通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟

摘要

通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟，主要包括控制板、雾化器、霍尔传感器、启动开关，控制板主要包括微控制器、霍尔传感器单元、输出功率控制单元；霍尔传感器通过安装于外壳设置的霍尔传感区内侧的磁铁的磁场变化感应外界施加于外壳上的微压力，霍尔传感器单元将霍尔传感器检测的微压力信号传送至微控制器；微控制器通过内置的运算模块计算微压力信号是否达到指定值或微压力信号次数是否在指定时间内达到指定次数，如果是，微控制器通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元驱动雾化器工作以激活电子烟，从而通过霍尔传感器实现了防止未成年人使用电子烟的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，具体涉及一种通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟。

背景技术

目前，市场上没有能够有效防止未成年人使用的电子烟。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟，通过安装于外壳指定位置上磁铁和霍尔传感器检测外界施加于外壳上的微压力，采用微控制器通过内置的运算模块计算微压力信号是否达到指定值或微压力信号次数是否在指定时间内达到指定次数，如果是，微控制器通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元驱动雾化器工作以激活电子烟，从而通过霍尔传感器实现了防止未成年人使用电子烟的目的。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟，包括控制板(01)、雾化器(02)、霍尔传感器(0031)、启动开关(03)、电池(04)，控制板(01)分别与雾化器(02)、启动开关(03)、电池(04)、霍尔传感器(0031)电性相连；电池(04)用于为控制板(01)、雾化器(02)、启动开关(03)提供工作电源；外壳(05)设有霍尔传感区(00311)，霍尔传感器(0031)通过安装于霍尔传感区(00311)内侧的磁铁(0032)的磁场变化感应外界施加于外壳(05)上的微压力；

控制板(01)包括微控制器(010)、启动状态检测单元(001)、雾化器阻值检测单元(002)、霍尔传感器单元(003)、输出功率控制单元(004)、供电单元(005)；输出功率控制单元(004)分别与微控制器(010)和雾化器(02)电性相连，输出功率控制单元(004)用于将微控制器(010)发出的控制信号传送至雾化器(02)；供电单元(005)分别与电池(04)和微控制器(010)电性相连，供电单元(005)用于将电池(04)电压转换为微控制器(010)的工作电压以为微控制器(010)提供工作电源；启动状态检测单元(001)分别与微控制器(010)和启动开关(03)电性相连，启动状态检测单元(001)用于检测启动开关(03)启动开关(03)是否启动，并将检测到的启动信号传送至微控制器(010)；雾化器阻值检测单元(002)分别与雾化器(02)和微控制器(010)电性相连，雾化器阻值检测单元(002)用于检测雾化器(02)是否插入，并将插入信号传送至微控制器(010)；霍尔传感器单元(003)用于将霍尔传感器(0031)检测到的微压力信号传送至微控制器(010)；微控制器(010)通过内置的运算模块计算所述微压力信号是否达到指定值或在指定时间内接收到的所述微压力信号的次数是否达到指定次数，如果是，微控制器(010)通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元(004)至雾化器(02)以驱动雾化器(02)工作，从而激活所述电子烟。

所述电子烟的工作原理如下：

微控制器(010)通过启动状态检测单元(001)传送的所述启动信号获知启动开关(03)启动，微控制器(010)通过雾化器阻值检测单元(002)传送的所述插入信号获知雾化器(02)插入，此时，微控制器(010)开始接收霍尔传感器单元(003)传送的所述微压力信号，通过内置的运算模块计算所述微压力信号是否达到指定值或所述微压力信号次数是否在指定时间内达到指定次数，如果是，微控制器(010)通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元(004)至雾化器(02)以驱动雾化器(02)工作，从而激活所述电子烟，这样，就能够通过霍尔传感器(0031)实现了防止未成年人使用电子烟的目的。

进一步地，微控制器(010)的型号为CMS8S5898，为增强型闪存1T8051单片机，微控制器(010)的引脚7经过电容C1的一端后接地，微控制器(010)的引脚9分别连接电源电压2.8V和电容C1的另一端；微控制器(010)的引脚18为MIC端，用于接收启动状态检测单元(001)传送的所述启动信号；微控制器(010)的引脚17为DET端，用于接收霍尔传感器单元(003)传送的所述微压力信号；微控制器(010)的引脚16为PWM端，用于将所述控制信号传送至输出功率控制单元(004)；微控制器(010)的引脚15为RES_DET_EN端，用于驱动雾化器阻值检测单元(002)检测雾化器(02)是否插入；微控制器(010)的引脚14和引脚13分别为RES_DET1端和RES_DET2端，用于接收雾化器阻值检测单元(002)传送的所述插入信号。

