今天我们拆解绿米的开合帘伴侣。
老宇哥个人对绿米的产品还是比较认可
的（非广告），最近买了一个绿米的开合帘伴侣，老宇哥冒着被媳妇儿批的风险（拆解后应该是可以还原的），装上去使用之前，将进行一次深入的拆解，看下它内部的设计究竟是怎么样的。
产品介绍：
绿米开合帘伴侣是一款智能窗帘控制器，旨在将传统窗帘变得“智能”，无需定制导轨，无需凿墙布线，也不需要接强电，通过手机APP等，可以随时随地控制窗帘的开合，为我们的生活增添一份科技感。
也就是说我们的大部分窗帘，加上这玩意，都能变智能。
原理结构大家一看都懂，直接把窗帘伴侣往窗帘轨道上一挂，传统窗帘秒变智能，可以接入米家系APP，homekit，用苹果手表，Siri等可以很方便进行开合控制，非常适合后装市场。
开始拆解
延续绿米一贯的审美，外观设计非常简洁，整个外壳非常的光滑，摸起来非常舒服，就像婴儿的皮肤一样，正面只有一个指示灯，一个按键以及一个光线感应的区域。
最外面的一个壳子是卡扣设计的，非常紧，拆解还是比较费力，想无损拆解还是有点难，沿缝隙撬开即可。
内部采用8颗小螺丝+ 卡扣固定。
拧开螺丝之后，外壳背面有一个小电路板，通过软排线固定到主板上，小电路板上有两个霍尔传感器，下面就对应着传动轮上的环形磁铁。
整个塑料外壳，处处都有加强筋，所以整个外壳的强度是非常可以的。
主机内部就是这样子的，上图从上往下分别为传动轮，主行走电机，步进电机抱紧机构，主板，电池。
传动轮下面是一个齿轮，主行走电机的输出扭矩通过减速齿轮进行传动，整个就是组成一个直流减速电机系统，网上并没有搜到类似的型号，应该都是新开模定做的。
行走电机的型号，WRK-500CA-17280B。
这里我们稍微拓展一下，窗帘电机系统，系统内部必然要精准的知道电机运行的行程位置，那这里是怎么实现的呢？
答案就是上面的那两个霍尔元器件了，一个普通的直流马达+霍尔元器件，就可以组成一个简单的伺服小系统，马达只要转动起来，霍尔元器件就会输出正交编码的位置信号，马达运行多少行程对应输出多少个方波信号，这样马达的位置就时时刻刻被系统记录锁定了，霍尔信号的波形大概是这样子的：
通过霍尔传感器，我们一方面是可以知道电机运行的精准位置，另一方面，是可以知道电机的运行方向。
上图中，可以通过霍尔1与霍尔2传感器输出信号上升沿的相对位置确定运行方向，比如，正转的时候霍尔1的上升沿领先霍尔2，反之亦然。
继续拆解
下面到电池部分，电池组是由两个LG的18650锂电池包在一起组成的，外面有缠绕泡棉胶带，电压3.7V，容量6000mAh。
容量是挺足，电池也是好电池，正常使用窗帘一天也就开关一两次，平时都是待机，所以充一次电用几个月是没问题的。
USB-C充电小板，这里并没有用PD诱导芯片，而是简单的将CC1与CC2通过5.1K下拉电阻到地的方式从USB-C取5V的电压，具体的原理大家可以参考老宇哥的经典电路系列分析文章。
硬件设计中非经典巧妙的20个电路，带分析，收藏起来慢慢看（一）
这里这么设计就足够了，因为这个产品不是经常性充电的，哪怕就是以5V1A的功率进行充电，我认为都足够了。
主行走电机下面就是抱紧机构，抱紧机构挂在窗帘挂钩两侧，通过步进电机螺杆的收缩，使得传动轮紧紧的滚动在轨道上。
步进电机为5线 9V的减速步进电机，抱紧结构设计的非常不错。
