最近碰巧家里的保溫杯開膠了,于是就順道把它拆了,每次拆這種小玩意就像開盲盒一樣,總是有驚喜。今天的拆解對象如下所示,即一個帶溫度顯示的保溫杯蓋子:
拆開后可以看到結(jié)構(gòu)也很明了,最左側(cè)是一個外面的金屬外框,中間是電路板,電路板由一個電容按鍵(導(dǎo)電泡棉),一個sop8的單片機(jī),一個數(shù)碼管(設(shè)計的很好),幾顆電阻,溫度傳感器組成。
可以看到在電路板后面有一個溫度傳感器,一個CR2032紐扣電池(3V)供電。
先賣個關(guān)子,大家可以猜測一下這個溫度傳感器是什么類型的,是熱電阻還是熱電偶呢?
我老婆看到這個電阻的樣子,她說這是熱電偶。但是很顯然這個不可能是熱電偶,原因有以下兩點(diǎn):
1.熱電偶價格貴。
2.熱電偶產(chǎn)生的熱電勢很小,這種很便宜的單片機(jī)不可能有這種高精度ADC實(shí)現(xiàn)采集(可能得16bit的ADC,一般都是24bit)。
某寶搜了一下,這個漆包線熱敏電阻的價格大概一毛多一根,很便宜,搜索關(guān)鍵詞為:漆包線熱敏電阻。價格也是很便宜。
然后我看了一下電路板背面,發(fā)現(xiàn)這個數(shù)碼管很奇怪,因?yàn)樗⒉皇遣寮模覐恼婵矗部梢钥吹剿膊⒉皇琴N片的(沒有看到貼片管腳)。所以我就想,難道是斑馬條的?類似液晶屏那種?
抱著對數(shù)碼管的好奇,我就將電路板背面的四個白色的數(shù)碼管固定點(diǎn)剪開了。打開的瞬間,原來如此,原來是貼片LED+數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)罩子。這個設(shè)計很好,而且很靈活!拆開后這電路簡直是耳目一新,挺好玩的設(shè)計!
然后再看一下這個電路板的功能和單片機(jī)管腳:一個溫度檢測(電阻分壓),需要一個管腳采集。一個電容按鍵檢測,需要一個管腳采集。一個電源一個地,兩個管腳。然后查了一下LED的數(shù)量,兩位7段數(shù)碼管+一位攝氏度℃顯示,一個綠燈顯示溫度合適,一個紅燈顯示溫度燙嘴。總共17顆LED燈??!那么拋開VCC,GND,電容按鍵,溫度檢測,只剩下了4個管腳!
那么4個管腳可以控制17個燈嗎?答案是肯定是不可以的,按照查理復(fù)用法,最多4個管腳只能控制12顆燈(2*6)。4個管腳的查理復(fù)用如下所示(電路圖摘取自公眾號《電路啊》):
所以說這個電路板設(shè)計還是很巧妙的,他應(yīng)該是從ADC檢測溫度或者是從電容按鍵檢測的兩個管腳中,有一個復(fù)用為了輸出,以控制LED。總體應(yīng)該是5個管腳的查理復(fù)用法。設(shè)計的真是有意思!
總結(jié):
消費(fèi)電子的設(shè)計真是有意思!真是窮極所有的設(shè)計!
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