具有加密芯片的电子烟

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种具有加密芯片的电子烟。

背景技术

新型电子烟相比传统香烟对人体的危害更小，使用也更加安全且环保，通过电子烟替代传统香烟的烟民逐年增多。目前市场上的电子烟通常包含两部分：可更换烟油的雾化器组件和可重复使用的控制电路组件。然而，可更换烟油的雾化器组件可以为客户提供差异化体验的同时，也为不法厂商提供了可乘之机，他们使用劣质烟油仿制品牌电子烟厂商的雾化器组件，以低价冲击市场，不仅损害了消费者的身体健康，也为产品带来了不安全因素，同时也不利于品牌厂商对产品的维护。因而，有必要升级硬件并加入加密识别芯片以对接入电子烟的雾化器组件进行鉴权识别，拒绝非原装雾化器的使用请求，但是，现有的电子烟的控制电路组件与雾化器组件之间有且仅有两个PIN脚连接，依靠两个PIN脚既要实现供电，又要实现通信，则需要在雾化器组件接入控制电路组件时区分雾化器组件的接口的正负极，以避免反接时无法正常供电及通信，使得电子烟无法正常鉴权并使用。

鉴于此，有必要提供一种具有加密芯片的电子烟以使雾化器部件正反接入控制主板都能正常工作，且通过加设芯片实现有效对雾化器部件进行识别和鉴伪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有加密芯片的电子烟以使雾化器部件正反接入控制主板都能正常工作，且通过加设芯片实现有效对雾化器部件进行识别和鉴伪。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：一种具有加密芯片的电子烟，包括控制主板及雾化器部件，所述控制主板与雾化器部件连接，所述控制主板包括正负极智能判断模块、微控制器及电池组件，所述正负极智能判断模块及电池组件分别与微控制器电连接，以智能判断接入控制主板的雾化器部件的正负极，控制数据及电源传输的正常进行，所述雾化器部件包括加密芯片及用于加热并雾化烟液的发热元件，所述加密芯片用于与所述微控制器通信以进行加解密处理并传输数据。

其进一步技术方案为：所述雾化器部件还包括有一第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与加密芯片连接，其源极接地，其漏极与发热元件的一端连接。

其进一步技术方案为：所述发热元件为发热丝，所述雾化器部件的雾化器端口与控制主板连接，所述雾化器端口包括二引脚，分别与发热丝的另一端及第二MOS管的源极连接。

其进一步技术方案为：二所述引脚分别为第一引脚及第二引脚，所述第二MOS管的栅极通过一第十电阻与加密芯片的第一管脚连接，其漏极与所述发热丝的一端连接，其源极接地，所述发热丝的另一端与所述第二引脚连接，所述第一引脚与加密芯片的地线端相连且均接地，所述加密芯片的第六管脚通过一第十二电阻与发热丝的另一端相连，其数字电源端通过一第五电容及第十一电阻与所述第二MOS管的栅极连接，所述第十一电阻及第五电容的一端均接地。

其进一步技术方案为：所述控制主板包括雾化器接口，所述雾化器接口包括二引脚，以与所述雾化器端口连接，所述正负极智能判断模块与所述雾化器接口连接，所述正负极智能判断模块包括二判断电路，每一所述判断电路的输出端均与所述微控制器连接，每一所述判断电路的输入端分别与雾化器接口的其中一引脚连接。

其进一步技术方案为：每一所述判断电路包括有一第一MOS管、一第三MOS管及一第五电阻，所述第一MOS管的栅极及第三MOS管的栅极分别与所述微控制器连接，所述第一MOS管的漏极及第三MOS管的漏极作为判断电路的输入端均与所述雾化器接口的其中一引脚连接，所述第一MOS管的源极与工作电源连接，所述第三MOS管的源极接地，所述第五电阻的一端并接于所述第一MOS管的漏极与第三MOS管的漏极之间，其另一端作为判断电路的输出端与所述微控制器的电压检查端连接，所述第一MOS管的源极及漏极之间连接有一第一电阻，所述第一MOS管的源极与栅极之间连接有一第四电阻。

其进一步技术方案为：所述微控制器包括算法校验单元，所述算法校验单元与正负极智能判断模块连接，用于生成随机数密钥并通过所述正负极智能判断模块传输至雾化器部件的加密芯片，所述加密芯片根据接收到的随机数密钥进行处理，生成应答信息，并将其通过正负极智能判断模块传输至微控制器，微控制器根据接收到的应答信息进行校验。

