NOKELOCK叮咚狮物联锁/车锁锁芯拆解及电路结构简析

2n3055

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~

zhao4515

我看哈罗单车的车筐里是块太阳能电池板的，估计哈罗用的不是这个锁

360安仔

这个如果能二次利用一下就好了，另外扫了下码，是一个链接，打不开了，不用担心一些别的了

aacyxjz

额，没见过这个锁，这边的单车堆放场都被清理干净了

加旋

这个如果能二次利用一下就好了

mhtlov

里面好复杂啊

yiyiren

跳掉主板，留着电源和机械部分，接个指纹模块或者蓝牙模块，匹配一下驱动锁舌，哦耶

白发老头

还当捡了几块锂电池呢，原来是一次性电池，好在还有块超级电容。

氢氟酸

GPS模块可以留着用

2626126

物联锁就是公司名称。深圳有一个专门做这种锁的公司名字就叫物联锁。。。。

rishew

作用不大的玩意儿,不如机械锁具.

azzajazz

没办法有官方APP利用起来？

jmcam

GPS模块工作挺耗电的吧？ 哈罗单车有太阳能板，早期摩拜还有发电机，想不明白这个没另外的供电怎可以支持几年。。。

wzhy154957

不错，得了减速电机、电池

wenxueroom

jmcam 发表于 2020-7-6 20:38
GPS模块工作挺耗电的吧？ 哈罗单车有太阳能板，早期摩拜还有发电机，想不明白这个没另外的供电怎可以支持几 ...

先推向市场 骗点投资再说 电池什么的 能撑到公司倒闭那一天就行

熊贰

就想知道这个锁成本多少钱

剑心小鹤

上次捡了一个青桔的，里面电池超级大，外壳非常的结实。钢筋剪把钢舌剪断丢在路边。

sunnyquan

搞共享单车的人根本没想长久，能用个两年可以了，后面钱圈到了就好办事情了。。

2n3055

jmcam 发表于 2020-7-6 20:38
GPS模块工作挺耗电的吧？ 哈罗单车有太阳能板，早期摩拜还有发电机，想不明白这个没另外的供电怎可以支持几 ...

GPS模块是间歇工作的，应该是只有锁被激活的时候，它才工作
平时，GPS模块的电源被切断。经过观察，这个锁，确实是靠电池供电
话说，共享自行车，平均寿命很短啊

2n3055

熊贰 发表于 2020-7-7 10:08
就想知道这个锁成本多少钱

看这些东西，成本也就100块钱吧