一种智能戒烟打火机的制作方法

文档序号:14870566发布日期:2018-07-06 22:59阅读:422来源:国知局

本实用新型主要涉及生活领域,更具体地说,涉及一种智能戒烟打火机。



背景技术:

随着现代人们生活节奏的加快以及生活质量的提高,人们对身体健康状况越来越关注,然而对于抽烟人群来说,香烟不仅对自身的危害极大,而且对周围吸二手烟的人群来说,危害也很大,目前市面上的戒烟产品多数为电子香烟替代品,在味道上不能满足老烟民的需求,而且对于老烟民来说,通过自控力戒烟,基本上是一件不可能完成的事情,因此,提供一种智能戒烟打火机,一方面通过打火机自动节制抽烟数量,另一方面通过家人监督戒烟,双管齐下,帮助烟民戒烟。



技术实现要素:

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种智能戒烟打火机,采用电子点烟的方式,安全可靠,并且设定抽烟数量,可以通过家人监督戒烟,并且采用USB接口充电,同时还能作为U盘使用。

为解决上述技术问题,本实用新型一种智能戒烟打火机包括机体、顶盖、铰链、点烟模块、按键模块、感应模块、显示模块、时间模块、定位模块、主控模块、照明灯、供电模块、USB接口、蓝牙模块、电量检测模块、存储模块、温度模块、智能终端,采用电子点烟的方式,安全可靠,并且设定抽烟数量,可以通过家人监督戒烟,并且采用USB接口充电,同时还能作为U盘使用。

其中,所述机体与顶盖通过铰链连接;所述点烟模块位于机体的顶端左边;所述按键模块位于机体的顶端右边;所述USB接口位于机体的正下方左边;所述感应模块、显示模块、时间模块、定位模块、主控模块、照明灯、供电模块、USB接口、蓝牙模块、电量检测模块、存储模块、温度模块焊接在电路板上;所述USB接口通过导线连接着主控模块;所述USB接口的输出端通过导线连接着供电模块的输入端;所述供电模块的输出端通过导线连接着主控模块的输入端;所述供电模块的输出端通过导线连接着电量检测模块的输入端;所述电量检测模块的输出端通过导线连接着主控模块的输入端;所述感应模块的输出端通过导线连接着主控模块的输入端;所述时间模块的输出端通过导线连接着主控模块的输入端;所述温度模块的输出端通过导线连接着主控模块的输入端;所述定位模块通过导线连接着主控模块;所述按键模块的输出端通过导线连接着主控模块的输入端;所述主控模块的输出端通过导线连接着点烟模块的输入端;所述主控模块的输出端通过导线连接着照明灯的输入端;所述主控模块的输出端通过导线连接着显示模块的输入端;所述存储模块连接着主控模块;所述智能终端通过蓝牙模块连接着主控模块。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种智能戒烟打火机所述主控模块采用ATmega64单片机。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种智能戒烟打火机所述感应模块采用MQ-2烟雾传感器。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种智能戒烟打火机所述定位模块采用GR-87模块。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种智能戒烟打火机所述电量检测模块采用BQ2040芯片。

控制效果:本实用新型一种智能戒烟打火机,采用电子点烟的方式,安全可靠,并且设定抽烟数量,可以通过家人监督戒烟,并且采用USB接口充电,同时还能作为U盘使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种智能戒烟打火机的硬件结构图。

图2为本实用新型一种智能戒烟打火机的结构示意图。

图3为本实用新型一种智能戒烟打火机的主控模块的电路图。

图4为本实用新型一种智能戒烟打火机的感应模块的电路图。

图5为本实用新型一种智能戒烟打火机的时间模块的电路图。

图6为本实用新型一种智能戒烟打火机的定位模块的电路图。

图7为本实用新型一种智能戒烟打火机的按键模块的电路图。

图8为本实用新型一种智能戒烟打火机的点烟模块的电路图。

图9为本实用新型一种智能戒烟打火机的照明灯的电路图。

图10为本实用新型一种智能戒烟打火机的显示模块的电路图。

图11为本实用新型一种智能戒烟打火机的USB接口的电路图。

图12为本实用新型一种智能戒烟打火机的供电模块的电路图。

图13为本实用新型一种智能戒烟打火机的电量检测模块的电路图。

图14为本实用新型一种智能戒烟打火机的存储模块的电路图。

图15为本实用新型一种智能戒烟打火机的温度模块的电路图。

图16为本实用新型一种智能戒烟打火机的蓝牙模块的电路图。

图中:括机体1;顶盖2;铰链3;点烟模块4;按键模块5;感应模块6;显示模块7;时间模块8;定位模块9;主控模块10;照明灯11;供电模块12;USB接口13;蓝牙模块14;电量检测模块15;存储模块16;温度模块17;智能终端18。