进一步地，启动状态检测单元(001)包括启动开关接触器U4、电容C8、电阻R6，启动开关接触器U4的型号为S082F-P40，启动开关接触器U4用于连接启动开关(03)，启动开关接触器U4的引脚1分别连接电源电压2.8V和电容C8的一端，启动开关接触器U4的引脚2连接电容C8的另一端后接地，启动开关接触器U4的引脚3经过电阻R6连接所述MIC端。

进一步地，雾化器阻值检测单元(002)包括MOS管Q3、三极管Q2B、电容C11、电容C12、电阻R8、电阻R9、R10、R11、R12、R13、R14，MOS管Q3的栅极分别连接电阻R8的一端和三极管Q2B的集电极，MOS管Q3的源极和电阻R8的另一端相连后接电池(04)的正极，三极管Q2B的基极经过电阻R9连接所述RES_DET_EN端，MOS管Q3的漏极分别连接电阻R10的一端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端分别连接电阻R13的一端和雾化器(02)的端口，电阻R10的另一端和电阻R11的一端的连接点经过电容C11的一端后连接所述RES_DET1端，电阻R13的另一端和电阻R14的一端的连接点经过电容C12的一端后连接所述RES_DET2端，三极管Q2B的发射极与电阻R11的另一端、电容C11的另一端、电阻R14的一端以及电容C12的一端相连后接地。

进一步地，霍尔传感器单元(003)包括运算放大器U3、霍尔传感器接口RH170、电容C7、电容C9、电容C10、电阻R7，霍尔传感器接口RH170用于连接霍尔传感器(0031)的输出端；运算放大器U3为直流耦合、差动模式输入、单端输出的高增益电压放大器，用于将霍尔传感器(0031)检测的所述微压力信号经过增益放大后传送至微控制器(010)；运算放大器U3的引脚1和引脚2相连后分别连接电容C7的一端和接地，运算放大器U3的引脚3分别连接电容C7的另一端和电源电压2.8V，运算放大器U3的引脚4连接霍尔传感器接口RH170的引脚3，运算放大器U3的引脚5连接霍尔传感器接口RH170的引脚4，运算放大器U3的引脚6经过电阻R7分别连接电容C9的一端和所述DET端，电容C9的另一端接地，霍尔传感器接口RH170的引脚1分别连接电源电压2.8V和电容C10的一端，霍尔传感器接口RH170的引脚2分别连接电容C10的另一端和接地。

进一步地，输出功率控制单元(004)包括MOS管Q1、三极管Q2A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，MOS管Q1的栅极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端分别连接电阻R2的一端和三极管Q2A的集电极，MOS管Q1的源极与电阻R2的另一端相连后接电池(04)的正极，MOS管Q1的漏极接雾化器(02)的控制端，三极管Q2A的基极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端与电阻R5的一端相连后接所述PWM端，三极管Q2A的发射极与电阻R5的另一端相连后接地。

进一步地，供电单元(005)包括线性稳压器U2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1，线性稳压器U2的型号为ME6209A28M3G，线性稳压器U2的电压输入端VIN依次连接电容C5的一端、电容C6的一端后连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电池(04)的正极，电容C5的另一端、电容C6的另一端相连后分别接地和电池(04)的负极，线性稳压器U2的接地端GND依次连接电容C4的一端、电容C3的一端以及电容C2的一端后接地，线性稳压器U2的输出端OUT依次连接电容C4的另一端、电容C3的另一端以及电容C2的另一端后接电源电压2.8V。

进一步地，磁铁(0032)为永磁铁。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟，主要包括控制板、雾化器、霍尔传感器、启动开关，控制板主要包括微控制器、霍尔传感器单元、输出功率控制单元；霍尔传感器通过安装于外壳设置的霍尔传感区内侧的磁铁的磁场变化感应外界施加于外壳上的微压力，霍尔传感器单元将霍尔传感器检测的微压力信号传送至微控制器；微控制器通过内置的运算模块计算微压力信号是否达到指定值或微压力信号次数是否在指定时间内达到指定次数，如果是，微控制器通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元驱动雾化器工作以激活电子烟，从而通过霍尔传感器实现了防止未成年人使用电子烟的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的系统结构图。

