电子烟MCU是整个设备的“大脑”，负责控制所有功能，确保安全，并提供用户体验。其方案的核心可以概括为：​​在极低的成本和功耗下，实现精准的控制、全面的保护和灵活的功能。

一个典型的电子烟MCU需要完成以下任务：

​​主控功能​​：

​​输出控制​​：根据用户的抽吸动作（通过气流传感器检测）或按钮操作，控制MOSFET开关，精确驱动雾化芯发热。

​​功率调节​​：支持恒定功率输出（Power/Wattage模式），避免因电池电压下降而导致输出功率衰减，体验感更一致。

​​温度控制​​：​​TC/TCR模式​​。通过测量雾化芯（通常是镍Ni200、钛Ti、不锈钢SS等材料）的电阻变化来实时反推其温度，并调整输出功率，确保雾化温度始终维持在设定值，防止干烧产生有害物质。

​​模式切换​​：在功率、温控、旁路（Bypass，直接输出电池电压）等模式间切换。

​​用户交互​​：

​​按键检测​​：处理开关机、功率加减、模式切换等操作。

​​显示驱动​​：驱动OLED/LCD屏幕，显示功率、电阻、电压、抽吸口数等信息。

​​LED指示灯​​：通过RGB LED或单色LED提示电量、状态、错误等信息。

​​电源管理​​：

​​电池电量监测​​：通过ADC检测电池电压，换算成电量并显示，并在电量过低时自动切断输出，保护电池。

​​充电管理​​：控制USB充电芯片，管理锂电池的充电过程（涓流、恒流、恒压）。

​​低功耗管理​​：在待机时进入睡眠模式，极大降低功耗，延长待机时间。

​​安全保护​​：​​这是最重要的功能​​

​​短路保护​​：检测雾化器电阻，如果低于安全值（如0.1Ω），则拒绝工作。

​​超时保护​​：单次抽吸时间超过设定值（通常为8-10秒），自动停止输出，防止长时间干烧。

​​超功率/超温保护​​：监测输出功率和芯片温度，超过阈值立即关闭。

​​电池欠压/过放保护​​：防止电池电压过低而损坏。

​​充电保护​​：监测充电过程中的过压、过流。

多元 MCU 选型策略：

总结：8 位 MCU 是 经济型方案首选，32 位 MCU 是高性能彩屏方案核心。

选择8位单片机采用 SOP16/QFN20 封装，体积小巧，适用于空间有限的一次性电子烟设计。其内置 10-bit ADC，可精准采集雾化片阻值、电池电量等模拟信号；OPA 运算放大器对咪头信号进行片内放大，省去外部比较器，进一步简化电路设计；LED Driver 能够直接驱动数码管 / LED 点阵，无需额外三极管，极大降低了 BOM 成本。该系列 MCU 主频可达 16MHz，8KB Flash 和 512B RAM 。

在可充电彩屏电子烟领域，32 位 MCU 凭借强大的运算能力和丰富的外设资源占据主导地位。例如辉芒微的 32 位性能线产品，基于 Arm? Cortex? - M0 + 内核，运行频率最高可达 64MHz，具备 64KB Flash 和 8KB RAM，为运行复杂的图形界面和智能控制算法提供了坚实保障。

​​硬件设计​​：

​​MCU选型​​：根据产品定位（低端/高端）、功能需求（是否需要屏幕、温控等）和成本目标选择具体型号。

​​MOSFET选择​​：根据最大输出电流和功率选择合适的MOSFET作为开关管，其导通电阻（Rds(on)）直接影响效率和发热。

​​电流采样​​：通常使用一颗毫欧级精密采样电阻和MCU内部的运放/ADC来监测输出电流，用于功率计算和保护。

​​电感/电容​​：用于电源滤波，确保输出平稳。

​​软件/固件开发​​：

​​电阻测算​​：MCU会先输出一个极短的低功率脉冲来测量雾化器的基础电阻（冷阻），这是温控和功率计算的基础。

​​PWM控制​​：通过改变PWM（脉冲宽度调制）的占空比来控制平均输出功率。

​​算法​​：温控模式需要复杂的算法来根据电阻实时推算和控制温度。

​​用户体验​​：处理按键单击、双击、长按等组合逻辑，设计合理的菜单界面。