具体实施方式

具体实施方式一:

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16说明本实施方式,本实施方式所述一种智能戒烟打火机包括机体1、顶盖2、铰链3、点烟模块4、按键模块5、感应模块6、显示模块7、时间模块8、定位模块9、主控模块10、照明灯11、供电模块12、USB接口13、蓝牙模块14、电量检测模块15、存储模块16、温度模块17、智能终端18,采用电子点烟的方式,安全可靠,并且设定抽烟数量,可以通过家人监督戒烟,并且采用USB接口充电,同时还能作为U盘使用。

其中,所述机体1与顶盖2通过铰链3连接。

所述点烟模块4位于机体1的顶端左边。

所述按键模块5位于机体1的顶端右边。

所述USB接口位于机体1的正下方左边。

所述感应模块6、显示模块7、时间模块8、定位模块9、主控模块10、照明灯11、供电模块12、USB接口13、蓝牙模块14焊接在电路板上,位于机体1内部。

所述USB接口13通过导线连接着主控模块10,USB接口通过CH375芯片与主控模块10相连接,CH375芯片的TXD引脚通过下拉电阻接地或者直接接地,从而使CH375工作于并口方式,CH375芯片可以通过八位被动并行接口的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、RD、WR、CS、AO直接连接到主控模块10的系统总线上,USB总线包括一对5V电源线和一对数据信号线。USB插座JP1可以直接连接USB设备;CH375芯片的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、RD、WR、CS、AO、INT端口分别与主控模块10的PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7、PG1、PG0、PB5、PB6、PB4引脚相连接。

所述USB接口13的输出端通过导线连接着供电模块12的输入端,USB接口13的VCC端连接至LTC4053充电芯片的VCC端,经过LTC4053充电芯片对供电模块12中的电池进行充电,充电电流大小是由LTC4053的PROG引脚上的电阻R6来设定,充电时间由TIMER引脚上的电容C79来设定,当LTC4053无电压输入时,电路能自动截止,反向漏电流小于5uA,无需外加二极管来防止电池漏电,避免了电池的损耗。

所述供电模块12的输出端通过导线连接着主控模块10的输入端,供电模块12采用+5V锂离子电池,供电模块12用于给系统供电,保证系统正常工作,供电模块12的+5V电压通过LM1118-3.3V芯片转换为+3.3V电压,供电模块12的+5V电压通过LM1118-2.5V芯片转换为+2.5V电压,因此供电模块12提供+5V、+3.3V和+2.5V的电压,通过VCC端口给系统供电。

所述供电模块12的输出端通过导线连接着电量检测模块15的输入端,电量检测模块15采用BQ2040芯片,BQ2040芯片内置了温度传感器,它通过内置的温度传感器和内部计数器来估算被测锂离子电池的放电程度,放电的同时还可以根据温度需要进行温度补偿,并且能够通过锂离子电池的放电周期,校准锂离子电池的实际容量,负责控制电池的管理工作,电量检测模块15的BAT+、BAT-端分别与供电模块中的电池的正极和负极相连接,对电池的电量进行检测,并通过HDQ端传送给主控模块10的PE6引脚进行处理。

所述电量检测模块15的输出端通过导线连接着主控模块10,电量检测模块15采用BQ2040芯片,电量检测模块15的HDQ端与主控模块10的PE6引脚相连接,BQ2040芯片内置了温度传感器,它通过内置的温度传感器和内部计数器来估算被测锂离子电池的放电程度,放电的同时还可以根据温度需要进行温度补偿,并且能够通过锂离子电池的放电周期,校准锂离子电池的实际容量,负责控制电池的管理工作,电量检测模块15的BAT+、BAT-端分别与供电模块中的电池组的正极和负极相连接,对电池组的电量进行检测,并通过HDQ端传送给主控模块10进行处理,主控模块10将智能打火机的电量情况通过无线模块传送给智能终端,用户通过智能终端就能了解到智能打火机的电量情况。

