CN203482903U

CN203482903U - 触摸式控制电路和烟盒电路

Info

Publication number: CN203482903U
Application number: CN201320642270.3U
Authority: CN
Inventors: 向智勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Kimree Technology Co Ltd
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2023-10-17
Also published as: WO2015054961A1

Abstract

一种触摸式控制电路和烟盒电路，触摸式控制电路包括电池、用于检测电池电压并发送电池电压信号的电池电压检测模块、用于感应触摸动作并发送触摸检测信号的触摸模块、显示模块以及用于在接收到触摸检测信号后控制显示模块沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识信息，并根据电池电压信号计算电池电量，进而控制显示模块显示电池电量信息的控制模块；本实用新型通过触摸控制显示模块沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识信息和电池电量信息，操控更加灵活便利且更加丰富多样，增强了操作的人机互动性。烟盒电路包括该触摸式控制电路，且还设置有过压检测模块、电流检测模块、电池保护模块等，提供了烟盒内部的各种过压过流满充保护措施。

Description

触摸式控制电路和烟盒电路

技术领域

本实用新型涉及日用电子产品领域，尤其涉及一种触摸式控制电路和烟盒电路。

背景技术

现有技术中，电子烟盒主要是由直流电源端口向电子烟盒供电，经烟盒内MCU控制模块控制向烟盒内电池或插入烟盒的电子烟电池杆充电，或由烟盒电池经烟盒内MCU控制模块控制向插入烟盒的电子烟电池杆充电。

故现有技术电子烟盒功能单一，且存在同质化问题，不能很好满足消费者的需求，例如，不能指示出具体的电池的电量信息，少部分有电量显示功能的烟盒在电量信息的显示方面不能实现互动，使用者不能操控何时显示电量以及操控不便利，而且电子烟盒内部的保护措施缺乏等。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述功能单一、不能实现互动的缺陷，提供一种触摸式控制电路和烟盒电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种触摸式控制电路，用于电子烟盒，包括用于提供内部电源的电池、用于检测所述电池电压并发送电池电压信号的电池电压检测模块、用于感应触摸动作并发送触摸检测信号的触摸模块、与所述触摸模块位置相对应的显示模块以及用于在接收到所述触摸检测信号后控制所述显示模块沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识信息，并根据所述电池电压信号计算电池电量，进而控制所述显示模块显示电池电量信息的控制模块；

所述控制模块分别连接至所述触摸模块、显示模块、电池以及电池电压检测模块，所述电池电压检测模块还连接至所述电池。

在本实用新型所述的触摸式控制电路中，所述触摸模块包括用于感应触摸动作的至少一个触摸按键和发送所述触摸检测信号的触摸检测芯片；

每一所述触摸按键分别连接至所述触摸检测芯片的对应的触摸输入端口，所述触摸检测芯片的输出端口连接至所述控制模块。

在本实用新型所述的触摸式控制电路中，所述触摸模块与所述显示模块相互叠置形成触摸显示屏。

在本实用新型所述的触摸式控制电路中，所述触摸检测芯片的型号为TTP224，

所述触摸检测芯片的号引脚连接至所述内部电源，所述触摸检测芯片的号引脚还经电容接地。

在本实用新型所述的触摸式控制电路中，所述显示模块包括至少一个发光二极管，

每个所述发光二极管的正极连接至所述内部电源，每个所述发光二极管的负极连接至所述控制模块；

在所述触摸按键依次感应到触摸动作时，所述控制模块用于控制所述发光二极管按照所述触摸路径的方向依次导通发光，所述发光二极管的光信号作为表示所述触摸路径的标识信息。

在本实用新型所述的触摸式控制电路中，所述电池电压检测模块包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻的一端连接至所述电池的正极，所述第一分压电阻的另一端通过第二分压电阻接地，所述第一分压电阻的另一端还连接至所述控制模块。

本实用新型还公开了一种烟盒电路，其包括上述所述的触摸式控制电路。

在本实用新型所述的烟盒电路中，所述烟盒电路还包括用于连接电池杆的第二充电接口、用于在所述控制模块的控制下将所述内部电源进行调整后输出到所述第二充电接口以对所述电池杆进行充电的升压模块以及用于检测所述电池杆在充电过程中的充电电流并发送电流信号至所述控制模块的电流检测模块；

