昨天这篇文章讲了这个扫地机的来龙去脉,以及我是怎么修好它的。但是一堆人说是要看拆解,不想看维修,于是我连夜起床,裤子都没来得及穿,赶紧做了拆解,请欣赏:
其实对于很多消费者来说,家里的电子产品坏了可能就直接扔掉了。但是其实很可能这些东西并不是坏了,而是电池损坏,或者有些地方接触不良了。对于电池和其他配件损坏这种事情,维修起来极其简单,网购一个同样型号的配件更换上去就行了,你几乎可以网购到任何电子产品的零配件。
这个扫地机修好后我就丢在那里了,并没有怎么使用,主要是因为我本人虽然喜欢折腾那些电子产品或者智能产品,但是并不喜欢用。甚至这些年身患电子阳痿,折腾起来都有点力不从心。所以这个扫地机在角落里吃了很久的灰了,在大家的催促下才决定拆解。
先从驱动轮开始拆。
这轮子是带减速结构的。而且很显然可以看到电机尾部的磁环和电路板,电路板上肯定有霍尔传感器,组成了一个编码器,这样就可以获取实时速度,进而精确控制电机的转速。
编码器特写。
这个扫地机总共有两个驱动轮, 左边的是驱动轮,右边的也是驱动轮。
继续拆解,不得不说,清洁类电子产品我不愿意拆是有原因的,里面太脏了,这个扫地机开颅之后里面到处都是带着灰尘的毛絮絮。当然,如果和电磁炉之类的厨房电子产品相比,这个扫地机算是比较干净了。前些年上大学的时候,放假回老家亲戚邻居知道我是学电子的总要找我修什么电磁炉、电饼铛、电火锅之类的东西,简直是人生噩梦啊。
显而易见,这个板子上总共两个电路板,绿色的这个看起来是运动控制器,而蓝色的这个看起来像大脑。
蓝色的板子上引出了一个摄像头。似乎这个时候,扫地机还是通过摄像头来做路径识别与规划的,还没有激光雷达的介入。看来走的是特斯拉的技术路线啊!
这个板子上引出了一个蜂鸣器,一个摄像头,还有一个一个USB接口板,估计是用来调试的。
这个小板子上面除了USB接口还有一个3P的座子,另外还有一个按键。看起来应该是按下按键再上电可以进入Boot从而给板子上的芯片升级固件。
而且这个调试板安装的很隐蔽。USB插入这边是堵住的,而且我扣了一下不是活动口, 应该是用胶粘起来的,大概率是返厂或者维修时使用。
8欧1W的喇叭特写。
排线上有铁氧体磁环用来抑制高频电磁干扰对SOC图像识别系统的影响。
回到这个板子。板子背面没有主要器件,只有阻容和连接器,另外,所有的测试点都是放在这边的,方便上机批量测试。
去掉板子另一面的屏蔽壳,发现下面用了一个全志R16 SOC。它和周围的DDR颗粒、EMMC、电源管理共同构成了一个最小的图像处理系统。
R16特写。
电源管理芯片用的是AXP223,2013年的PMIC芯片了。针对锂电池供电且需要多路输出转换的应用而设计。集成了效率为94%、充电电流2.1A的闪充系统,同时支持21路电源输出,包含5路大电流DC-DC,还支持电压、电流、温度监控等12bit的ADC。
这个板子周围插满了各种排线。想必定然是运动控制板了。
板子上涂了三防漆,其中几个座子打胶加固。
三防细节,据说现在有那种纳米防水涂层、或者是有那种机器喷涂三防,估计喷出来的效果都会比这个看着均匀。
除去三防之后,发现主控的型号是STM32F071VBT6。这颗MCU主频48M不算高,但是好处是因较多,外设资源丰富,对于扫地机这种应用来说是比较合适的。
主控芯片的两颗晶振布局布线细节。起振电容放在靠近芯片一侧,晶振信号上串一个1M欧电阻防止不能起振,周围铜皮包覆,整体来看布线虽然不美观但是很稳妥。
电池电压4S锂电池串联后电压14.4V输入到板子上之后,需要降压之后为系统供电,这里采用了TI的TPS54331,这可能是TI的电源芯片里最便宜的了,几毛钱就能买到,但是性能参数还不错,输入电压范围3.5V~28V,输出电压0.8V到25V,输出电流达到3A了。算是一款高性价比的DC-DC电源降压芯片。
3.3V的LDO也是使用了TI的器件,型号是TLV1117LV33DCYR。
板子上电机驱动采用了两个TI的DRV8801PWPR,这个器件内部包含了一个全H桥,可以用来驱动有刷直流电机、电池阀等其他带绕组的器件。很显然在电机输出上还加了一个100毫欧的采样电阻。

这是DRV8801的框图。
板子上用了多颗ST的LM258来实现电流检测等功能。
除了图像识别板上有一个外接的喇叭,这个运动控制板上还贴有一个贴片蜂鸣器。
这个运动控制板的背面整个贴了一张黑色麦拉片绝缘。
撕下麦拉片可以看到每个座子上的信号都有测试点。
去掉电路板和驱动轮之后,壳体里还有三个电机,分别用来是控制转动毛刷、吸尘滚轮等机构的。里面确实挺脏,我打算抽空把这些组件拆下来好好清洗一下再安装回去,但是不知道这事要拖到猴年马月。
整体来看,这个扫地机是19年的产品,板子上用的电子元器件大多都是ST、TI这样的国际大厂的元器件。2020年是一个分水岭,一波缺货涨价导致进口器件的价格动辄涨了十几倍,我清晰的记得涨价前6块钱的STM32F103C8T6涨价到了50+,更离谱的是STM32F217IIH6这种稍微冷门的型号价格从几十块涨到了1800一片。涨价似乎也并不是啥坏事,最起码倒逼各种产品生产厂商开始使用国产器件了。我现在拆解的消费电子产品如果是20年以前的,经常可以看到板子上全是ST、TI、NXP、英飞凌等物料,但是如果拆解的是20年之后的,几乎很少能看到这些厂家的物料。所以,我其实挺好奇,科沃斯最近几年的新品用的都是什么品牌的元器件呢,有机会了拆解看看。