所述感应模块6的输出端通过导线连接着主控模块10的输入端,感应模块6采用MQ-2烟雾传感器,MQ-2烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料,属于表面离子式N型半导体,当处于200~300℃温度时,二氧化锡吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加,当与烟雾接触时,如果晶粒间界处的势垒受到该烟雾的调制而变化,就会引起表面电导率的变化,利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息,传感器在感烟时,当监测电离室遇到可燃烟雾时,原来吸附的氧脱附,而由可燃烟雾以正离子状态吸附在二氧化锡半导体表面,氧脱附放出电子,烟雾以正离子状态吸附也要放出电子,从而使二氧化锡半导体电子密度增加,电阻值下降,使电阻值升高到初始状态。MQ-2烟雾传感器采集到的烟雾浓度模拟信号传送给ADC0832的CH0引脚,ADC0832芯片将模拟信号转换为数字信号,传送给主控模块10,得到各种烟雾浓度的电压值,感应模块6的CS_M、CLK_M、DIO_M端分别与主控模块10的PE3、PE4、PE5引脚相连接。

所述时间模块8的输出端通过导线连接着主控模块10的输入端,时间模块8采用DS1302时钟芯片,DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM,采用SPI三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。DS1302时钟芯片可提供秒、分、时、日、星期、月和年,一个月小于31天时可以自动调整,且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5~5.5V。采用双电源供电(主电源和备用电源),可设置备用电源充电方式,提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302用于数据记录,特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上,能实现数据与出现该数据的时间同时记录,因此广泛应用于测量系统中。引脚说明:Vcc1为备用电源;Vcc2为主电源。当Vcc2>Vcc1+0.2V时,由Vcc2向DS1302供电,当Vcc2<Vcc1时,由Vcc1向DS1302供电;SCLK为串行时钟输入;I/O为三线接口时的双向数据线;RST为输入信号,在读、写数据期间,必须为高。该引脚有两个功能:第一,RST开始控制字访问移位寄存器的控制逻辑;其次,RST提供结束单字节或多字节数据传输的方法。DS1302有关日历、时间的寄存器共有12个,其中有7个寄存器(读时81h~8Dh,写时80h~8Ch),存放的数据格式为BCD码形式。时间模块8用于产生时钟信号给系统提供实时时间,时间模块8的SCLK引脚与主控模块10的PD6引脚相连接;时间模块8的RST_D引脚与主控模块10的PD5引脚相连接,RST_D引脚为输入信号,在读、写数据期间,必须为高;时间模块8的I/O引脚与主控模块10的PD4引脚相连接。

所述温度模块17的输出端通过导线连接着主控模块10的输入端,温度模块17采用DS18B20温度传感器,低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正计数器1的预置值。DS18B20温度传感器采用单总线的数据读/写端口CW与主控模块10的PA6引脚相连接,I/O端口需要接电阻R15拉高,保证在没有数据传输时,该端口始终为高电平,电容C15接在电源处,是为DS18B20温度传感器芯片滤波。

所述定位模块9通过导线连接着主控模块10,定位模块9采用GR-87模块,GR-87是一个高效能、低耗电的智慧型卫星接收模块组称作卫星接收引擎,采用美国瑟孚SIRFstarIII公司设计的第三代卫星定位接收晶片,是一个完整的卫星定位接收器,具备全方位功能,其中VCC、GND为供电部分,分别与VCC电源和地相连接,只有两个端口与主控模块10连接,TXD1、RXD1为串行通信部分,分别与主控模块10的PD2、PD3引脚相连接。

所述按键模块5的输出端通过导线连接着主控模块10的输入端,按键模块5采用ST5.0LF160Q型号独立按键,分别为点火按键SW1、照明按键SW2,按键SW1、SW2的一端分别通过电阻R40、R41接地,另一端的SW1、SW2分别与主控模块10的PA3、PA4引脚相连接,按住SW1按键,主控模块10的PA3引脚获得持续高电平信号,则驱动点火模块4进行加热点火工作,松开SW1按键,结束点火;按下SW2按键,主控模块10驱动照明灯11进行照明工作,连续按下两次SW2按键,主控模块10控制照明灯11熄灭。