其进一步技术方案为：所述电子烟还包括用于显示电子烟工作状态的指示灯组，所述指示灯组包括第一指示灯和第二指示灯，所述微控制器与所述指示灯组连接以控制其工作。

其进一步技术方案为：所述电子烟还包括MIC，所述微控制器与MIC连接以MIC采集的信号判断是否发生吸烟动作。

其进一步技术方案为：所述控制主板还包括电池充电管理模块，所述电池充电管理模块与电池组件连接以对其进行充电管理。

本发明的有益技术效果在于：本发明具有加密芯片的电子烟通过于控制主板设置正负极智能判断模块及微控制器，以智能判断接入控制主板的雾化器部件的正负极，控制数据及电源传输的正常进行，避免由于雾化器部件反接入控制主板导致的电子烟无法正常工作的问题，实现即使雾化器部件反接入控制主板仍能正常工作，于所述雾化器部件设置加密芯片，实现雾化器部件的鉴权识别，从而拒绝非原装雾化器的使用请求，且电路简单，成本低，安全性高。

附图说明

图1是本发明具有加密芯片的电子烟的结构示意图；

图2是本发明具有加密芯片的电子烟的具体结构示意图；

图3是本发明具有加密芯片的电子烟的雾化器部件的电路原理图；

图4是本发明具有加密芯片的电子烟的控制主板的正负极智能判断模块的电路原理图；

图5是本发明具有加密芯片的电子烟的微控制器、指示灯组及MIC的电路原理图；

图6是本发明具有加密芯片的电子烟的电池充电管理模块的电池保护单元的电路原理图；

图7是本发明具有加密芯片的电子烟的电池充电管理模块的电池充电单元的电路原理图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

参照图1，本发明具有加密芯片的电子烟包括控制主板10及雾化器部件20，所述控制主板10与雾化器部件20可拆卸地连接，所述控制主板10包括正负极智能判断模块11、微控制器U1及电池组件12，所述正负极智能判断模块11及电池组件12分别与微控制器U1电连接，以智能判断接入控制主板10的雾化器部件20的正负极，控制数据及电源传输的正常进行，所述雾化器部件20包括加密芯片U3及用于加热并雾化烟液的发热元件21，所述加密芯片U3用于与所述微控制器U1通信以进行加解密处理并传输数据。

所述具有加密芯片的电子烟通过于控制主板10设置正负极智能判断模块11及微控制器U1，以智能判断接入控制主板10的雾化器部件20的正负极，控制数据及电源传输的正常进行，避免由于雾化器部件20反接入控制主板10导致的电子烟无法正常工作的问题，实现即使雾化器部件20反接入控制主板10仍能正常工作，于所述雾化器部件20设置加密芯片U3，实现雾化器部件20的鉴权识别，从而拒绝非原装雾化器的使用请求，且电路简单，成本低，安全性高。

结合图2，优选地，所述微控制器U1包括算法校验单元101，所述算法校验单元101与正负极智能判断模块11连接，用于生成随机数密钥并通过所述正负极智能判断模块11传输至雾化器部件20的加密芯片U3，所述加密芯片U3根据接收到的随机数密钥进行处理，生成应答信息，并将应答信息通过正负极智能判断模块11传输至微控制器U1，微控制器U1根据接收到的应答信息进行校验。所述控制主板10还包括一第一开关管Q7及第二开关管Q8，所述第一开关管Q7的栅极与微控制器U1的算法校验单元101连接，其源极与工作电源VCC连接，其漏极与正负极智能判断模块11连接，所述第二开关管Q8的栅极与微控制器U1的算法校验单元101连接，其源极接地，其漏极与正负极智能判断模块11连接。

具体地，在本实施例中，所述雾化器部件20还包括有一第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的栅极与加密芯片U3连接，所述第二MOS管Q2的源极接地，其漏极与发热元件21的一端连接。

参照图3，优选地，在本实施例中，所述发热元件21为发热丝L1，所述雾化器部件20的雾化器端口P1与控制主板10连接，所述雾化器端口P1包括二引脚，分别与发热丝L1的另一端及第二MOS管Q2的源极连接。

具体地，在本实施例中，二所述引脚分别为第一引脚及第二引脚，所述第二MOS管Q2的栅极通过一第十电阻R10与加密芯片U3的第一管脚连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述发热丝L1的一端连接，其源极接地，所述发热丝L1的另一端与所述第二引脚连接，所述第一引脚与加密芯片U3的地线端GND相连且均接地，所述加密芯片U3的第六管脚通过一第十二电阻R12与发热丝L1的另一端相连，所述加密芯片U3的数字电源端VDD通过一第五电容C5及第十一电阻R11与所述第二MOS管Q2的栅极连接，所述第十一电阻R11及第五电容C5的一端均接地。其中，所述第五电容C5的另一端与所述加密芯片U3的数字电源端VDD连接，其一端与所述第十一电阻R11的一端相连，所述第十一电阻R11的另一端与第二MOS管Q2的栅极连接。所述发热丝L1的另一端作为雾化器部件20的正极，所述加密芯片U3的地线端GND作为雾化器部件20的负极，则雾化器端口P1的第一引脚为负极，其第二引脚为正极。

