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本帖最后由 2n3055 于 2020-7-7 17:47 编辑
话说原来附近有一个共享自行车的坟场，堆了不少腐烂的共享自行车
有一次从那里走，发现自行车都被清走了，但是在草丛里发现了这个东西
从外形上看，这只是一个锁芯，没有锁体，塑料构造，也没有什么品牌标识什么的
估计就是拆车的时候从哪个车上掉下来的
锁体是塑料的，在这个弧形部位，有一个金属凸起
可以按动，是活动的，应该就是锁舌了，用来进行开锁操作的
可以被按进去
猜想当你扫码完成，听见“咔”的一声锁打开的时候
就是这东西缩回去的结果
盒子的一角，有两根线出来，接了一个蜂鸣器
应该是为了防水，走线的孔洞用胶封住
蜂鸣器的底座出现开裂，估计是摔的
侧面贴着一个标签，写着物联锁
没有型号，也没有品牌，那个条码扫出来就是那一串数字
标签泡过水，皱巴巴的
背面，没什么东西
用螺丝刀拧开外露的螺钉，一共有4颗
一般这种锁都喜欢用一些诸如三角、正方、梅花等异形螺钉
这个锁芯不然，就是普通十字螺钉，很好拆
打开外壳是这样的，5颗巨大的电池占据了大半空间
外壳的缝隙中，有防水胶圈
应该说，这个锁芯的密封性似乎不错，虽然扔在草丛里风吹日晒雨淋
但是打开里面很干燥，没有进水痕迹，也没有锈迹
电池采用接插件安装，在锁芯上似乎没看见外接太阳能电池或其它电源的接口，
难不成这锁是纯电池供电，这电池还得经常更换吗？
电池盒边上专门留出了线槽用来走线
测试一下，电池还有电，3.65V，但是，有多少电就不知道了
因为锂-亚电池放电平台非常平坦，基本容量从90%-10%电压都是3.6V左右
所以无法通过电池端电压判断电池剩余容量
里面一共2组电池，大的4节一组，标记3.6V 15.2Ah，
是的，别看这么大容量，这是不可充电的一次性锂-亚硫酰氯电池
特点就是容量大，寿命长，自放电小，缺点嘛，不能充电是硬伤
话说，就是看到电池上面标的NOKELOCK字样，才查到这个锁芯的品牌
小“电池”上没有参数，只标了一个型号SPC1550
结果一查发现这是个超级电容，最大充电电压4.1V 容量400mAh
这倒是个很巧妙的设计
首先，锂-亚电池容量很大，但是它的缺点是放电电流小，别看那15.2Ah的大电池
持续放电电流能有500mA就不错了
而物联锁这种负载的特点是待机功耗很小，开锁电流较大（电机启动），但是时间很短
这样，开锁的时候，超级电容能够提供较大的放电电流，保证电源稳定
所以，用锂亚电池搭配超级电容，确实是一个不错的选择
电池和电容直接放在电池盒里
取出电池和电容，锁芯的主要结构在电池盒下面
电池盒由3颗螺钉固定，拧松螺钉，取出电池盒
内部结构，一个减速电机驱动的锁舌和一块主控电路
机械部分，一个减速电机带动一个偏心轮旋转，控制锁舌的伸出和缩回
当开锁时，电机转动，偏心轮旋转带动锁舌缩回，锁就弹开了
当要锁闭时，电机反转，锁舌在弹簧作用下伸出，进入锁定状态
有2个微动开关分别对锁舌位置和偏心轮位置进行检测，避免电机过度旋转导致机械故障
现在，锁舌处于伸出状态
应该说，这时候锁体上那个锁环是不能动的，因为被这个伸出的锁舌卡住了
拨动锁舌，现在锁舌处于缩回状态，这时，右边那个微动开关弹开了，告诉MCU锁舌处于开启位置
这时候，锁体上那个锁环，应该缩回去了，锁处于打开状态
当你锁车的时候，锁环上和锁舌对应处应该有一个凹陷能让锁舌卡住
这样，锁好车后锁舌弹出，告诉MCU，车锁上了
机械部分是需要有人控制才能正常工作的
锁芯内部的另一半是控制电路，只有一块PCB
所有线路都和它相连
各个连接线都采用接插件，方便插拔
接插件上都打了胶加强固定
这不，两个电源接口，一个标电池，一个标电容
还有一个预留的电池接口没有焊接，应该可以适用多组电池
不过，这个锁芯里面，似乎没有更多空间装电池了
分析一下PCB的架构
