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原创 共享单车原理大揭秘:小编亲自示范如何“撬锁”

2017-5-5 10:52 2291 0 分类: PCB

如今,共享单车已经成为许多人出行中必不可少的一部分。小编每天上班不想挤地铁的时候,往往就会找上一辆好骑的共享单车,掏出手机扫扫码骑上就走,随到随停。但许多小伙伴偶尔都存在这样一个疑问:共享单车到底是什么原理,用手机扫扫码就让单车开锁?那个小小的车锁盒子内又有些什么东西,能日夜维护着单车的安全?


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近些日子,小编就从淘宝上入手了一款基于蓝牙技术的共享单车智能锁,准备为大家剖析一番,一探共享单车的神秘之处。


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如照片所示,智能车锁正面是一个常见的二维码,整个锁体被紧密的外壳所包围,拆下大大小小的背盖,即可看到车锁的内部结构。


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上图的电机不知道在哪里?掀开盖子与电路板,它正瑟瑟发抖地躲在里面...


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整个智能锁的功能实现都靠着这块小小的控制电路板,可以看到上面分布着限位开关、按键(空置)、电源、外接电源(接电容)、电机、蜂鸣器(平常我们开关锁时哔哔叫的那个)等接口,连接/控制着大大小小的器件。


在这里值得一提的是,为何电路板的外接电源接口上接个大电容呢,小编猜测是为了在电池电量耗尽之前,通过电容保存的一点电量以供智能锁正常锁闭。


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这块电路板的控制器采用的是TI 的CC2541,一款搭载低功耗蓝牙和 8051 MCU的 SoC 芯片。这块小小的芯片里存放着整个电路的控制逻辑,使智能锁能与我们的手机进行蓝牙通信(看到上图右边那长得像贪食蛇的PCB板载蓝牙天线了吗~),并控制电机、限位开关、蜂鸣器等器件正常工作。至于下面那片小小的AnalogTek AT9110 则是非常常见的电机驱动芯片啦。


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我们拿下电路板,来看看电机控制部分。电机通过一系列传动齿轮控制金属杆向上移动解锁。但电机是一个输出装置,它可不知道金属杆向上移动的限度在哪。于是设计者在金属杆的限位点处,放置了相应的限位器,当金属杆向上移动到限位点,触发限位器,限位器就会通过电平变化告诉电路板上的控制器:“啊啊,金属杆到顶啦!”控制器也会很默契地让电机停止转动。


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我们把金属杆抽出来,更容易看到它是如何被操纵以开锁/关锁的。


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整个智能锁的拆解就如以上所示。但具体我们的手机是如何与智能锁通信,让其开锁的呢?

事实上,智能锁或者是共享单车厂家,会为所有的锁建立数据库,让每一把锁都具备一个独特的蓝牙配对密码。当我们用微信扫一扫智能锁正面的二维码,即通过移动网络连接至厂家的服务器,获取蓝牙配对密码,即可与智能锁进行蓝牙配对,通信解锁啦。

最后再一家人整整齐齐来一张......


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通过小编的分析,大家有没有觉得豁然开朗,平常这么便利的共享单车,技术原理竟然如此简单。但必须说明的是。技术原理简单并不代表生产制造简单。像这样一个智能锁的生产,从电子部分的PCB和SMT,结构部分的外壳压铸和传动制动部件的制造,再到组装、测试、包装,每一个环节都要严格按照技术规范和质量要求来制造,任何一个环节的缺失或是大意很有可能就产生不良品。

但值得一提的是,在物联网垂直行业应用和智能硬件如此火爆的今天,许多欧美硬件创新企业对于其产品的生产制造流程却往往充满了迷茫,而国内特别是深圳一带却具备着众多强有力的物联网供应链厂商和经验丰富的行业专家。为此,HWTrek 一直致力于成为二者商业合作的坚实桥梁,在帮助海外硬件创新企业找到合适的合作伙伴,加速产品生产制造走向市场的同时,也帮助国内的供应链厂商获得不错的海外生意机会。


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关于HWTrek智造协作平台


HWTrek 致力于协助全球物联网企业,媒合对接制造合作伙伴、行业专家,管理产品开发、与销售渠道连接。截至 2017年2月,平台已吸引 11,000 多家物联网中小企业和 2,800 多个硬件项目,90%来自欧美。已汇聚 2,200 多位来自供应链的专家及 1,000 多个解决方案。


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