CN112205677B - 电子烟烟弹加密电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电子烟烟弹加密电路，加密芯片与发热负载并联在控制线和地线之间，烟杆模块通过控制线与加密芯片进行信号交互，通过单总线方式对电子烟烟弹进行加密，只需要控制线和地线就能让烟弹模块与烟杆模块实现加密认证；进一步地，控制线与直流电源及烟杆模块连接，控制线上传输数据信号的同时也给加密芯片提供电源；进一步地，设置接地负载与发热负载的阻值比例为10：1，控制线上电平的变化可达几十毫伏，采用负载调制的方式增加了加密芯片产生的应答信号的幅度，使得应答信号易被烟杆模块识别到。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟烟弹加密技术领域，尤其涉及一种电子烟烟弹加密电路。
背景技术
电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，其实质就是烟液(尼古丁)雾化器，有着与卷烟类似的外观、烟雾、味道和感觉，它通过雾化等手段，将尼古丁(含精油)烟液变成蒸汽后，形成可吸入烟雾，给吸烟者吞云吐雾的快感，由于烟油中主要成分是尼古丁，不含焦油、悬浮微颗粒和一氧化碳，对部分烟民来说，能起到一定程度的戒烟效果。
一般电子烟主要由烟杆、雾化器、烟弹组成，烟杆内部组成包括PCB板、充电电池、按键/显示器件；雾化器其实就是一个加热元器件，将烟弹内的烟油加热生成烟雾；烟弹由吸嘴和烟油仓组成，烟油仓中盛放烟油。目前的第三代电子烟已将雾化器集成在烟弹中，将电子烟的结构简化为烟杆和烟弹两部分组成。电子烟的售卖中，烟杆的使用寿命长，不会经常进行更换，而烟弹的吸取次数是有限制的，经常会更换烟弹，所以烟弹的销量是电子烟的主要利润来源。
目前，市场上的电子烟大多数没有加密认证功能，烟杆和烟弹不需要认证，烟杆可以随意用其他厂家的烟弹进行使用，仿冒品的盛行，面对电子烟的巨量市场，厂家和用户利益得不到有效的保护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子烟烟弹加密电路，以实现烟杆和烟弹的加密认证，保证烟杆烟弹做到一杆一弹专用，使烟弹无法被竞争对手进行抄袭仿制。
为了达到上述目的，本发明提供了一种电子烟烟弹加密电路，包括烟弹模块、烟杆模块及直流电源，所述烟弹模块包括加密芯片及发热负载，所述加密芯片与所述发热负载并联在控制线和地线之间，所述控制线还与所述直流电源及所述烟杆模块连接，所述直流电源通过所述控制线为所述加密芯片供电，所述烟杆模块通过所述控制线与所述加密芯片进行信号交互。
可选的，所述加密芯片包括电源管理单元、数据处理单元、接地负载及控制开关，所述电源管理单元及所述接地负载的一端连接后作为所述加密芯片的数据端，所述数据端与所述控制线连接，所述电源管理单元的另一端与所述数据处理单元的一端连接，所述数据处理单元的另一端与所述控制开关的控制端连接，所述接地负载的另一端与所述控制开关的输入端连接，所述控制开关的另一端与所述地线连接。
可选的，所述发热负载的一端连接所述数据端，另一端连接所述地线。
可选的，所述控制开关为MOS开关，所述数据处理单元的另一端与MOS开关的栅极连接，所述数据处理单元输出控制信号控制所述MOS开关的开闭。
可选的，所述发热负载与所述接地负载的阻值之比大于或等于10:1。
可选的，所述直流电源通过上拉负载与所述控制线连接。
可选的，所述烟杆模块包括：
信号转换单元，用于对所述控制线上的数据信号进行隔直及滤波；
信号识别单元，用于对进行隔直及滤波后的数据信号进行识别，以对所述加密芯片进行认证。
可选的，所述信号转换单元包括顺次连接的隔直电容及低通滤波器。
可选的，所述低通滤波器包括RC低通滤波器。
可选的，所述信号识别模块包括顺次连接的增益放大器、模数转换器及解码器，分别用于对进行隔直及滤波后的数据信号进行增益放大、模数转换及解码。
本发明提供的电子烟烟弹加密电路具有如下有益效果：
1)加密芯片与发热负载并联在控制线和地线之间，烟杆模块通过控制线与加密芯片进行信号交互，通过单总线方式对电子烟烟弹进行加密，只需要控制线和地线就能让烟弹模块与烟杆模块实现加密认证；
2)控制线与直流电源及烟杆模块连接，控制线上传输数据信号的同时也给加密芯片提供电源；
3)设置接地负载与发热负载的阻值比例大于10：1，控制线上电平的变化可达几十毫伏，采用负载调制的方式增加了加密芯片产生的应答信号的幅度，使得应答信号易被烟杆模块识别到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电子烟烟弹加密电路的电路图；
其中，附图标记为：
