一种电子雾化终端的通信电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子烟技术领域，具体涉及一种电子雾化终端的通信电路。


背景技术：

2.现有电子烟的烟杆和烟弹采用两线的连接方式，采用vcc和地与烟弹上的发热丝相连。发热丝的电阻为1欧姆左右，可以对烟油进行加热雾化。由于发热丝电阻过小，电子烟在雾化烟油的过程中会产生较大的电流，而这降低了电子烟工作电路的稳定性，容易产生扰动，使得数据很难直接在烟弹和烟杆之间传输。一种解决方法是在电子烟需要进行数据传输时，关闭发热丝，降低电路的电流，再进行传输，但这会影响电子烟的正常工作；或者是采用如cn112273739a所公开的技术方案，通过增加天线和滤波电路等结构实现数据传输，但这增加了电路的复杂度，也增加了成本。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提供了一种电子雾化终端的通信电路，使得通信过程不受电子雾化终端雾化时产生的大电流的影响且电路结构简单，成本低。本实用新型的具体技术方案如下：
4.一种电子雾化终端的通信电路，所述通信电路包括第一芯片、第二芯片、第一电阻和第二电阻；其中，第一芯片包括第一控制模块和第二开关，第二芯片包括第二控制模块和第一开关；其中，第一控制模块跟第二开关连接，通过第二开关的导通与关闭控制电路的电流，以调制数据；第二控制模块跟第二电阻连接，根据第二电阻上的电流变化解调并获得第一控制模块调制的数据；第二控制模块跟第一开关连接，通过第一开关的导通与关闭控制电路的电流，以调制数据；第一控制模块跟第一电阻连接，根据第一电阻上的电流变化解调并获得第二控制模块调制的数据。
5.进一步地，所述第一芯片还包括第三开关，所述第三开关是pmos管，其源极跟电源端连接、漏极跟第二控制模块连接、栅极跟第一控制模块连接。
6.进一步地，所述第一开关是nmos管，所述第二开关是pmos管；其中，第二开关的源极跟电源端连接、漏极跟第二控制模块连接、栅极跟第一控制模块连接；第一开关的源极跟第二电阻的一端连接、漏极通过一个电阻分别跟第二开关的漏极和第三开关的漏极连接、栅极跟第二控制模块连接。
7.进一步地，所述第一电阻的两端连接在第一控制模块上，使得第一控制模块可以根据第一电阻上的电流变化解调并获得第二控制模块调制的数据。
8.进一步地，所述第二电阻的两端连接在第二控制模块上，使得第二控制模块可以根据第二电阻上的电流变化解调并获得第一控制模块调制的数据。
9.进一步地，所述通信电路还包括一滤波电容，所述滤波电容的一端跟电源端连接、另一端接地。
10.进一步地，所述通信电路跟一电热丝连接，所述电热丝的一端分别跟第二开关的
漏极和第三开关的漏极连接、另一端跟跟第二电阻的一端连接。
11.本实用新型的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型所述的电子雾化终端的通信电路通过一定的时序控制开关进行导通与关闭，从而使得电路中的电流产生变化，以此调制出需要传输的数据。然后，需要接收数据的芯片利用与其连接的一个电阻上的电流变化解调出该数据，实现电子雾化终端两颗芯片之间的通信。该通信电路依靠电流的变化实现数据的调制与解调，通信过程不受电子雾化终端雾化时产生的大电流的影响，且通信时无需关闭雾化功能，提高了电子雾化终端的使用体验。该通信电路依靠两个开关和两个电阻实现通信功能，电路结构简单，有利于电子雾化终端的小型化，同时也降低了成本。
附图说明
12.图1为本实用新型一种实施例所述电子雾化终端的通信电路的示意图。
13.图2为本实用新型一种实施例所述电子雾化终端的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
14.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
15.在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，以便不在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。
16.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、
ꢀ“
一些实施例”、
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示例”、
ꢀ“
具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
17.现有电子烟的烟杆和烟弹采用两线的连接方式，采用vcc和地与烟弹上的发热丝相连。发热丝的电阻为1欧姆左右，可以对烟油进行加热雾化。由于发热丝电阻过小，电子烟在雾化烟油的过程中会产生较大的电流，而这降低了电子烟工作电路的稳定性，容易产生扰动，使得数据很难直接在烟弹和烟杆之间传输。一种解决方法是在电子烟需要进行数据传输时，关闭发热丝，降低电路的电流，再进行传输，但这会影响电子烟的正常工作；或者是采用如cn112273739a所公开的技术方案，通过增加天线和滤波电路等结构实现数据传输，但这增加了电路的复杂度，也增加了成本。