所述升压模块分别与所述电池、控制模块以及第二充电接口相连接，所述电流检测模块分别连接至所述第二充电接口和控制模块。

在本实用新型所述的烟盒电路中，所述烟盒电路还包括用于检测所述升压模块输出到所述电池杆的充电电压并发送充电电压信号至所述控制模块的过压检测模块；

所述过压检测模块分别连接至所述升压模块和所述控制模块。

在本实用新型所述的烟盒电路中，所述烟盒电路还包括用于连接外接电源的第一充电接口和用于在所述第一充电接口接入外接电源后对所述电池进行充电管理，同时提供所述内部电源的电池充电管理模块。

所述电池充电管理模块分别连接至所述第一充电接口、电池、升压模块以及控制模块。

实施本实用新型的触摸式控制电路和烟盒电路，具有以下有益效果：本实用新型的触摸式控制电路增加了触摸模块，触摸模块可以感应触摸动作并发送触摸检测信号至控制模块；控制模块在接收到触摸检测信号后，控制显示模块沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识信息，紧接着控制显示模块显示电池电量的信息，操控更加灵活便利且更加丰富多样，增强了操作的人机互动性，极大地提高了用户体验。本实用新型的烟盒电路包括该触摸式控制电路，且还设置有过压检测模块、电流检测模块、电池保护模块等，提供了烟盒内部的各种过压过流满充保护措施。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型烟盒电路的结构示意图；

图2是图1中烟盒电路的触摸式控制电路的具体电路示意图；

图3是图1中升压模块、第二充电接口、电流检测模块和过压检测模块的具体电路示意图；

图4是图1中第一充电接口和电池充电管理模块的具体电路示意图；

图5是图1中电池保护模块的具体电路示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参考图1是本实用新型烟盒电路的结构示意图，烟盒电路包括触摸式控制电路以及其他电路，触摸式控制电路包括控制模块400、触摸模块500、显示模块600、电池200以及电池电压检测模块910，其他电路包括升压模块700、第二充电接口820、电流检测模块930、过压检测模块920、电池保护模块300、第一充电接口810以及电池充电管理模块100；

控制模块400分别与触摸模块500、显示模块600、电池200、电池电压检测模块910、电池充电管理模块100、升压模块700、电流检测模块930以及过压检测模块920相连接，电池200还与电池电压检测模块910、电池保护模块300、电池充电管理模块100以及升压模块700相连接，升压模块700还与电池充电管理模块100、过压检测模块920以及第二充电接口820相连接，电流检测模块930还连接至第二充电接口820，第一充电接口810连接至电池充电管理模块100；

第一充电接口810用于连接外接电源，第二充电接口820用于连接电池杆；

电池200用于提供整个烟盒电路的内部电源；电池保护模块300用于对电池200进行过流保护；电池充电管理模块100用于在第一充电接口810接入了外接电源时对电池200进行充电管理，同时提供内部电源。

电池电压检测模块910用于检测电池200电压并发送电池电压信号至控制模块400；

触摸模块500用于感应触摸动作并发送触摸检测信号至控制模块400；

升压模块700用于在控制模块400的控制下将内部电源进行调整后输出到第二充电接口820以对电池杆进行充电；

电流检测模块930用于检测电池杆在充电过程中的充电电流并发送电流信号至控制模块400；

过压检测模块920用于检测升压模块700输出到电池杆的充电电压，并发送充电电压信号至控制模块400；

控制模块400用于在接收到触摸检测信号后，控制显示模块600沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识信息，同时根据电池电压信号计算电池电量，再控制显示模块600显示电池电量信息。控制模块400还用于根据电流信号控制升压模块700的工作状态进而调节电池杆的充电电流或在根据电流信号判断出电池杆满充时控制升压模块700停止工作。控制模块400还用于在根据充电电压信号判断出充电电压过压时控制升压模块700调整输出的充电电压。

参考图2是图1中烟盒电路的触摸式控制电路的具体电路示意图；

结合图1，电池200的正极通过二极管D2后为整个电路提供内部电源，二极管D2的负极处的电位为内部电源，记为VDD。

控制模块400包括微处理器U1。微处理器U1的型号不定，可以为市面上的普通控制微处理器，本实施例中，微处理器U1的型号优选的HT46R065。微处理器U1的VDD引脚连接至二极管D4的负极，二极管D4的正极直接连接至VDD，VDD引脚还通过电容C11接地，AN3引脚连接至2.5V电信号，VSS引脚接地。

电池电压检测模块910包括第一分压电阻R7和第二分压电阻R8；

第一分压电阻R7的一端连接至电池200的正极，第一分压电阻R7的另一端通过第二分压电阻R8接地，第一分压电阻R7的另一端还连接至微处理器U1的2号引脚。检测到电池电压后，根据查表法，计算电池电量。