所述主控模块10的输出端通过导线连接着点烟模块4的输入端,主控模块10的PD7引脚与点烟模块4的KEY端相连接,KEY端通过电阻R2与NPN三极管Q2的基极连接,NPN三极管Q2的发射极接地,NPN三极管Q2的集电极连接至绝缘栅型P沟道场效应管Q1的栅极,NPN三极管Q2的集电极通过电阻R1连接至5V电源,绝缘栅型P沟道场效应管Q1的漏极接入电热丝的供电电源VCC中,绝缘栅型P沟道场效应管的源极通过串联电热丝R4接地,同时该端通过分压限流电阻R3连接到发光二极管LED7的阳极,发光二极管LED7的阴极接地,发光二极管LED7用于指示是否已经加热完毕,NPN三极管Q2作为电压开关使用。当主控模块10的PD7引脚输出高电平时,Q2导通,Q2的集电极为低电平,Q1不导通,电热丝R4不工作,发光二极管LED7不工作;当主控模块10的PD7引脚输出低电平时,Q2不导通,Q2的集电极为高电平,Q1导通,电热丝R4工作,发光二极管LED7点亮。

所述主控模块10的输出端通过导线连接着照明灯11的输入端,照明灯11采用XTE型号LED,白光LED的基本特性是通过白光LED的电流量与发光量呈线性正比关系,因此,严格控制LED正向电流对于获得所需的发光量而言极为重要。Q1的基极LED1端与主控模块的PA5引脚相连接,D1为齐纳二极管,作为恒压源加在Q2的栅基极上,由于基极偏压稳定,集电极电流也随着稳定,可以保证电流和亮度稳定。

所述主控模块10的输出端通过导线连接着显示模块7的输入端,显示模块7采用LCD12864液晶显示屏,显示模块7用于显示检测到的时间信息以及抽烟数量,显示模块7的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7端与主控模块10的PF0、PF1、PF2、PF3、PF4、PF5、PF6、PF7引脚相连接,用来显示数据;显示模块7的RS_LCD端与主控模块10的PA0引脚相连接,用来控制数据命令;显示模块7的R/W_LCD端与主控模块10的PA1引脚相连接,用来控制读写操作;显示模块7的使能端E_LCD与主控模块10的PA2脚相连接;主控模块10的PA0、PA1、PA2引脚用于控制显示模块7中的数码管的选通状态。

所述存储模块16连接着主控模块10,存储模块16采用SD卡,主控模块10通过串行外设协议总线与SD卡插槽进行连接,DO、CS_SD、SCLK_SD和DI端分别与主控模块10的PB3、PB0、PB1、PB2引脚相连接,存储模块16电路图中的COMCD、WP、GND和CD脚是把记忆卡固定在电路板上的卡槽的引脚,除GND接地外,不使用其他引脚,主控模块10通过PB1引脚给SD卡提供时钟信号,通过PB0引脚控制SD卡的使能端CS_SD端,通过PB2和PB3引脚控制数据的输入输出,主控模块10调用SD卡中存储的音乐文件MP3数据格式流信息传送给VS1003芯片中,通过VS1003芯片解码及其内涵高质量的立体声DAC处理后,实现MP3歌曲的播放。

所述智能终端18通过蓝牙模块14连接着主控模块10,蓝牙模块14采用HC-05蓝牙模块,HC-05为嵌入式蓝牙串口通讯模块,具有两种工作模式:命令响应工作模式和自动连接工作模式,在自动连接工作模式下模块又可分为主(Master)、从(Slave)和回环(Loopback)三种工作角色。当模块处于自动连接工作模式时,将自动根据事先设定的方式连接数据传输;当模块处于命令响应工作模式时能执行下述所有AT命令,用户可通过智能终端18向模块发送各种AT指令,为模块设定控制参数或发布控制命令。通过主控模块10外部引脚PE0、PE1输入电平,可以实现模块工作状态的动态转换。智能终端18为智能手机或者平板电脑。蓝牙模块14的RXD、TXD端分别与主控模块10的PE0、PE1引脚相连接。