结合图4和图5，所述控制主板10包括雾化器接口P2，所述雾化器接口P2包括二引脚，以与所述雾化器端口P1的二引脚分别连接，所述正负极智能判断模块11与所述雾化器接口P2连接，所述正负极智能判断模块11包括二判断电路，每一所述判断电路的输出端均与所述微控制器U1连接，每一所述判断电路的输入端分别与雾化器接口P2的其中一引脚连接。

优选地，在本实施例中，二所述判断电路包括第一判断电路111a和第二判断电路111b，分别与雾化器接口P2的第二引脚和第一引脚连接，相应地，所述第一判断电路111a包括有第一MOS管Q1a、第三MOS管Q3a及第五电阻R5a，该第一MOS管Q1a的栅极及第三MOS管Q3a的栅极分别与所述微控制器U1的一号第一栅极连接端GATE_V_1及一号第三栅极连接端GATE_G_1连接，该第一MOS管Q1a的漏极及第三MOS管Q3a的漏极作为第一判断电路111a的输入端均与所述雾化器接口P2的第二引脚连接，该第一MOS管Q1a的源极与工作电源VCC连接，该第三MOS管Q3a的源极接地，该第五电阻R5a的一端并接于对应的第一MOS管Q1a的漏极与第三MOS管Q3a的漏极之间，其另一端作为第一判断电路111a的输出端与所述微控制器U1的一号电压检查端CHECK1连接，该第一MOS管Q1a的源极及漏极之间连接有一第一电阻R1a，该第一MOS管Q1a的源极与栅极之间连接有一第四电阻R4a。所述第二判断电路111b包括有第一MOS管Q1b、第三MOS管Q3b及第五电阻R5b，该第一MOS管Q1b的栅极及第三MOS管Q3b的栅极分别与所述微控制器U1的二号第一栅极连接端GATE_V_2及二号第三栅极连接端GATE_G_2连接，该第一MOS管Q1b的漏极及第三MOS管Q3b的漏极作为第二判断电路111b的输入端均与所述雾化器接口P2的第一引脚连接，该第一MOS管Q1b的源极与工作电源VCC连接，该第三MOS管Q3b的源极接地，该第五电阻R5b的一端并接于对应的第一MOS管Q1b的漏极与第三MOS管Q3b的漏极之间，其另一端作为第二判断电路111b的输出端与所述微控制器U1的二号电压检查端CHECK2连接，该第一MOS管Q1b的源极及漏极之间连接有一第一电阻R1b，该第一MOS管Q1a的源极与栅极之间连接有一第四电阻R4b。

初始状态下，所述第一判断电路111a的第一MOS管Q1a和第三MOS管Q3a以及第二判断电路111b的第一MOS管Q1b和第三MOS管Q3b均是关闭状态，当吸烟动作被触发时，微控制器U1检测的一号电压检查端CHECK1和二号电压检查端CHECK2各自检测对应的第一判断电路111a的第五电阻R5a及第二判断电路111b的第五电阻R5b的电压。

当其中一判断电路的电压为低时，则该判断电路与雾化器部件20的负极连接，此时，另一判断电路即与雾化器部件20的正极连接，实现正负极的智能判断，微控制器U1控制该另一判断电路传输随机数密钥至雾化器部件20，加密芯片20根据接收到的随机数密钥进行处理，生成应答信息，所述应答信息也具有加密信息，并将其通过该另一判断电路传输至微控制器，微控制器U1根据接收到的应答信息进行解密校验，当应答信息与随机数密钥相互吻合时，则雾化器部件20为正品，微控制器U1控制电子烟正常工作；当应答信息与随机数密钥相互不吻合时，雾化器部件20为伪造产品，微控制器U1控制电子烟不工作。实现微控制器U1可根据正负极的判断结果，直接控制对应的判断电路进行工作，实现正常供电及通信，以使得即使雾化器部件20反接也能正常工作，结构简单，无需增设过多控制芯片及电路元件，成本低，且安全性高。