既然是物联锁，那么无线交互电路自然不能少
这是这个锁芯用的GSM+GPRS模块，型号：ST86
工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz，支持语音、SMS、数据和传真信息的传输。
似乎就是为物联网开发的
边上有一个SIM卡插槽，
是ST86的SIM卡，不插SIM卡是没法联网的
一张中国移动的SIM卡，应该是物联网专用卡，
不过已经失效了，插在手机里提示SIM卡错误
各个接口都标明了功能定义，发现一组标记GPS的接口和GSM天线接口的线路进入了一堆胶
拔除各个连线，准备拆PCB，PCB由4颗螺钉固定
拆下的PCB
正面，是GSM模块，各个外围接口，SIM卡座，没什么特殊的
大部分元件集成在背面
看起来还挺密密麻麻
板上标记的型号MTS-GP02
主控，是德州仪器的CC2541
一开始，TI的CC系列都是单独的无线芯片
后来，内部添加了更多的功能，直接有了MCU的功能
其实，就是在蓝牙收发器里额外整合进去一个单片机
不光能够实现蓝牙功能，还能兼顾干点别的事情
或者说，这是一个带蓝牙功能的单片机，总之，发扬光大了
常见的9110电机驱动芯片，不用说，驱动开锁电机的
CC2541是支持蓝牙的
这不，上面也印刷了蓝牙天线
想起还有一部分东西没有找到
GPS电路和天线电路，这两样东西在外壳上
经过观察，发现这二维码处似乎是个盖子，撬开看看
撕开标签发现这里纯粹就是贴标签的
仔细观察发现，外壳上这个凸起部分，似乎是个盖子
于是，找到缝隙，撬
打开，果然是GPS模块和GSM天线
GSM印刷天线，贴在盖子里面
GPS模块，模块和陶瓷天线是一体的
翻过来看看，串口输出，大家各司其职，GPS模块把位置信息通过串口传给MCU就好
型号GM10H04，没有查到资料
话说，这个物联锁是一次性电池供电的，那么这个电池能支持这个锁多久呢？
于是测试一下锁的工作电流
这是刚上电的状态，3.6V供电，启动电流波动在40mA-65mA间
应该是GSM模块在工作，因此耗电较大
大约1分钟以后，应该是进入了待机模式，电流直线下降
待机电流，260uA-270uA左右，观察5分钟，基本不变
锁的主电池，容量15.2Ah，按待机电流0.27mA计算
15.2Ah的电池可以支持这把锁工作56296.3小时，也就是
2345天，约合6.4年，如果再算上开关锁等消耗，估计设计寿命是5年
也就是买了这锁以后，是需要换电池的
不过，如果是共享自行车上用的话，一辆车的寿命也没有5年吧？
如果个人使用的话，一把锁用5年也该换了吧？
查了一下，这个牌子中文叫做叮咚狮，估计就是这个锁里面的锁芯
不过，网站上并没有什么有用的信息
物联锁，不是什么复杂的东西，从拆解可以看出，手机上安装对应的APP
扫描锁上面的二维码，相当于告诉手机锁的编号，如果验证正确
后台服务器就会给锁发送开锁指令，锁收到指令驱动开锁电机旋转，锁便打开
还可以通过手机蓝牙直接和锁进行联系，一样能够开锁
所以我觉得MCU要干的事情不多，所以一颗CC2541就足够了
最后，是零件全家福
话说这种锁，估计也就是共享自行车用起来比较方便
如果个人用的锁上面，安装有定位系统，实在感觉有暴露隐私的风险
毕竟不知道会不会把位置信息发送给了不知道的地方
而且注册APP会输入一些个人信息，如果这些信息被别有用心者利用，实在不是什么好事
反正如果是我个人是不会用这种智能锁
完，谢谢观赏~
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雷达卡
发表于 2020-7-4 15:30:14
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发表于 2020-8-11 14:02:25
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