触摸模块500包括用于感应触摸动作的至少一个触摸按键和发送触摸检测信号的触摸检测芯片U4；触摸按键分别连接至触摸检测芯片U4的对应的触摸输入端口，触摸检测芯片U4的输出端口连接至微处理器U1。

优选的，触摸按键为电容传感器，其结构简单,价格便宜,灵敏度高,过载能力强,动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强。本实施例中触摸按键包括K0、K1、K2和K3，触摸检测芯片U4型号为TTP224，触摸检测芯片U4的5号引脚连接至VDD，触摸检测芯片U4的5号引脚还经电容C5接地，触摸按键K0、K1、K2、K3分别经电阻R12、R13、R14、R15连接至对应的触摸检测芯片U4的触摸输入端口：1、2、3、4号引脚，其对应的输出端口分别为16、15、14、13号引脚，触摸检测芯片U4的13、14、15、16号引脚分别连接至微处理器U1的18、6、8、7号引脚，微处理器U1的18、6、8、7号引脚还分别通过电阻R27、R28、R29、R30连接至VDD，触摸检测芯片U4的5号引脚用于设定输出端口13-16号引脚输出的触摸检测信号为高电平。

显示模块600包括至少一个发光二极管，本实施例中包括LED1-LED5，发光二极管LED1-LED5的正极连接至VDD，发光二极管LED1-LED5的负极分别通过电阻R21、R22、R23、R24、R25依次连接至微处理器U1的9-13号引脚；在触摸按键依次感应到触摸动作时，微处理器U1控制发光二极管按照触摸动作的方向依次导通发光，发光二极管的光信号作为表示触摸路径的标识信息，因而可给使用者以醒目的提示及良好的用户体验。其中LED1用于指示电池200是否有效，如果上述计算电池电量判断出电量过低则LED1闪烁提醒，反之，LED1一直导通发光；LED2-LED5分别对应相应的触摸按键K0-K3的触摸指示，当然发光二极管的数量并不限于等于触摸按键的数量。

具体应用到烟盒中时，触摸模块500与显示模块600的位置是对应设置的，即发光二极管与触摸按键的位置对应设置，例如触摸按键可以设置在发光二极管的一侧，也可置于发光二级光上或两者嵌套设置等，优选的触摸模块500与显示模块600相互叠置，即每个发光二极管位于对应的触摸按键的底部，对应的，优选的发光二极管的数量等于触摸按键的数量，即每触发一个触摸按键，位于该触摸按键底部的发光二极管即发光显示。

例如，在自然状态，K0、K1、K2、K3均没有感应到触摸动作，触摸检测芯片U4的16、15、14、13号引脚都输出低电平至对应的微处理器U1的引脚，微处理器U1判断此时没有触摸动作，微处理器U1控制10-13号引脚都输出高电平，LED2-LED5全部截止；当依次滑动触摸按键K0、K1、K2、K3后，则触摸检测芯片U4的16、15、14、13号引脚依次输出高电平至微处理器U1的7、8、6、18号引脚，于是，微处理器U1控制10-13号引脚对应的依次输出低电平，LED2-LED5依次导通发光显示。显示完毕，微处理器U1根据电池电量控制相应数量的LED导通，例如，当电池电压对应的电池电量达到25%时，则控制一个发光二级管LED2亮，当电池电压对应的电池电量达到50%时，则控制两个发光二级管LED2和LED3同时亮，以此类推。

本实用新型通过增设触摸模块500，实现了操作的人机互动，且操控更加灵活便利且更加丰富多样。

参考图3是图1中升压模块、第二充电接口、电流检测模块和过压检测模块的具体电路示意图；

过压检测模块920包括第三分压电阻R13和第四分压电阻R14；第三分压电阻R13的一端连接至升压模块700，第三分压电阻R13的另一端通过第四分压电阻R14接地，第三分压电阻R13的另一端还连接至微处理器U1的3号引脚。

第二充电接口820包括连接电池杆负极的烟盒负极OUT-和连接电池杆正极的烟盒正极OUT+；过电流检测模块930包括一电流采样电阻R3；电流采样电阻R3一端连接至烟盒负极OUT-，电流采样电阻R3的另一端连接至微处理器U1的4号引脚。

