本发明涉及低温烟具，具体为一种低温烟具电路、低温烟具、控制方法及系统。

背景技术：

目前市场上的低温烟具加热方式主要包括包围加热与中心加热两种方式，这两种方式下，为了保证加热体的加热效率，烟支是与加热体紧密贴在一起的，导致吸烟完成后，烟支提取存在一定难度，不便于低温烟具的清洁。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种低温烟具电路、低温烟具、控制方法及系统，便于在吸烟完成后分离加热体与烟支。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种低温烟具电路，包括加热体、感应单元；所述加热体、感应单元的触发装置均固定于连杆上；所述连杆在驱动装置的驱动下带动所述加热体、触发装置移动，使得所述触发装置触发感应单元输出脉冲信号。

借由上述电路，加热体可以在驱动装置的驱动下往复移动，从而实现了烟支与加热体的分离。

所述感应单元、加热体、驱动装置均与微控制单元连接，便于精确控制加热体的移动距离。

本发明中，所述驱动装置为电机；所述连杆与所述电机的丝杆螺接。

本发明中，所述微控制单元与稳压单元、充电电路、设置于加热体上的温度检测单元连接；所述稳压单元与加热体、温度检测单元、驱动装置、感应单元连接；所述充电电路与供电及过流保护单元连接。温度检测单元可以检测加热体的温度，便于微控制器控制加热体的发热功率。

所述微控制单元与按键单元、指示单元连接；所述指示单元与稳压单元连接。通过按键单元可以执行开机、关机操作，便于接通和关断低温烟具的电源。

所述微控制单元根据脉冲数量计算加热体的移动距离，该计算过程包括：电机带动触发装置移动时，触发装置经过感应单元，感应单元输出脉冲信号，微控制单元检测脉冲信号数量，从而获知丝杆转动的圈数，加热体移动的距离即为丝杆转动的圈数乘以丝杆的螺距。

相应地，本发明还提供了一种采用上述电路的低温烟具，包括烟支；吸烟时，所述烟支与加热体接触；吸烟完成后，所述加热体在驱动装置的驱动下移动，直至与所述烟支分离。

本发明还提供了一种上述低温烟具的控制方法，其特征在于，该方法主要实现过程为：

1)将加热体设定在初始位置；

2)将烟支固定并与加热体接触；

3)加热体开始加热，当加热体温度达到目标温度值时，进入保温状态，直至吸烟完成，加热体停止工作；

4)驱动装置带动所述加热体和触发装置移动，微控制单元根据感应单元输出的脉冲信号数量计算加热体移动的距离，当加热体移动到预设位置时，微控制单元控制驱动装置停止工作；

5)当加热完成后的烟支被取出时，驱动装置带动所述加热体移动到所述初始位置，完成一次吸烟过程。

重复上述步骤2)～5)，即可完成多次吸烟过程。

本发明所称的初始位置，是指低温烟具开始工作之前，烟支固定好，加热体与烟支充分接触时的位置。本发明所称预设位置，可以是烟支与加热体分离时的位置，也可以是其余设定位置。

本发明还提供了一种低温烟具控制系统，其特征在于，包括：

采集单元，用于采集感应单元输出的脉冲信号，该感应单元由触发装置触发，所述触发装置设置于固定有低温烟具加热体的连杆上；

微控制单元，用于根据所述脉冲信号的数量计算加热体的移动距离。

所述触发装置为磁铁；所述连杆在电机的驱动下带动所述磁铁移动，所述微控制单元根据电机丝杆转动的圈数和丝杆的螺距计算所述加热体的移动距离。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明加热体可以在驱动装置的驱动下移动，从而实现了烟支与加热体的松动、分离，降低了吸烟完成后烟支提取的难度，便于低温烟具的清洁，改善了用户体验。

附图说明

图1是本发明电路结构框图；

图2是本发明充电电路原理图；

图3是本发明稳压单元电路原理图；

图4是本发明加热体与温度检测单元电路原理图；

图5是本发明电机部分原理图；

图6是本发明指示单元电路原理图；

图7是本发明按键单元电路原理图；

图8是本发明霍尔感应单元电路原理图；

图9是本发明微处理单元电路原理图。

具体实施方式

图1为本发明低温烟具电路结构框图，其包括加热体、由多个电阻串联而成的串联支路；所述串联支路两端分别接电源的正极和负极，形成电压梯；所述电压梯与导体电连接；所述导体、加热体均固定于连杆上；所述连杆在驱动装置的驱动下带动所述导体在所述电压梯上移动，同时带动所述加热体移动，在吸烟完成后使所述加热体与所述烟支分离，或者在取出吸食完的烟支后，使所述加热体移动到初始位置；所述导体、加热体、驱动装置均与微控制单元连接；所述微控制单元与稳压单元、充电电路、设置于加热体内的温度检测单元、按键单元连接；所述稳压单元与加热体、温度检测单元、驱动装置、电压梯、指示单元连接；所述充电电路与供电及过流保护单元连接。

如图2，本发明充电icu5(hm5052)为开关充电ic，最大充电电流可达3a，可通过电阻r1设定最大充电电流；l5为电感，连接ic内部功率mos管，为电池bt1充电提供大电流。通过r2可以设置电池终止电压；u5的第4脚为充电状态指示端，为低电平时，表示充电正在进行；u5的第3脚为充电完成指示端，为低电平时，表示已经充满；u5的第3、4脚分别接u1的19、20脚，u5的第5引脚接ch+，ch+为充电ic正输入。图2中，j2为usb充电接口。

