8检测到用户较长时间不吸烟时，可降低温度至待机温度而进入待机状态，待机时一旦通过气压传感器9检测到用户吸烟动作的手势信号后，又可迅速升温到吸烟所需的工作温度。这样，不仅可降低电池功率损耗，而且可减少烟草的损耗，延长烟支利用时间，避免烟草产生焦味或糊味，以及能快速吸出烟雾并增加每口的烟雾量，提升用户的使用体验。

以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

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