图2是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的霍尔传感区位置示意图。

图3是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的磁铁和霍尔传感器安装位置示意图。

图4是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的微控制器电路原理图。

图5是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的启动状态检测单元电路原理图。

图6是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的雾化器阻值检测单元电路原理图。

图7是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的霍尔传感器单元电路原理图。

图8是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的输出功率控制单元电路原理图。

图9是本发明实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟的供电单元电路原理图。

上述附图中的标记为01、控制板；02、雾化器；03、启动开关；04、电池；05、外壳；00311、霍尔传感区；010、微控制器；001、启动状态检测单元；002、雾化器阻值检测单元；003、霍尔传感器单元；0031、霍尔传感器；0032、磁铁；004、输出功率控制单元；005、供电单元。

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以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合附图与具体实施例，对本发明的技术方案做详细的说明。

如图1至图9所示，为本发明提供的较佳实施例。

参照图1和图3，本实施例提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟，包括控制板01、雾化器02、霍尔传感器0031、启动开关03、电池04，控制板01分别与雾化器02、启动开关03、电池04、霍尔传感器0031电性相连；电池04用于为控制板01、雾化器02、启动开关03提供工作电源；外壳05设有霍尔传感区00311，霍尔传感器0031通过安装于霍尔传感区00311内侧的磁铁0032的磁场变化感应外界施加于外壳05上的微压力；

控制板01包括微控制器010、启动状态检测单元001、雾化器阻值检测单元002、霍尔传感器单元003、输出功率控制单元004、供电单元005；输出功率控制单元004分别与微控制器010和雾化器02电性相连，输出功率控制单元004用于将微控制器010发出的控制信号传送至雾化器02；供电单元005分别与电池04和微控制器010电性相连，供电单元005用于将电池04电压转换为微控制器010的工作电压以为微控制器010提供工作电源；启动状态检测单元001分别与微控制器010和启动开关03电性相连，启动状态检测单元001用于检测启动开关03启动开关03是否启动，并将检测到的启动信号传送至微控制器010；雾化器阻值检测单元002分别与雾化器02和微控制器010电性相连，雾化器阻值检测单元002用于检测雾化器02是否插入，并将插入信号传送至微控制器010；霍尔传感器单元003用于将霍尔传感器0031检测到的微压力信号传送至微控制器010；微控制器010通过内置的运算模块计算所述微压力信号是否达到指定值或在指定时间内接收到的所述微压力信号的次数是否达到指定次数，如果是，微控制器010通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元004至雾化器02以驱动雾化器02工作，从而激活所述电子烟。

所述电子烟的工作原理如下：

微控制器010通过启动状态检测单元001传送的所述启动信号获知启动开关03启动，微控制器010通过雾化器阻值检测单元002传送的所述插入信号获知雾化器02插入，此时，微控制器010开始接收霍尔传感器单元003传送的所述微压力信号，通过内置的运算模块计算所述微压力信号是否达到指定值或所述微压力信号次数是否在指定时间内达到指定次数，如果是，微控制器010通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元004至雾化器02以驱动雾化器02工作，从而激活所述电子烟，这样，就能够通过霍尔传感器0031实现了防止未成年人使用电子烟的目的。

上述技术方案提供的通过霍尔传感器防止未成年人使用的电子烟，主要包括控制板、雾化器、霍尔传感器、启动开关，控制板主要包括微控制器、霍尔传感器单元、输出功率控制单元；霍尔传感器通过安装于外壳设置的霍尔传感区内侧的磁铁的磁场变化感应外界施加于外壳上的微压力，霍尔传感器单元将霍尔传感器检测的微压力信号传送至微控制器；微控制器通过内置的运算模块计算微压力信号是否达到指定值或微压力信号次数是否在指定时间内达到指定次数，如果是，微控制器通过内置的控制器模块发出控制信号通过输出功率控制单元驱动雾化器工作以激活电子烟，从而通过霍尔传感器实现了防止未成年人使用电子烟的目的。