主板两面都刷了三防漆，一面是布局了所有的连接端子，无线模块，有一个蜂6vj.ichi-japan.com鸣器，还有步进电机的驱动IC。
产品的设计还是比较紧凑的，随着各类智能设备越做越小，越做越轻薄，PCBA上的各种芯片、元器件等设计就会越来越紧凑，常规的双面板必然满足不了需求，所以我们更多的设计4层板、6层板、8层板等，以前打样还是蛮贵的，好在有嘉立创，一直强调通过技术升级来降低咱们用户的成本，即使用“盘中孔（树脂塞孔+电镀盖帽）”工艺+2u"沉金工艺，也不加价，真是太良心了，大家可以点击下面的图片领取6层板打样券。
无线模块型号为：MHCB09P-IB，IB就是外接天线的意思，这是小米的一款超低功耗BLE模组，模块内主控芯片为EFR32BG22，32KB的SRAM，512KB的Flash，待机功耗为3.5uA，支持BLE和BLE Mesh。
步进电机驱动IC为：AiP2803，内部包含八个独立的达林顿管驱动电路，每路达林顿管输入均串联一个2.7K的基极电阻，输出内置续流二极管，单路达林顿管最大可输出500mA电流。
主板另一面是主控MCU，型号是：HC32L190JCTA，来自小华半导体，32位M0+内核，支持低功耗，内置32KB的RAM以及256KB的Flash，封装为LQFP48，1.8~5.5V宽压，两路串口，两路I2C，两路SPI，一个12位的ADC，LCD驱动等功能。
步进电机跟主行走电机为9V，锂电池为3.7V，所以必然需要一颗升压芯片，这里用的TI的TPS61088，是一颗10A的全集成同步升压转换器，具有 2.7V 至 12V 的宽输入电压范围，可支持由单芯或两芯锂电池供电的应用，并且能够提供高达 12.6V 的输出电压。
直流行走电机的驱动芯片也是TI的，型号是DRV8876，4.5-37V电压范围，3.5A的峰值电流，内置N沟道的H桥、电荷泵稳压器、电流检测和调节、电流比例输出，可通过PWM控制，集成过流过热欠压保护功能。
▲ 典型应用电路
锂电池充电保护芯片也是TI的，型号是BQ25302，是一款高度集成的独立型开关模式电池充电器，适用于单节锂离子和锂聚合物电池。支持 4.1V 至 6.2V 输入电压和 2A 快速充电电流。该器件的集成式电流检测拓扑可实现高充电效率和低 BOM 成本。此器件具有出色的 200nA 低静态电流，可节省电池电量并更大限度地延长便携式设备的存放时间。BQ25302 采用 3x3 WQFN 封装，适用于 2 层布局和空间有限的应用。
我们在轻轻手动拉窗帘的时候，就会自动开或者合，这里是通过加速度传感器实现的，芯片上丝印着IMU，具体型号看不清。
这里还有个光敏传感器，这里不是使用光敏电阻AD采集实现光强的检测，而是通过专用芯片，这里应该是I2C之类的专用光敏传感器，检测的非常准，通过光敏可以设置夜晚自动闭合窗帘，早上自动缓缓打开窗帘。
绿米的开合帘伴侣，可以轻松的将传统窗帘秒变智能，抱紧结构设计，可以适应不同的轨道类型，同时可通过APP控制，定时窗帘的运行模式，更支持Homekit，Siri，智能手表等的控制，还支持手动拖拽，内置的锂电池，更是支持长达半年的使用，免去接强电的烦恼，产品虽然小，但是设计非常紧凑，可以说是电子与机械的经典结合了。
最后再来个大合集：
从拆解中我们学习借鉴成功的经验，少走弯路，共同探讨，对此产品大家看了有没有啥更好的想法，欢迎留言区评论！
更多电子技术文章，请持续关注芯片之家！
热门跟贴