100-烟弹模块；101-加密芯片；101a-电源管理单元；101b-数据处理单元；200-烟杆模块；201-信号转换单元；202-信号识别单元；A-增益放大器；202a-模数转换器；202b-解码器；IO-数据端；Q-MOS开关；R1-上拉电阻；C1-隔直电容；R2-滤波电阻；C2-滤波电容；R3-共模电阻；R4-接地电阻；RS-发热丝；VCM-共模电压。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1为本发明实施例提供的电子烟烟弹加密电路的电路图。如图1所示，所述电子烟烟弹加密电路，包括烟弹模块100、烟杆模块200及直流电源，所述烟弹模块100包括加密芯片101及发热负载，所述加密芯片101与所述发热负载并联在控制线和地线之间，所述控制线还与所述直流电源及所述烟杆模块200连接，所述直流电源通过所述控制线为所述加密芯片101供电，所述烟杆模块200通过所述控制线与所述加密芯片101进行信号交互。
请继续参阅图1，具体而言，所述加密芯片101包括电源管理单元101a、数据处理单元101b、接地负载及控制开关。本实施例中，所述电源管理单元101a是用于为所述加密芯片101整体进行供电的模块；所述数据处理单元101b可以集成通信、加密等功能；所述接地负载为接地电阻R4，所述控制开关则为MOS开关Q；所述发热负载为发热丝RS；但不应以此为限。
所述电源管理单元101a及所述接地电阻R4的一端连接后作为所述加密芯片101的数据端IO，所述数据端IO与所述控制线连接，所述电源管理单元101a的另一端与所述数据处理单元101b的一端连接，所述数据处理单元101b的另一端与所述MOS开关Q的栅极连接，所述接地电阻R4的另一端与所述MOS开关Q的输入端连接，所述MOS开关Q的另一端与所述地线连接。所述发热丝RS的一端连接所述加密芯片101的数据端IO，另一端连接所述地线。如此一来，所述发热丝RS即可与所述加密芯片101并联，所述数据处理单元101b可输出控制信号控制所述MOS开关Q的开闭，通过过单总线方式对电子烟烟弹进行加密，只需要所述控制线和所述地线就能让所述烟弹模块100与所述烟杆模块200实现加密认证。
进一步地，所述直流电源通过一上拉负载与所述控制线连接，本实施例中，所述上拉负载为上拉电阻R1，所述上拉电阻R1的一端连接所述控制线，另一端连接所述直流电源。所述控制线与所述直流电源及所述烟杆模块200连接，所述控制线上传输数据信号的同时也给所述加密芯片101提供电源。
由于发热丝RS的电阻很小，实测1欧姆左右，使得所述加密芯片101很难产生易被所述烟杆模块200识别的应答信号。基于此，本实施例中，所述发热负载与所述接地负载的阻值之比大于或等于10:1，当所述数据处理单元101b输出的控制信号控制所述MOS开关Q的栅极导通时，所述接地电阻R4接地，与所述发热丝RS并联，改变总电阻值，从而引起所述加密芯片101的数据端IO上的电平变化。如此一来，所述控制线上电平的变化可达几十毫伏，本实施例采用了负载调制的方式增加了所述加密芯片101产生的应答信号的幅度，使得应答信号易被所述烟杆模块200识别到。
作为可选实施例，所述发热负载与所述接地负载的阻值之比也可以大于10:1，此处不再一一举例说明。
请继续参阅图1，所述烟杆模块200包括信号转换单元201及信号识别单元202，所述信号转换单元201用于对所述控制线上的数据信号进行隔直及滤波，所述信号识别单元202用于对进行隔直及滤波后的数据信号进行识别，以对所述加密芯片101进行认证。
具体的，所述信号转换单元201包括顺次连接的隔直电容C1及低通滤波器，本实施例中，所述低通滤波器为RC低通滤波器，所述RC低通滤波器包括并联的滤波电阻R2及滤波电容C2。所述隔直电容C1的一端与所述控制线相连，另一端连接所述滤波电阻R2的一端，所述滤波电阻R2的另一端连接所述滤波电容C2的一端，所述滤波电容C2的另一端接地。所述控制线上的数据信号经过所述隔直电容C1隔除信号载波，并通过RC低通滤波器滤除高频毛刺后输入所述信号识别单元202中。
当然，所述低通滤波器不限于是RC低通滤波器，也可以是其他的低通滤波器。
进一步地，所述信号识别模块包括顺次连接的增益放大器A、模数转换器202a及解码器202b，分别用于对所述进行隔直及滤波后的数据信号进行增益放大、模数转换及解码。
具体而言，所述信号识别模块可以是一MCU模块，MCU模块接收到所述信号转换单元201输出的信号后，经增益放大器A放大、所述模数转换器202a进行模数转换、所述解码器202b解码之后，完成对所述加密芯片101的认证。如图1所示，通过共模电阻R3为所述增益放大器A提供共模电压VCM，应理解，共模电压VCM的取值大小取决于所述增益放大器A的共模电压的范围。
