- 方案描述
1案简介：
电子香烟，结合了现代微电子技术、机械构造、制济技术与健康生活理念
如烟是这么形容这个产品的：“可以达到控烟，进而戒烟的效果”。
通过对人体吸烟动作的检测，通过一个橙色LED灯来模拟反映烟火的状态。并从健康学角度温馨提示人们，避免过度吸烟。本方案采用MICROCHIP 10F206芯片设计，用I/O模拟PWM来控制LED灯。
系统资源：512字的程序空间、4个I/O口、1个8位定时器、一个模拟比较、24个内部RAM、内部4MHZ振荡器。
2、方案应用：电子香烟产品。
3、设计产品功能：
- 供电：单节锂聚合物电池330mAH
- LED灯显示：
I 吸烟，灯渐亮后并且渐灭。
II 吸烟时间过长（超过5秒），则LED 灯闪烁报警10秒
III 吸烟频率太快，则LED灯闪烁报警10秒。
IV低电压提示，LED灯闪烁20秒 ,当吸烟次数达到1500次时，清洗发热丝。
- 吸烟动作：
●第一个版本，即时反映吸烟动作；
●第二个版本，发热丝输出带有延时，具体根据客户要求。
D、省电休眠模式。吸嘴开关放开3秒后系统进入休眠模式。休眠模式的待机电流：<4uA @ 4V。
充电
●由外部充电器控制充电。
二、电子香烟工作原理
原理框图如下：
三、功能说明
·驱动LED以及驱动功率管输出。开关K1闭合时3脚(GP1)输出高电平推动率管,同时4脚(GP2)输出调宽波形,使LED从暗到最亮；当K断开时3脚变为低电平, LED从亮到暗(见原理图中波形),LED从暗到亮和从亮到暗过程各0.8秒。
·记数报警功能。当K1工作累计(断开--闭合)达到1500次时3脚输出长达8秒钟的高电平,同时4脚(GP2)也输出高电平使LED点亮8秒钟。
·低电压检测功能。此产品中的最高工作电压为4.2V,最低工作压为3.5V,推荐工作电压为4.0V,当电池的电压低于3.5V时单片机4脚(GP2)输出2Hz脉冲推动LED闪烁,表示电池缺电,脉冲波 持续时间 20秒, 缺电显示过程3脚(GP1)为低电平(无输出)
·省电休眠模式。K1闭合3秒后系统进入休眠模式。休眠模式的待机电流：4uA @ 4V。
·触键唤醒的功能。系统进入休眠后，K1闭合唤醒系统 。
四、系统硬件电路设计
电路如下图，GP3为K1输入口，GP0为比较器的CIN+输入端，当工作电压底于3.5V时，通过R1与R2分压，GP0口电压小于内部基准电压0.6V，CMCON0寄存器中的CMPOUT位被置0，从而判断到电压偏低。GP1输出驱动功率管。GP2输出驱动LED发光。
五、软件设计
系统的低电压检测功能,用比较器实现。当电源电压低于3.5V时,CIN+ < 内部参考电压0.6V,CMCON0寄存器中的CMPOUT位变为0,从而判断到电压低, GP2输出20秒2Hz脉冲推动LED闪烁, 表示电池缺电。
系统进入休眠模式前,CMPON置0，关闭比较器,NOT_GPWU置0,使K1闭合时唤醒系统。
使LED由暗变亮的230HZ左右的调宽脉冲用TIMER0来实现。将预分频器分配给TIMER0，并将预分频比设为1：4。查询TMRO寄存器的第5位，可得到256us的计数器T_256us，用计数器T_256us实现230HZ左右的调宽脉冲。查询TMRO寄存器的第7位，得到1ms记数器T_1ms，以及T_10ms、T_1s。开关K1的检测和低电压检测每10ms查巡一次。软件流程图如下，代码见附件（smoke.asm）。
六、核心MCU简介
10F206:6脚、内含1路模拟比较器、FLASH工艺的8位单片机高性能RISC结构CPU
●精简指令集，仅33条单字节指令。
●除地址分支指令外，其余全为单周期指令。
●执行速度：4MHZ。
●空间：512字FLASH程序空间、24字节RAM
- 中断能力，2级硬件中断
功能部件：
- 高驱动电流IO脚，可直接驱动LED灯。
- 模拟比较器部件；1路电压比较器、可编程片内参考电压Vref、可编程比较输入、比较器输出可作为输出信号。
- 8位定时器/计数器TMR0，带8位预分频器。
微控制器特性：
●上电复位
- 上电延时器保障VDD稳定建立，振荡定时器保障振荡稳定建立。
- 低压锁定。
- 自振式看门狗、内部复位，MCLR脚复用。
- 电平变化中断、可单独编程弱上拉。
- 低功耗睡眠模式。
- 在线串行编程。
CMOS 工艺特性：
- 低功耗、全静态CMOS FLASH工艺。
- 宽工作电压：2.0-5.5v
- 宽工作温度：商用级：0℃~+70℃、工业级：-40℃~+85℃
- 低功耗：
--<350uA@ 2 V4MHZ
--1uA@ 2V睡眠模式下
七、元器件清单
Used Part TypeDesignator FootprintDescription
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1K吸嘴
1104C10402电容
1150RR40402电阻
1200KR10402电阻
10306LED0805LED
1FDN357NQ4SOT-23-3MOSFET
1PIC10F206-SOT6R3SOT-23-6MCU
1PCB
八、使用说明
工作温度：（-5~40）℃
贮存温度：（-10~55）℃
相对湿度：≤90﹪
大气压：（86~106）kpa
九、其它服务
﹡委托设计
根据客户的实际要求专门设计，并提供完整的技术服务支持
﹡合作开发
发挥各自的优势，合作开发完成和量产并提供完整的技术服务支持
﹡技术支持
可提供方案或功能模块，促成客户开发成功或量产
