本发明涉及电子烟电容检测，尤其涉及一种电子烟电容式咪头电容检测方法、模拟前端及电子烟。
背景技术：
1、现有电子烟的气流传感器一般使用电容式咪头。开关咪是在咪头的基础上增加了一个asic（application specific integrated circuit,专用集成电路）电容检测芯片，并集成为一个咪头结构。咪头主要由振膜和背极板组成，两者形成一个平行板电容器，当人吸烟产生的负压会使振膜和背极板的距离变小，平行板电容就变大，再通过电容检测芯片检测电容变化的大小，进而判断出人吸力的大小。
2、目前的咪头电容检测方式主要有三种，第一种是使用开关咪，asic专用电容检测芯片设计在咪头内部，对外通过一个gpio（general-purpose input/output，通用型输入输出）引脚直接输出高、低电平显示咪头是否有吸入气流；第二种是将咪头的两个引脚，一个接地，另外一个接到外部已经封装好的asic芯片的咪头检测引脚，由asic芯片检测后，再将信号送到电子烟主控芯片；第三种是直接将咪头的一个引脚接到集成有电容检测功能的主控芯片，由主控芯片完成对咪头电容的检测。
3、上述三种电子烟咪头的检测方式各有优缺点；
4、1）开关咪，asic芯片集成在咪头内部，对外直接输出高、低电平。因为容易受到干扰的待检测电容组成部分都集中在咪头内部，所以抗干扰能力强，使用方便的优点。但成本昂贵（开关咪的价格是咪头的两倍以上），且不能检测吸烟力度的大小，启动负压的门限一致性不好。
5、2）直接使用咪头，无论是外接封装好的asic芯片，还是咪头直接接入集成了电容检测功能的电子烟主控芯片。虽然成本降低，但相对开关咪，待检测电容组成部分的咪头引脚和走线都设计在pcb板上，非常容易受到电子烟漏油漏水、温度变化等因素影响。特别是在生产装配时，手非常容易触摸到了pcb板上咪头的引脚或走线，改变芯片电容检测脚对地的电容，进而电子烟产生误启动现象。
6、综上所述，亟需一种新的电子烟咪头检测技术，该技术不仅能降低成本，还能将电子烟的抗干扰能力显著提高，以此有效解决外部环境变化或装配时手触摸咪头的引脚及走线引起的误触发问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供电子烟电容式咪头电容检测方法、模拟前端及电子烟，以解决上述技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明提供的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，包括如下步骤：
4、电容检测周期开始前，断开电容式咪头的负极与地端的连接，对电容式咪头的正极和负极均输入相同的驱动信号；
5、在所述电容检测周期的前段周期采集所述电容式咪头正极的电容数据，对采集的电容数据进行放大与模数转换，得到所述电容式咪头的同驱电容数据；
6、在所述电容检测周期的前段周期结束时，连通所述电容式咪头的负极与地端，对电容式咪头的正极和负极分别输入不同的驱动信号；
7、在所述电容检测周期的后段周期采集所述电容式咪头正极的电容数据，对采集的电容数据进行放大与模数转换，得到所述电容式咪头的对地电容数据；
8、将所述电容式咪头的对地电容数据与同驱电容数据做差运算，得到所述电容式咪头消除干扰的电容数据。
9、在一些实施例中，得到的所述同驱电容数据包括所述电容式咪头的走线干扰电容数据、所述电容式咪头的引脚干扰电容数据；得到的所述对地电容数据包括所述电容式咪头消除干扰的电容数据、所述电容式咪头的走线干扰电容数据、所述电容式咪头的引脚干扰电容数据。
10、在一些实施例中，对所述电容式咪头的正极和负极分别输入不同的驱动信号，包括如下步骤：
11、在所述电容检测周期的前段周期结束时，所述电容式咪头的负极输入低电平信号，所述电容式咪头的正极输入所述相同的驱动信号；所述相同的驱动信号为电压方波信号。
12、在一些实施例中，对所述电容式咪头的正极和负极分别输入不同的驱动信号，包括如下步骤：
13、在所述电容检测周期的前段周期结束时，所述电容式咪头的正极输入所述相同的驱动信号与低电平信号依次交替的驱动信号，所述电容式咪头的负极输入所述低电平信号与所述相同的驱动信号依次交替的驱动信号；所述相同的驱动信号为电压方波信号。
14、在一些实施例中，所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，还包括如下步骤：
15、所述电容式咪头消除干扰的电容数据是否超过设定阈值；如是，启动对电子烟的加热；否则，不启动对电子烟的加热。
16、在一些实施例中，所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，还包括采集所述电容式咪头两极的同驱电容数据和对地电容数据，步骤包括：
17、在下一电容检测周期的前段周期采集所述电容式咪头两极的电容数据，对采集的电容数据进行放大与模数转换，得到所述电容式咪头的正极同驱电容数据和负极同驱电容数据；
18、在所述下一电容检测周期的前段周期结束时，连通所述电容式咪头的负极与地端，对所述电容式咪头的正极输入对应的驱动信号，止断负极对应的驱动信号；在所述下一电容检测周期的后段周期采集所述电容式咪头的正极的电容数据，对采集的电容数据进行放大与模数转换，得到所述电容式咪头的正极对地电容数据；
19、在完成采集所述电容式咪头的正极对地电容数据后，将所述电容式咪头与地端的连接由负极设置为正极与地端的连接，止断正极对应的驱动信号，对所述电容式咪头的负极输入对应的驱动信号；在所述下一电容检测周期的后段周期采集所述电容式咪头的负极的电容数据，对采集的电容数据进行放大与模数转换，得到所述电容式咪头的负极对地电容数据。
