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将颠覆传统艾灸产业?——小艾智能艾灸盒2代pro拆解:创意输给了设计!

2020/04/16
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阅读需 11 分钟
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艾灸,中年大妈最热爱的养身方案之一,其存在遍布中国一线城市到没线城市。目前来说,传统的艾灸产业已经属于红海市场,趋于饱和,但是移动互联网的发展兴起了这个产业的变革,智能电子艾灸的诞生让艾灸从产业化趋向家庭化转变,而这片蓝海,似乎还没多少企业触及,你心动了吗?

这期与非拆吧就来拆解这么个有意思的玩意——小艾智能艾灸盒 2 代 pro,入手的价格是 270RMB,价格不算太贵,可能就是去线下体验一两次传统艾灸的费用,那么问题是这个电子艾灸到底能否等同于传统艾灸,其硬件电路方案和工作原理又是如何的?拆个机吧。

拆解

从产品外观来看,是传统的贴合加卡扣结构,正面是一个段式 LED 显示器,可以显示当前的温度。

 

而背面类似家用的电蚊香片加热器,一个凹槽型的加热器(凹槽内放置艾饼),外圈布局一圈加热指示灯,产品设计结构清晰,即便第一次接触这个智能艾灸盒也非常容易上手。

关于智能艾灸盒的使用和拆解过程可以观看视频,下面则是拆解完整个智能艾灸盒的全部器件,本文会主要讨论其电路方案及硬件设计

首先得吐槽一下,拆解完给人的第一印象这东西内部做工确实比较粗糙,如果只看外观的话欺骗性很大,从内部结构布局以及 PCB 设计来看更像是第一版试产的产品,如果这个产品要继续销售,我觉得后续得更新迭代是必不可少的。吐槽归吐槽,但其硬件方案设计以及结构布局还是比较值得借鉴的。

主控制板

主控制板核心是意法半导体 STM32 微控制器(黄色),基于 Arm cortex-M0 的 32 位单片机,这里主要用于控制蓝牙模组、LED 驱动、以及主控制板上的温度检测、LED、蜂鸣器,此外还控制着充电管理 PCB 板上的充电管理以及升压转换器这部分器件,目前在智能家居产品中,ST 的低功耗单片机方案比较多。

中间这颗绿色的器件从 PCB 布线可以看到连接的是背面的段式 LED 显示器,所以不难推测这颗器件是 LED 驱动器,规格型号位 TM1650,这是让人挺惊讶的地方,国产器件,性价比非常高,一颗就能够驱动 4 位 8 段数码管以及按键扫描,和 74HC595 芯片相比,可以节省一片芯片的成本,以往需要两片 74HC595 才能驱动 4 位数码管。另外像闪烁控制,亮度控制完全可以通过 TM1650 实现,不需额外编程,开发也很便利。

咖啡色器件是泰凌的蓝牙模组,蓝牙芯片规格型号为 TLSR8266F512ET32,在单片芯片上集成了 32 位 MCU,BLE/2.4G 射频收发器,16KB SRAM,512KB 内部 FLASH,14 位带 PGA 的 ADC,6 通道 PWM,3 个正交解码器,硬件按键扫描模块,丰富的 GPIO 接口,多级电源管理模块,基本上开发市面上常用的蓝牙低功耗产品都能满足。

红色器件从封装也能猜到是 mos 管,型号是 IRLR7843,原本属于国际整流公司的产品,14 年被英飞凌收购了,这颗器件在这里主要是用于导通加热片,可以理解为开关,而从这个产品来说,他是一开机就进行自主加热,所以智能艾灸盒的开关是需要长按开关机键进行操作,这点倒是比较人性化。

青色器件为蜂鸣器,目前在体验的时候发现主要是用于蓝牙连接手机小程序的提示音。

主控制板背面的话基本上没什么器件(下图),除了一块段式 LED 显示屏,其余的都是一些连接外设的接口以及连接充电管理 PCB 板的信号线。

连接的外设接口包括两个温度检测接口,LED 指示灯接口、加热片导线接口、连接到充电管理 PCB 板上的 FPC 排线(包括按键、开关机键等)。

这里有疑问的地方可能就是为何有两个温度检测接口?很简单,一个是用于检测里锂电池,检测到锂电池过热的话会通过 STM32 控制启动风扇;而另一个是用于检测加热片上的温度,而实时温度会反馈到显示器上或者上传到手机小程序显示界面上。