参照图4，微控制器010的型号为CMS8S5898，为增强型闪存1T8051单片机，微控制器010的引脚7经过电容C1的一端后接地，微控制器010的引脚9分别连接电源电压2.8V和电容C1的另一端；微控制器010的引脚18为MIC端，用于接收启动状态检测单元001传送的所述启动信号；微控制器010的引脚17为DET端，用于接收霍尔传感器单元003传送的所述微压力信号；微控制器010的引脚16为PWM端，用于将所述控制信号传送至输出功率控制单元004；微控制器010的引脚15为RES_DET_EN端，用于驱动雾化器阻值检测单元002检测雾化器02是否插入；微控制器010的引脚14和引脚13分别为RES_DET1端和RES_DET2端，用于接收雾化器阻值检测单元002传送的所述插入信号。

参照图5，启动状态检测单元001包括启动开关接触器U4、电容C8、电阻R6，启动开关接触器U4的型号为S082F-P40，启动开关接触器U4用于连接启动开关03，启动开关接触器U4的引脚1分别连接电源电压2.8V和电容C8的一端，启动开关接触器U4的引脚2连接电容C8的另一端后接地，启动开关接触器U4的引脚3经过电阻R6连接所述MIC端。

参照图6，雾化器阻值检测单元002包括MOS管Q3、三极管Q2B、电容C11、电容C12、电阻R8、电阻R9、R10、R11、R12、R13、R14，MOS管Q3的栅极分别连接电阻R8的一端和三极管Q2B的集电极，MOS管Q3的源极和电阻R8的另一端相连后接电池04的正极，三极管Q2B的基极经过电阻R9连接所述RES_DET_EN端，MOS管Q3的漏极分别连接电阻R10的一端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端分别连接电阻R13的一端和雾化器02的端口，电阻R10的另一端和电阻R11的一端的连接点经过电容C11的一端后连接所述RES_DET1端，电阻R13的另一端和电阻R14的一端的连接点经过电容C12的一端后连接所述RES_DET2端，三极管Q2B的发射极与电阻R11的另一端、电容C11的另一端、电阻R14的一端以及电容C12的一端相连后接地。

参照图7，霍尔传感器单元003包括运算放大器U3、霍尔传感器接口RH170、电容C7、电容C9、电容C10、电阻R7，霍尔传感器接口RH170用于连接霍尔传感器0031的输出端；运算放大器U3为直流耦合、差动模式输入、单端输出的高增益电压放大器，用于将霍尔传感器0031检测的所述微压力信号经过增益放大后传送至微控制器010；运算放大器U3的引脚1和引脚2相连后分别连接电容C7的一端和接地，运算放大器U3的引脚3分别连接电容C7的另一端和电源电压2.8V，运算放大器U3的引脚4连接霍尔传感器接口RH170的引脚3，运算放大器U3的引脚5连接霍尔传感器接口RH170的引脚4，运算放大器U3的引脚6经过电阻R7分别连接电容C9的一端和所述DET端，电容C9的另一端接地，霍尔传感器接口RH170的引脚1分别连接电源电压2.8V和电容C10的一端，霍尔传感器接口RH170的引脚2分别连接电容C10的另一端和接地。

参照图8，输出功率控制单元004包括MOS管Q1、三极管Q2A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，MOS管Q1的栅极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端分别连接电阻R2的一端和三极管Q2A的集电极，MOS管Q1的源极与电阻R2的另一端相连后接电池04的正极，MOS管Q1的漏极接雾化器02的控制端，三极管Q2A的基极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端与电阻R5的一端相连后接所述PWM端，三极管Q2A的发射极与电阻R5的另一端相连后接地。

参照图9，供电单元005包括线性稳压器U2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1，线性稳压器U2的型号为ME6209A28M3G，线性稳压器U2的电压输入端VIN依次连接电容C5的一端、电容C6的一端后连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电池04的正极，电容C5的另一端、电容C6的另一端相连后分别接地和电池04的负极，线性稳压器U2的接地端GND依次连接电容C4的一端、电容C3的一端以及电容C2的一端后接地，线性稳压器U2的输出端OUT依次连接电容C4的另一端、电容C3的另一端以及电容C2的另一端后接电源电压2.8V。

优选地，磁铁0032为永磁铁。

本发明技术方案所涉及的雾化器02、启动开关03、霍尔传感器0031、磁铁0032、运算放大器U3、电池04均为已有的公开的产品。

以上对本发明的实施例进行了详细的说明，但本发明的创造并不限于本实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下，还可以做出许多同等变型或替换，这些同等变型或替换均包含在本申请的权利要求所限定的保护范围内。