本实用新型的烟盒电路还包括用于控制升压模块700是否工作的MOS管Q3，升压模块700包括电感Ｌ1、第一MOS管Q4、二极管D3、稳压二极管Z1，

第一MOS管Q4的漏极通过电感Ｌ1和电阻R26连接至MOS管Q3的源极，MOS管Q3的漏极连接至VDD，MOS管Q3的栅极通过电阻R10连接至微处理器U1的14号引脚，第一MOS管Q4的漏极还连接至二极管D3的正极，第一MOS管Q4的栅极通过电阻R11连接至微处理器U1的PWM引脚和电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地，第一MOS管Q4的源极接地，二极管D3的负极连接至稳压二极管Z1的负极和烟盒正极OUT+，稳压二极管Z1的正极接地。

第一MOS管Q4用于通过栅极接收微处理器U1的控制信号，控制其导通时间，进而对内部电源进行调整。

如果电池杆已经满充了，流入电流采样电阻R3的电流很小，微处理器U1判断此时电池杆已经满充了，立即控制MOS管Q3截止，升压模块700停止工作。如果过压检测模块920检测到升压模块700输出的充电电压过高，则微处理器U1控制减小输出到第一MOS管Q4栅极的PWM波的占空比。

因此，本实用新型还提供了充电的过压保护，过流保护功能，且在电池杆满充时，及时切断充电，保护电池杆。

参考图4是图1中第一充电接口和电池充电管理模块的具体电路示意图；

第一充电接口810包括USB接口P1，电池充电管理模块100包括用于过流保护的保险丝F1、充电器控制电路芯片U2，充电器控制电路芯片U2型号为VA7204，其BAT引脚连接至电池200的正极，BAT引脚还通过一电容C2接地。

USB接口P1的电源端通过保险丝F1连接至二极管D1的正极和电阻R1的一端，电阻R1的另一端通过电阻R31后连接至充电器控制电路芯片U2的VCC引脚，二极管D1的负极连接至上述二极管D2的负极，即上述内部电源VDD，USB接口P1的接地端连接至充电器控制电路芯片U2的GND引脚。

电池充电管理模块100既有充电管理功能，又提供了过压保护。

参考图5是图1中电池保护模块的具体电路示意图；

结合图1，电池保护模块300包括保护控制芯片U3、开关芯片U5、滤波电容C9、电阻R19、电阻R20；

保护控制芯片U3用于根据检测到的流过开关芯片U5的电流控制开关芯片U5的开断进而控制电池200是否工作。

保护控制芯片U3的型号为S-8241。开关芯片U5包括集成N-MOS管和开/关MOS管。

电阻R19一端连接至电池正极，另一端串联滤波电容C9后连接至电池的负极，电阻R20连接保护控制芯片U3的VM引脚和开关芯片U5的S2引脚，电阻R20用于防止电流反串。

保护控制芯片U3用于根据检测到的流过集成N-MOS管的电流而控制开/关MOS管的开和关,进而控制电池是否工作，如此，本实用新型的电池保护模块300提供了烟盒电池的电路保护功能，特别是电池的输出、输入时防过流、防短路等保护功能；同时保护控制芯片U3还具有防止电池过充电，过放电等功能保护。

下面简单阐述对应于本实用新型的上述装置的触摸式电子烟盒控制方法，包括：与显示模块600位置相对应的触摸模块500在检测到触摸动作后，发送触摸检测信号给控制模块400；控制模块400在接收到触摸检测信号后控制所述显示模块600沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识信息，再控制显示模块600显示电池电量信息。

其具体方法如下：

S1、电池200提供内部电源；如果第一充电接口810连接上外接电源，则电池充电管理模块100对电池200进行充电管理，同时提供内部电源。

S2、电池电压检测模块910检测电池200电压，并发送电池电压信号至控制模块400；

S3、触摸模块500感应触摸动作并发送触摸检测信号至控制模块400；

S4、控制模块400在接收到触摸检测信号后，首先控制显示模块600沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识，同时根据电池电压信号计算电池电量；

优选的，控制显示模块600沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识具体为：在触摸按键依次感应到触摸动作时，控制模块400控制发光二极管按照触摸路径的方向依次导通发光以显示用于表示触摸路径的标识信息。

S5、控制模块400再控制显示模块600显示电池电量的信息。

步骤S1之后还包括：

S2’、升压模块700在控制模块400的控制下将内部电源进行调整后输出到第二充电接口820以对电池杆进行充电；

S3’、电流检测模块930检测电池杆在充电过程中的充电电流，并发送电流信号至控制模块400，过压检测模块920检测升压模块700输出到电池杆的充电电压，并发送充电电压信号至控制模块400；

S4’、控制模块400根据电流信号控制升压模块700的工作状态进而调节电池杆的充电电流或在根据电流信号判断出电池杆满充时控制升压模块700停止工作，控制模块400还根据充电电压信号判断出充电电压过压时控制升压模块700调整输出的充电电压。