综上，在本发明提供的电子烟烟弹加密电路中，加密芯片与发热负载并联在控制线和地线之间，烟杆模块通过控制线与加密芯片进行信号交互，通过单总线方式对电子烟烟弹进行加密，只需要控制线和地线就能让烟弹模块与烟杆模块实现加密认证；进一步地，控制线与直流电源及烟杆模块连接，控制线上传输数据信号的同时也给加密芯片提供电源；进一步地，设置接地负载与发热负载的阻值比例为10：1，控制线上电平的变化可达几十毫伏，采用负载调制的方式增加了加密芯片产生的应答信号的幅度，使得应答信号易被烟杆模块识别到。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电子烟烟弹加密电路，其特征在于，包括：烟弹模块、烟杆模块及直流电源，所述烟弹模块包括加密芯片及发热负载，所述加密芯片与所述发热负载并联在控制线和地线之间，所述控制线还与所述直流电源及所述烟杆模块连接，所述直流电源通过所述控制线为所述加密芯片供电，所述烟杆模块通过所述控制线与所述加密芯片进行信号交互；
所述加密芯片包括电源管理单元、数据处理单元、接地负载及控制开关，所述电源管理单元及所述接地负载的一端连接后作为所述加密芯片的数据端，所述数据端与所述控制线连接，所述电源管理单元的另一端与所述数据处理单元的一端连接，所述数据处理单元的另一端与所述控制开关的控制端连接，所述接地负载的另一端与所述控制开关的输入端连接，所述控制开关的另一端与所述地线连接。
2.如权利要求1所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述发热负载的一端连接所述数据端，另一端连接所述地线。
3.如权利要求1所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述控制开关为MOS开关，所述数据处理单元的另一端与MOS开关的栅极连接，所述数据处理单元输出控制信号控制所述MOS开关的开闭。
4.如权利要求1所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述发热负载与所述接地负载的阻值之比大于或等于10:1。
5.如权利要求1所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述直流电源通过上拉负载与所述控制线连接。
6.如权利要求1-5任一项所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述烟杆模块包括：
信号转换单元，用于对所述控制线上的数据信号进行隔直及滤波；
信号识别单元，用于对进行隔直及滤波后的数据信号进行识别，以对所述加密芯片进行认证。
7.如权利要求6所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述信号转换单元包括顺次连接的隔直电容及低通滤波器。
8.如权利要求7所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述低通滤波器包括RC低通滤波器。
9.如权利要求6所述的电子烟烟弹加密电路，其特征在于，所述信号识别单元包括顺次连接的增益放大器、模数转换器及解码器，分别用于对进行隔直及滤波后的数据信号进行增益放大、模数转换及解码。
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Country or region after: China Address after: 430073 building 01, building 15, optical valley wisdom Park, No.7, financial port 1st Road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Applicant after: Wuhan ruinajie Semiconductor Co.,Ltd. Address before: 430073 building 01, building 15, optical valley wisdom Park, No.7, financial port 1st Road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Applicant before: WUHAN RUINAJIE ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |
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| GR01 | Patent grant | ||
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