继续参照图5，具体地，所述电子烟还包括用于显示电子烟工作状态的指示灯组，所述指示灯组包括第一指示灯D1和第二指示灯D2，所述微控制器U1与所述指示灯组连接以控制其工作。所述第一指示灯D1及第二指示灯D2均为发光二极管，分别对应的颜色可为橙色和白色，以分别指示电子烟不工作及电子烟正常工作，从而得知雾化器部件是否为正品，当雾化器部件20为正品时，微控制器U1发送控制信号控制第二指示灯D2点亮，以显示电子烟可正常工作；当雾化器部件20不是正品时，微控制器U1发送控制信号控制第一指示灯D1点亮，以显示电子烟不工作。其中，第一指示灯D1的阳极与工作电源VCC连接，其阴极分别通过第六电阻R6与微控制器U1的第十五管脚连接，第二指示灯D2的阳极与工作电源VCC连接，其阴极通过第九电阻R9与微控制器U1的第十六管脚连接。

优选地，所述电子烟还包括MIC，所述微控制器U1与MIC连接以根据MIC采集的信号判断是否发生吸烟动作。所述MIC包括三引脚，分别连接工作电源VCC、地及微控制器U1的第五管脚。具体地，所述MIC可设置于烟嘴的周围，通过MIC以检测气流，采集气流声音信号，通过微控制器U1对气流声音信号进行数据分析处理，根据处理获得的信号的电平判断是否发生吸烟动作，当处理获得的信号为低电平时，判断为没有发生吸烟动作，当处理获得的信号为高电平时，判断为发生吸烟动作，从而判断用户吸烟动作的开始与结束。

结合图1、图5、图6和图7，具体地，所述控制主板10还包括电池充电管理模块13，所述电池充电管理模块13与电池组件12连接以对电池组件12进行充电管理。所述电池充电管理模块13包括电池保护单元及电池充电单元，所述电池保护单元通过电池接口P3与电池组件12连接，所述电池接口P3包括二引脚，分别为正极引脚及负极引脚，以分别与电池组件12的正极及负极连接，所述电池保护单元包括一第二芯片U2，所述第二芯片U2采用型号为BP6501C的芯片，所述第二芯片U2的第一管脚和第二管脚与电池接口P3的正极引脚连接，所述第二芯片U2的第三管脚与电池接口P3的负极引脚相连且均接地，所述第二芯片U2的第四管脚与一第三接地电容C3连接，所述第二芯片U2的第七管脚、第八管脚及第六管脚均与工作电源VCC连接。

所述电池充电单元与微控制器U1连接，所述电池充电单元包括第四芯片U4，所述第四芯片U4采用型号为LP4607的芯片所述第四芯片U4的第一管脚为充电使能端CHRG_EN，其与微控制器U1的第九管脚连接，所述第四芯片U4的第三管脚为充电端CHRG，其与微控制器U1的第六管脚连接，所述第四芯片U4的第六管脚连接有一第一接地电阻R01，所述第四芯片U4的第二管脚接地，所述第四芯片U4的第五管脚与工作电源VCC相连，且所述第四芯片U4的第五管脚与工作电源VCC之间并接有一第一接地电容C1，所述第四芯片U4的第四管脚通过一接有正极电压源的第二电阻R2与微控制器U1的第二管脚连接，以提供充电电源，所述正极电压源的电压大小为5V，所述第二电阻R2的一端与正极电压源连接，其另一端与微控制器U1的第二管脚连接，所述第二电阻R2的另一端与微控制器U1的第二管脚之间并接有一第三接地电阻R3，所述第四芯片U4的第四管脚与正极电压源连接，所述第四芯片U4的第四管脚与正极电压源之间并接有一第二接地电容C2。充电过程中，正在为电池组件12充电时，充电端CHRG产生高电平，当充电完成而电池组件12的电量饱和时，充电端CHRG产生低电平，从而微控制器U1可根据接收到的信号的电平以判断电池组件12的状态。

所述微控制器U1的数字电源端VDD与工作电源VCC连接，所述微控制器U1的数字电源端VDD与工作电源VCC之间并接有一第四接地电容C4，所述微控制器U1的数字地端VSS接地。

综上所述，本发明具有加密芯片的电子烟通过于控制主板设置正负极智能判断模块及微控制器，以智能判断接入控制主板的雾化器部件的正负极，控制数据及电源传输的正常进行，避免由于雾化器部件反接入控制主板导致的电子烟无法正常工作的问题，实现即使雾化器部件反接入控制主板仍能正常工作，于所述雾化器部件设置加密芯片，实现雾化器部件的鉴权识别，从而拒绝非原装雾化器的使用请求，且电路简单，成本低，安全性高。

以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。