充电管理 PCB 板

充电管理 PCB 板主要包括了锂电池充电管理以及加热片升压部分电路。

  • 绿色:锂电池接口
  • 青色:主控制板与充电管理 PCB 板互联接口,包括锂电池供电信号以及升压电压信号
  • 红色:远翔同步升压转换器 FP6277(电流模式升压 DC/DC,集成 PWM/PSM)
  • 黄色:钰泰锂电池充电管理器 ETA6002

充电管理 PCB 板比较有意思,青色的是主控制板与充电管理 PCB 板互联接口,同样是锂电池供给主板电压的接口,按照正常逻辑不是应该只有两根信号线嘛,电源跟地,但是通过小板上的电路观察会发现真相:靠近这个接口旁边有颗红色器件远翔同步升压转换器 FP6277,而且看布线可知是通过黄色线通到主板上去的,这就很明显了,这 3 跟信号线,除了锂电池提供的电压还包括升压转换器提供的电压,而从整个硬件电路来看,锂电池的供电通过主板上的降压转换器提供给各个部分的芯片供电,而升压转换器输出的电压是提供给加热片供电的。

黄色器件为这个板子锂电池的充电管理 IC,型号为 ETA6002,仔细观察上面这块板子你会发现周围的器件非常之少,这就构成一个充电管理电路了?是不是很有意思?更神奇的是这个器件还包含绝配的动态路径功能。

参考下图,用户在设计此方案的充电管理电路时可以将 MCU 用电和电量显示 LED 用电连接到系统供电端引脚(SYS),然后 SYS 引脚在输入电源存在时使用输入电源供电,而在没有输入电源的的情况下使用电池供电。另外在充电完成后,输入电源一直插入的情况下,系统的耗电会来自输入电源,不损耗电池电能,最大程度保持电池电量。

充电管理 PCB 板背面只有一个 TYPE-C 接口以及 3 个按键,虽然简洁,但是看这个糟糕的焊锡涂抹的让人感觉一种弄弄的廉价感,而且在我看来,完全没必要采用 type 接口,毕竟从电路来看它并不支持快充,而如果说 type-C 直接是为了方面用户接插那就有点奢侈,毕竟这个出发点不是很有必要,而且成本还是嫁接在用户身上的。

到这里我们基本上能概括出整个智能艾灸盒的硬件电路方案。

硬件系统框图

部分器件 BOM 表

厂商 规格型号 说明
英飞凌 IRLR7843 MOS 管
意法半导体 STM32F030C8T6 32 位 MCU,Arm Cortex-M0
泰凌 TLSR8266F512ET32 低成本 BLE+2.4G 双模芯片
天微电子 TM1650  LED 驱动器
远翔科技 FP6277 高效率同步升压转换器
钰泰科技 ETA6002 锂电池充电管理器

总结

好了,拆解完这个智能艾灸盒,按照国际惯例做下总结。

首先,我必需要说明,在拆解这个产品前,笔者亲自体验了一周,当然也不排除体验周期太短的原因,反正对于我来说没有明显感觉到有什么功效,倒是有几次贴皮肤太紧,被烫到了;如果说要与传统艾灸比较,电子艾灸操作的灵活性更大,在功效没有充分发挥之前(如果有,笑~),你可以把它当成一个暖宝宝,想热哪里贴哪里,除此之外论功效,我只能说信则有,不信则无,对于我而言,我是信了,但是没体会到,甚是遗憾。

而作为一个硬件工程师来看,智能艾灸盒这个产品的创意要远大于产品实用性本身,将平时一些很常用的功能模块通过百般摸索+结构设计整合糅合在一起去革新传统行业,这是非常酷的一件事,说是科技创新道路上的前行者也不为过,但是在这种创新之下,却没有将这种创新的思想理念用于实际生产制造的产品上,内部接线布局杂乱,PCB 板焊锡油渍显眼脏乱,给人一种重复维修而推向市场的产品,果真是应证了那句话“金玉其外,败絮其中”,创意输给了设计!

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