在其它实施例中，触摸模块500与显示模块600相互叠置形成触摸显示屏，即用触摸显示屏替换上述实施例中的所述触摸模块500与所述显示模块600便可形成本实施例，其中，所述触摸显示屏为公知常识，在此不再赘述。通过所述触摸显示屏显示用于表示所述触摸路径的标识信息时，更易于显示各种形状或图案的路径，或通过各种图案组合形成所述路径，因而所述显示路径更加丰富多彩，极大地提高了用户体验。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims

1.一种触摸式控制电路，用于电子烟盒，其特征在于，包括用于提供内部电源的电池（200）、用于检测所述电池（200）电压并发送电池电压信号的电池电压检测模块（910）、用于感应触摸动作并发送触摸检测信号的触摸模块（500）、与所述触摸模块（500）位置相对应的显示模块（600）以及用于在接收到所述触摸检测信号后控制所述显示模块（600）沿触摸路径显示用于表示触摸路径的标识信息，并根据所述电池电压信号计算电池电量，进而控制所述显示模块（600）显示电池电量信息的控制模块（400）；

所述控制模块（400）分别连接至所述触摸模块（500）、显示模块（600）、电池（200）以及电池电压检测模块（910），所述电池电压检测模块（910）还连接至所述电池（200）。

2.根据权利要求1所述的触摸式控制电路，其特征在于，所述触摸模块（500）包括用于感应触摸动作的至少一个触摸按键和发送所述触摸检测信号的触摸检测芯片（U4）；

每一所述触摸按键分别连接至所述触摸检测芯片（U4）的对应的触摸输入端口，所述触摸检测芯片（U4）的输出端口连接至所述控制模块（400）。

3.根据权利要求1所述的触摸式控制电路，其特征在于，所述触摸模块（500）与所述显示模块（600）相互叠置形成触摸显示屏。

4.根据权利要求2所述的触摸式控制电路，其特征在于，所述触摸检测芯片（U4）的型号为TTP224，

所述触摸检测芯片（U4）的5号引脚连接至所述内部电源，所述触摸检测芯片（U4）的5号引脚还经电容（C5）接地。

5.根据权利要求2所述的触摸式控制电路，其特征在于，所述显示模块（600）包括至少一个发光二极管，

每个所述发光二极管的正极连接至所述内部电源，每个所述发光二极管的负极连接至所述控制模块（400）；

在所述触摸按键依次感应到触摸动作时，所述控制模块（400）用于控制所述发光二极管按照所述触摸路径的方向依次导通发光，所述发光二极管的光信号作为表示所述触摸路径的标识信息。

6.根据权利要求1所述的触摸式控制电路，其特征在于，所述电池电压检测模块（910）包括第一分压电阻（R7）和第二分压电阻（R8）；

所述第一分压电阻（R7）的一端连接至所述电池（200）的正极，所述第一分压电阻（R7）的另一端通过第二分压电阻（R8）接地，所述第一分压电阻（R7）的另一端还连接至所述控制模块（400）。

7.一种烟盒电路，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的触摸式控制电路。

8.根据权利要求7所述的烟盒电路，其特征在于，所述烟盒电路还包括用于连接电池杆的第二充电接口（820）、用于在所述控制模块（400）的控制下将所述内部电源进行调整后输出到所述第二充电接口（820）以对所述电池杆进行充电的升压模块（700）以及用于检测所述电池杆在充电过程中的充电电流并发送电流信号至所述控制模块（400）的电流检测模块（930）；

所述升压模块（700）分别与所述电池（200）、控制模块（400）以及第二充电接口（820）相连接，所述电流检测模块（930）分别连接至所述第二充电接口（820）和控制模块（400）。

9.根据权利要求8所述的烟盒电路，其特征在于，所述烟盒电路还包括用于检测所述升压模块（700）输出到所述电池杆的充电电压并发送充电电压信号至所述控制模块（400）的过压检测模块（920）；

所述过压检测模块（920）分别连接至所述升压模块（700）和所述控制模块（400）。

10.根据权利要求8所述的烟盒电路，其特征在于，所述烟盒电路还包括用于连接外接电源的第一充电接口（810）和用于在所述第一充电接口（810）接入外接电源后对所述电池（200）进行充电管理，同时提供所述内部电源的电池充电管理模块（100）；

所述电池充电管理模块（100）分别连接至所述第一充电接口（810）、电池（200）、升压模块（700）以及控制模块（400）。