具体实施方式二:

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16说明本实施方式,所述主控模块10采用ATmega64单片机。所述ATmega64单片机是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega64的数据吞吐率高达1MIPS/MHz,从而可以缓解系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

具体实施方式三:

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16说明本实施方式,所述感应模块6采用MQ-2烟雾传感器。所述MQ-2半导体气体烟雾传感器是以清洁空气中电导率较低的金属氧化物二氧化锡(SnO2)为主体的N型半导体气敏元件。当传感器所处环境中存在烟雾气体时,传感器的电导率随空气中烟雾气体浓度的增加而增大。在设计报警器时只有使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。该传感器具备一般半导体烟雾传感器灵敏度高、电导率变化大、响应和恢复时间短、抗干扰能力强、输出信号大、寿命长和工作稳定等优点,在市面上应用十分广泛。MQ-2半导体气体烟雾传感器适用于烟雾、天然气、煤气、氢气、烷类气体、汽油、煤油、乙炔、氨气等的检测,对可燃性气体的检测很理想。这种传感器在较宽的浓度范围内对烟雾气体有良好的灵敏度,能够检测多种可燃性气体。

具体实施方式四:

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16说明本实施方式,所述定位模块9采用GR-87模块。所述GR-87是一个高效能、低耗电的智慧型卫星接收模块组称作卫星接收引擎,采用美国瑟孚SIRFstarIII公司设计的第三代卫星定位接收晶片,是一个完整的卫星定位接收器,具备全方位功能,只有四个端口与主控模块10连接,其中VCC、GND为供电部分,分别与主控模块10的VCC、GND端相连接,TXD1、RXD1为串行通信部分,分别与主控模块10的PD2、PD3引脚相连接。

具体实施方式五:

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16说明本实施方式,所述电量检测模块15采用BQ2040芯片。所述BQ2040芯片内置了温度传感器,它通过内置的温度传感器和内部计数器来估算被测锂离子电池的放电程度,放电的同时还可以根据温度需要进行温度补偿,并且能够通过锂离子电池的放电周期,校准锂离子电池的实际容量,外接内部写有初始化程序的EEPROM,负责控制电池的管理工作,串口和外部EEPROM可以用来编程。

本实用新型一种智能戒烟打火机的工作原理为:本实用新型一种智能戒烟打火机,机体1与顶盖2通过铰链3连接,点烟模块4位于机体1的正上方中间左边,按键模块5位于机体1的上端右边,USB接口位于机体1的正下方左边,感应模块6、显示模块7、时间模块8、定位模块9、主控模块10、照明灯11、供电模块12、USB接口13、蓝牙模块14、电量检测模块15、存储模块16、温度模块17焊接在电路板上。采用+5V锂电池进行供电,并通过USB接口13进行充电,通过供电模块12将+5V电压转换为+12V电压,供系统使用,电量检测模块15用于检测电池电量情况,并通过显示模块7进行显示。通过USB接口13还能进行数据传输,并且存储在存储模块16中,时间模块8用于提供实时时间,并由显示模块7显示,同时,对点烟时间点进行记录,按住按键模块5中的SW1按键,主控模块10驱动点烟模块4进行工作,点烟模块4中的电热丝升温,通过温度模块17检测的电热丝温度到达设定温度后,可以进行点烟,松开SW1按键,点烟模块4停止工作,每次检测到SW1按键按下时,记录相应时间点,同时主控模块10将点烟次数进行+1,当到达点烟次数上限时,主控模块10将不能驱动点烟模块4工作,同时显示模块7显示“吸烟有害健康”字样来提醒使用者;定位模块9用于对使用者的点烟地点进行定位;主控模块10通过蓝牙模块14将检测信息传送给智能终端18,通过家人进行监督戒烟;感应模块6用于检测周围环境的烟雾信号,当烟雾信号大于阈值时,通过显示模块显示“烟雾超标”字样信息,提醒用户到空气好的环境中活动,按下按键模块5中的SW2按键,点亮照明灯11,可以进行辅助照明。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上,但其并非用以限定本实用新型,任何熟悉此技术的人,在不脱离本实用新型的精神和范围内,都可以做各种改动和修饰,因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

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