20、在一些实施例中，根据得到的所述电容式咪头的负极与正极的电容数据，对所述电容式咪头的干扰进行如下判断：
21、正极对地电容数据与正极同驱电容数据均超过设定阈值，负极对地电容数据与负极同驱电容数据均小于设定阈值时，所述电容式咪头的正极存在走线干扰或引脚干扰；
22、正极对地电容数据与正极同驱电容数据均小于设定阈值，负极对地电容数据与负极同驱电容数据均超过设定阈值时，所述电容式咪头的负极存在走线干扰或引脚干扰；
23、正极对地电容数据与正极同驱电容数据均超过设定阈值，负极对地电容数据与负极同驱电容数据均超过设定阈值时，所述电容式咪头的正极、负极均存在走线干扰或引脚干扰。
24、作为共同的发明构思，本发明还提供了一种模拟前端，用于实现上文所述的电子烟电容式咪头电容检测方法，包括模数转换器adc、第一运放器ca1、第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、电容检测引脚与模式控制引脚；
25、所述模数转换器adc、第一运放器ca1、电容检测引脚依次连接，所述第二开关sw2一端连接在所述第一运放器ca1、电容检测引脚之间，所述第二开关sw2的另一端、第一开关sw1的一端均连接驱动信号源，所述第一开关sw1的另一端、第三开关sw3的一端均与所述模式控制引脚连接，第三开关sw3的另一端接地；
26、所述电容检测引脚、模式控制引脚分别连接所述电容式咪头的正极、负极，所述模数转换器adc连接电子烟的主控芯片。
27、在一些实施例中，所述的一种模拟前端，还包括第二运放器ca2、第四开关sw4、第五开关sw5以及第六开关sw6；所述模数转换器adc、第二运放器ca2、模式控制引脚依次连接；所述第四开关sw4的一端与所述第二开关sw2的一端、第一运放器ca1的输入端均相连，其另一端连接所述电容检测引脚；所述第五开关sw5的一端连接在所述电容检测引脚、第四开关sw4之间，其另一端接地；所述第六开关sw6的一端与所述第一开关sw1的一端、第二运放器ca2的输入端均相连，其另一端连接所述模式控制引脚。
28、作为共同的发明构思，本发明还提供了一种电子烟，包括上文所述的模拟前端，还包括主控芯片和电容式咪头；所述模拟前端嵌入在所述主控芯片中，所述模拟前端的电容检测引脚与所述电容式咪头的正极连接，所述模拟前端的模式控制引脚与所述电容式咪头的负极连接；所述主控芯片对所述模拟前端的模数转换器输出的所述电容式咪头的对地电容数据与同驱电容数据做差运算，得到所述电容式咪头消除干扰的电容数据，并将超过设定阈值的所述消除干扰的电容数据作为判断吸烟条件启动对电子烟的加热。
29、实施本发明上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
30、本发明通过电容式咪头的正极和负极在整个电容检测周期的前段周期输入相同的驱动信号，且负极不连接地端，在整个电容检测周期的后段周期输入不相同的驱动信号，且负极连接地端，再通过计算，进而消除掉外围环境的干扰信号引起的电容变化，得到电容式咪头实际因吸烟引起的真实电容变化数据。
31、另一方面，本发明能够有效消除电容式咪头的外部干扰，如漏油、进水引起的引脚电容干扰，触摸电容式咪头相关线路走线引起的电容干扰等，采用低成本的电容式咪头，且无配置昂贵的asic芯片，进而能够有效降低成本。而且，得到的消除干扰的电容数据大小能够精准对应确定的吸烟力度，因而能够提升启动负压的门限一致性。
32、因此，本发明不仅能降低成本，还能将电子烟的抗干扰能力显著提高，以此有效解决外部环境变化或装配时手触摸咪头的引脚及走线引起的误触发问题。
1.一种电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，得到的所述同驱电容数据包括所述电容式咪头的走线干扰电容数据、所述电容式咪头的引脚干扰电容数据；
3.根据权利要求1所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，对所述电容式咪头的正极和负极分别输入不同的驱动信号，包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，对所述电容式咪头的正极和负极分别输入不同的驱动信号，包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，还包括采集所述电容式咪头两极的同驱电容数据和对地电容数据，步骤包括：
7.根据权利要求6所述的一种电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，根据得到的所述电容式咪头的负极与正极的电容数据，对所述电容式咪头的干扰进行如下判断：
8.一种模拟前端，用于实现权利要求1-7任一项所述的电子烟电容式咪头电容检测方法，其特征在于，包括模数转换器adc、第一运放器ca1、第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、电容检测引脚与模式控制引脚；
9.根据权利要求8所述的一种模拟前端，其特征在，还包括第二运放器ca2、第四开关sw4、第五开关sw5以及第六开关sw6；
10.一种电子烟，其特征在于，包括权利要求8-9任一项所述的模拟前端，还包括主控芯片和电容式咪头；所述模拟前端嵌入在所述主控芯片中，所述模拟前端的电容检测引脚与所述电容式咪头的正极连接，所述模拟前端的模式控制引脚与所述电容式咪头的负极连接；