18.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种电子雾化终端的通信电路，使得通信过程不受电子雾化终端雾化时产生的大电流的影响且电路结构简单，成本低。如图1所示，所述通信电路包括第一芯片u1、第二芯片u2、第一电阻r1和第二电阻r2；其中，第一芯片包括第一控制模块cp1和第二开关q2，第二芯片包括第二控制模块cp2和第一开关q1；其中，第一控制模块跟第二开关连接，通过第二开关的导通与关闭控制电路的电流，以调制数据；第二控制模块跟第二电阻连接，根据第二电阻上的电流变化解调并获得第一控
制模块调制的数据；第二控制模块跟第一开关连接，通过第一开关的导通与关闭控制电路的电流，以调制数据；第一控制模块跟第一电阻连接，根据第一电阻上的电流变化解调并获得第二控制模块调制的数据。
19.作为其中一种实施方式，所述第一芯片还包括第三开关q3，所述第三开关是pmos管，其源极跟电源端vcc连接、漏极跟第二控制模块连接、栅极跟第一控制模块连接。需要说明的是，在电子雾化终端正常工作时，第三开关始终保持导通，以持续给第二控制模块提供工作电压。可选地，所述第三开关是nmos管或者三极管。
20.作为其中一种实施方式，所述第一开关是nmos管，所述第二开关是pmos管；其中，第二开关的源极跟电源端连接、漏极跟第二控制模块连接、栅极跟第一控制模块连接；第一开关的源极跟第二电阻的一端连接、漏极通过一个电阻r3分别跟第二开关的漏极和第三开关的漏极连接、栅极跟第二控制模块连接。可选地，所述第一开关是pmos管或者三极管，所述第二开关是nmos管或者三极管。
21.需要说明的是，由于mos管存在内阻，当第二开关和第三开关同时导通时，内阻减小，通信电路的电流增大。相对地，当第二开关和第三开关中任一个关闭时，内阻增大，系统的电流减小。第一控制模块以一定的时序（取决于第一加密数据）控制第二开关进行导通与关闭，使得电路中的电流产生变化，在大电流的基础上增加小电流调制第一加密数据。然后，第二控制模块根据第二电阻上的电流变化解调出第一加密数据，从而实现电子雾化终端在正常雾化烟油（此时为大电流）的同时两颗芯片可以传输数据，解决了芯片在大电流下通信困难的问题。例如，在电子雾化终端雾化过程中，电路中的工作电流是3a的大电流，在这样的大电流下，系统释放的能量较大，一有波动就会造成信号干扰。如果直接在大电流下通过数据线（比如iic）进行数据交互，影响较大，且实现较为困难。因此，第一控制模块通过第二开关的导通与关闭（假设第二开关关闭时，电路中的电流降为100ma），使得电路中的电流不断在大电流和小电流之间产生变化，从而起到调制数据的作用。第二控制模块记录电路中的电流的变化规律，从而还原出数据，达到通信的目的。其中，所述大电流或小电流是一个相对的概念，它们之间没有具体的划分界限，所述3a或100ma是经验值。需要说明的是，在电子雾化终端正常工作时，第二开关和第三开关同时导通，增强电流输出能力，以便给电热丝提供额定的工作电流。
22.另一方面，当第二控制模块需要传输数据给第一控制模块时，通过第一开关的导通与关闭调制数据。当第一开关导通时，内阻减小，电路中的电流增大，当第一开关关闭时，内阻增大，电路中的电流减小。同理，第二控制模块借助第一开关使得电路中的电流不断在大电流和小电流之间产生变化，从而起到调制数据的作用，第一控制模块记录电路中的电流的变化规律，从而还原出数据，达到通信的目的。需要说明的是，当第一开关导通时，第三电阻通过消耗电流来帮助完成第二加密数据的调制。在电子雾化终端正常工作时，第一开关关闭，否则会消耗额外的电流，造成能量浪费。第一开关只在需要数据通信时才导通，当其导通时，内阻减小，可以降低第一控制模块的发热。
23.如图1所示，所述第一电阻的两端连接在第一控制模块上，使得第一控制模块可以根据第一电阻上的电流变化解调并获得第二控制模块调制的数据。可选地，第一控制模块也可以通过一个内置在第一芯片中的电流检测器检测电路中的电流变化。所述第二电阻的两端连接在第二控制模块上，使得第二控制模块可以根据第二电阻上的电流变化解调并获
得第一控制模块调制的数据。同样地，第二控制模块也可以通过一个内置在第二芯片中的电流检测器检测电路中的电流变化。
24.如图1所示，所述通信电路还包括一滤波电容c，所述滤波电容的一端跟电源端连接、另一端接地gnd。所述滤波电容可以过滤噪声，以稳定工作电压。需要说明的是，所述地端gnd是通信电路（或电子雾化终端）的地。
25.如图1所示，所述通信电路跟一电热丝tc连接，所述电热丝的一端分别跟第二开关的漏极和第三开关的漏极连接、另一端跟跟第二电阻的一端连接。在通信电路通信过程中，如果第二开关关闭，则第三开关单独为电热丝提供工作电压或电流，如果第二开关导通，则第二开关和第三开关同时为电热丝提供工作电压或电流。