当电池的电流大于一定值(例如6.5a)时，u3(xb6006a2)的第2、3、4、5脚就会与第6、7、8、9、10脚断开，即断开了电池的供电回路，从而实现过流保护的功能。

如图3，电池电压是波动的，特别是带负载之后，波动更加明显；电池电压经过稳压单元后，输出高精度的稳定电压，为模拟数字转换提供精确的参考电压源，并为led提供稳定的电压(电压变，led灯亮度也会变)。

本发明中，加热体工作时是与烟支接触的。如图4，加热体f1能够加热整个烟支，开机后，加热体开始加热，同时ntc(或ptc)热敏电阻检测加热体的实时温度，当温度达到目标温度值时，进入保温状态。当实时温度低于目标温度时，加热体加热，当实时温度高于目标温度时，加热体停止加热，如此往复循环。经过一定时间，待烟草释放物释放完成，加热体停止加热。直流电机开始工作，为烟支的提取做准备。图4中，u2(ap6982gn2)用于断开或者接通发热体。

如图5，本发明的驱动装置为直流电机m；直流电机是一种供电就能转动的电能转化为动能的装置，加上直流电机驱动电路u7(hm116a)，可以控制直流电机正转、反转、刹车及停止；当u7的ina(pin4)为高电平，inb(pin3)为低电平，直流电机正转；当u7的ina(pin4)为低电平，inb(pin3)为低电平，直流电机停止；当u7的ina(pin4)为低电平，inb(pin3)为高电平，直流电机反转；当u7的ina(pin4)为高电平，inb(pin3)为高电平，直流电机刹车，此时电流很大，电机发烫。直流电机与加热体之间是有传动装置的，这个传动装置就是丝杆及与丝杆螺接的连杆。直流电机工作时驱动丝杆转动，由于连杆一端与丝杆相螺接，因而丝杆转动驱动连杆沿丝杆直线移动，固定在连杆上的加热体也随连杆移动，只要控制直流电机的正转或反转，就能实现加热体的前进或后退。直流电机的控制过程：正转→计圈数→到达预定圈数→停止→反转→计圈数→到达预定圈数→停止(反转→计圈数→到达预定圈数→停止→正转→计圈数→到达预定圈数→停止)，实现加热体一个往复运动。

本发明的指示单元见图6，其包括两个led灯(led1和led2)，两个led灯一端均接u4(xc6209f28bmr)的输出v285，另一端分别通过电阻r9、r10接u1的8脚和10脚。短按(<2s)，电量充满状态下，蓝色led常亮3s；当电量不够一支烟时，红色led常亮3s。在2s内连续按3次开机，开机后温度未到达目标值前，蓝色led闪烁，到达目标值后，蓝色led转为常亮。离自动关机还有10s时，蓝色led开始闪烁，提示抽烟时间快到了。在开机状态下，2s内连续按3次按键，可实现关机。

本发明的按键单元见图7，按键s1主要提供开机、关机、显示电量的功能；s1通过电阻r4接u1(pic16f1518)的18脚。

如图8，当有磁铁(即本发明的触发装置)经过霍尔感应开关s2(s5711)时，即磁感应强度大于霍尔感应开关的阀值，霍尔感应开关的输出电平翻转；当磁铁离开霍尔感应开关时，即磁感应强度小于霍尔感应开关的阀值，霍尔感应开关的输出电平回到原电平。将磁铁固定在直流电机的转轴上，直流电机转动时，磁铁也会一起转动，经过并离开霍尔感应开关，霍尔感应开关就会输出一个脉冲(负脉冲或正脉冲)，mcu检测脉冲的个数，就能够知道直流电机转动的圈数，也就是丝杆转动的圈数。连杆是与丝杆螺接的，加热体固定在连杆上。丝杆转动的圈数乘以丝杆的螺距，就是加热体(或连杆)前进或后退的距离；只要控制直流电机转动的圈数，就可以精准控制加热体的移动距离。

如图9，微处理单元通过对各io的状态检测，来实现对按键、充电状态的判断，计算霍尔感应开关的脉冲个数，并根据这些判断做出各种输出。

微处理单元还具备关闭、打开充电功能，关闭、打开加热功能，通过led显示各种状态，输出高、低电平控制直流电机转动。

模数转换：通过模数转换，实现对电池电压的检测；通过对ntc阻值的检测，实现温度的测量与控制。

需要说明的是，本发明中，吸烟时，加热体可以是设置在烟支内(中心加热)的，也可以是包绕烟支(包围加热)的。采取中心加热方式时，加热体的长度与烟支长度匹配。采用包围加热方式时，加热体长度可以小于烟支长度，加热体从烟支的首端(远离驱动装置的一端)开始加热烟支。当然，加热体也可以与烟支的侧边接触。

本发明的电子烟包括烟支；吸烟时，所述烟支与所述加热体接触；吸烟完成后，所述加热体在所述驱动装置的驱动下脱离所述烟支。

本发明的低温烟具控制方法，主要实现过程为：

1)将加热体设定在初始位置；

2)将烟支固定并与加热体接触；

3)加热体开始加热，当加热体温度达到目标温度值时，进入保温状态，直至吸烟完成，加热体停止工作；

4)驱动装置带动所述加热体和霍尔感应单元的触发端移动，微控制单元根据霍尔感应单元输出的脉冲数计算加热体移动的距离，当加热体移动距离达到预设距离时，微控制单元控制驱动装置停止工作；

5)当加热完成后的烟支被取出时，驱动装置带动所述加热体移动到所述初始位置，完成一次吸烟过程。