26.如图2所示，本实用新型实施例提供一种电子雾化终端的控制方法，所述控制方法具体包括：
27.步骤s1，第一控制模块对原始数据加密后得到第一加密数据，然后通过第二开关控制通信电路的电流，以调制第一加密数据；
28.步骤s2，第二控制模块根据第二电阻上的电流变化解调并获得第一加密数据，处理后得到第二加密数据，然后通过第一开关控制通信电路的电流，以调制第二加密数据；
29.步骤s3，第一控制模块根据第一电阻上的电流变化解调并获得第二加密数据，处理后进行数据验证，如果处理后的数据与原始数据一致，则电子雾化终端继续工作，如果处理后的数据与原始数据不一致，则电子雾化终端停止工作。
30.所述步骤s1中，第一控制模块对原始数据加密后得到第一加密数据的方法具体包括：第一控制模块生成32位随机码，并与第一预设数据进行组合，得到64位的原始数据，然后通过一个32位的密钥进行aes加密，得到第一加密数据。其中，所述aes加密指的是高级加密标准(advanced encryption standard,aes)，是一种常见的对称加密算法，也就是加密和解密用相同的密钥。aes加密有很多轮的重复和变换，大致步骤如下：1，密钥扩展（key expansion)；2，初始轮（initialround)；3，重复轮（rounds），每一重复轮又包括字节间减法运算(subbytes)、行移位(shiftrows)、列混合(mixcolumns)、轮密钥加法运算(addroundkey)等操作；4，最终轮(final round)，最终轮没有列混合操作(mixcolumns)。
31.所述步骤s2中，第二控制模块得到第二加密数据的方法具体包括：步骤s21，第二控制模块实时检测第二电阻两端的电压并计算电流，获得第二电阻两端的电流变化，完成解调并获得第一加密数据，然后通过密钥解密；步骤s22，将解密后的数据与第二预设数据进行异或运算，然后通过密钥进行aes加密，得到第二加密数据。
32.所述步骤s3中，第一控制模块进行数据验证的方法具体包括：步骤s31，第一控制模块实时检测第一电阻两端的电压并计算电流，获得第一电阻两端的电流变化，完成解调并获得第二加密数据，然后通过密钥解密；步骤s32，第一控制模块将解密后的数据与第二预设数据进行异或运算，然后将异或运算后的数据与原始数据进行比较，如果两者一致，则电子雾化终端继续工作，如果处理后的数据与原始数据不一致，则电子雾化终端停止工作。需要说明的是，步骤s2和步骤s3中所用的密钥与步骤s1中所用的密钥相同。在另一实施例中，如果第一控制模块将异或运算后的数据与原始数据进行比较后，发现两者不一致，则再次发起数据验证，在重新验证两次或者更多次之后，如果仍不一致，则电子雾化终端停止工作。需要说明的是，在电子雾化终端正常工作期间，第一芯片定期发起数据验证，以确定第
二芯片的合法性。
33.电子烟是电子雾化终端的一种典型应用。在一实施例中，所述第一芯片设置在电子烟的烟杆端，所述第二芯片设置在电子烟的烟弹端。当烟弹安装于烟杆上时，第一芯片向第二芯片发起数据验证，以验证所安装的烟弹是否合法，即烟杆对烟弹进行身份认证，认证过程基于上述电子雾化终端的控制方法的步骤实现。与现有技术相比，本实用新型所述的电子烟的通信电路通过一定的时序控制开关进行导通与关闭，从而使得电路中的电流产生变化，以此调制出需要传输的数据。然后，需要接收数据的芯片利用与其连接的一个电阻上的电流变化解调出该数据，实现电子烟两颗芯片之间的通信。该通信电路依靠电流的变化实现数据的调制与解调，通信过程不受电子烟雾化时产生的大电流的影响，且通信时无需关闭雾化功能，提高了电子烟的使用体验。该通信电路依靠两个开关和两个电阻实现通信功能，电路结构简单，有利于电子烟的小型化，同时也降低了成本。
34.显然，上述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，各个实施例之间的技术方案可以相互结合。此外，如果实施例中出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等术语，其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实用新型和简化描述，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或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如果实施例中出现“第一”、“第二”、“第三”等术语，是为了便于相关特征的区分，不能理解为指示或暗示其相对重要性、次序的先后或者技术特征的数量。
35.另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。