原创 拆解：坐便盖如何实现27种智能化功能？

【哔哥哔特导读】一个智能坐便盖就能实现多功能智能化如厕体验，这背后的奥秘是什么？今天我们来解析一款智能坐便盖内部的元器件。

智能坐便盖在国内正处于技术与市场双重的快速发展阶段。

近年来，通过整合物联网技术，智能坐便盖不仅提升了卫生间的功能性和舒适度，还通过智能化技术，为用户带来了更加健康、便捷的生活方式，可以说，智能坐便盖成为越来越多国人家中卫生间的标配。

与传统马桶不同的是，智能马桶在产品架构上拥有电子电路控制系统、功能模块、电路组件等电子组件和智能化功能，这使智能马桶通常具备温水冲洗、座圈加热、暖风烘干等功能，带给用户更好的使用体验。

而这其中发挥智能化作用的，就是智能坐便盖。

最近半导体器件应用网收到了一款智能便盖——DAEWOO大宇的DYKG3-505V智能坐便盖。今天我们来进行这款智能坐便盖拆解。

这款智能马桶盖通过三重过滤系统双段加热技术，1秒冷进热出，保持水温恒定;采用面式加热技术，任意30个发热垫温差控制在±2℃;拥有按摩痔洗、花洒妇洗、助便脉冲等个性化功能，清洗模式达到5种，全系功能达到27种，带来更智能的如厕感受。

智能化和功能稳定性是这款智能坐便盖的主要特点。从电商平台也可以看到，购买用户对这款智能坐便盖评价最多的词条包括“操作便捷”“功能齐全”“优质好用”等等。

那么，这款产品是怎样在保持较强稳定性的前提下，实现多功能控制和切换的?让我们来揭秘一下大宇DYJG3-505V智能坐便盖是如何带来智能化如厕体验。

01 | 智能坐便盖介绍

打开包装箱可以看到，智能坐便盖盖被多个泡沫板包装着，起到很好的保护作用。从箱中拿出这款智能坐便盖可以感受到产品重量大约在3kg左右，从水箱位到智能坐便盖前端的长度大约50cm左右。

智能坐便盖主要由坐便盖、充电头、线缆和遥控器组成，其中遥控器可以进行多档调节。

智能坐便盖上盖贴有使用安全须知和水效标识，从中可以看到该款智能坐便盖清洗平均用水量约0.5L，单位周期能耗在0.04kW·h。

座圈上贴有着落感应标识，并且标注使用无菌银抗菌剂进行抗菌加工。

智能坐便盖左侧部是双向旋扭式的控制面板，可以旋钮切换到臀洗、妇洗功能，单按则暂停功能旋转按钮的设计让使用者更方便切换模式。

智能坐便盖右侧部贴有产品信息，从中可以看到这款智能坐便盖的部分参数：

额定电压：220V~

额定频率：50Hz

防水等级：IPX4

额定功率：1050W

智能坐便盖部底部可以看到主机体，左侧布局了入水口，右侧有风扇加热装置、出风口和电源线。

智能坐便盖的电源线插头集成了漏电保护开关，从参数可以看到：该产品输出最大电流为5A，适合220V交流电，在智能坐便盖设备正常工作时，流过绝缘物或电气设备的非工作电流不超过10mA。

02 | 智能坐便盖拆解

接下来我们对这款智能坐便盖拆解，看看里面的设计和用料。

智能坐便盖拆解后可以看到里面位于右侧的主控电路板，主控电路板上使用透明有机硅胶灌封，以达到防水的目的;智能坐便盖左侧布局了自动冲水模块、推杆、冲水控制按键等。

03 | 主控电路板

智能坐便盖拆解后，去掉主控电路板主要元器件的机硅胶灌封后，可以看到主控电路板的主要元器件。

这个智能坐便盖拆解后的主控电路板的主要元器件包括MCU、无线接收芯片、达林顿驱动器、电源管理IC、电源变压器、线性稳压器芯片(LDO)、TVS二极管、光耦以及电容、电阻等等。

MCU

该智能坐便盖拆解后的主控电路板的MCU来自于笙泉科技，型号为MA82G5B32AD32，封装形式为LQFP32(7 mm*7 mm)。

这是基于80C51的高效1-T结构的单芯片微处理器，搭载8051内核，CPU频率可达32MHz，系统频率最高可达48MHz，而PWM频率可达96MHz，也支持PCA(可编程计数阵列)，12位高精度ADC，具有105℃的工规等级的工作温度。

　　△框架图

同时，MA82G5B32AD32是32Pin的封装，并拥有2组UART，1组SPI和2组IIC接口，有非常多引脚和通讯接口，可供智能坐便器模块对接。

此外，主MCU还有32KB的Flash和2KB的RAM空间，可容纳更多功能的程序代码，系统频率最高48MHz，对用户的一些译码或者算法运算有很大的速度提升;PWM频率可达96MHz，控制讯号上可更加细致。

该MUC工作电压范围为1.8V-5.5V，工作频率范围最高为25MHz。

达林顿驱动器

该智能坐便盖拆解后的达林顿驱动器来自于重庆中科芯亿达电子有限公司，型号为ULN2003A，封装形式为SOP-16。

这是单片集成高耐压、大电流达林顿管阵列，电路内部包含七个独立的达林顿管驱动单路。 电路内部设计有续流二极管，可用于驱动继电器、 步进电机等电感性负载。

单个达林顿管集电极可输出500mA电流。将达林顿管并联可实现更高的输出电流能力。 ULN2003A的每一路达林顿管串联一个2.7K的基极电阻，在5V的工作电压下可直接与TTL/CMOS电路连接，可直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

无线接收芯片

该智能坐便盖拆解后的无线接收芯片来自SYNOXO，型号为SYN590R，封装形式为SOP-8。

这是一款低功耗、高性能、无AGC外接电容，灵敏度达到-110dBm，300MHz-450MHz频率范围应用的单芯片ASK或OOK射频接收器。

该芯片具有 2.6V - 5.5V较宽的电源电压应用范围，支持最大 10kbps 数据率的典型1527，2262 以及自定义等编码方式。所有射频和中频调谐，以及自动增益控制系统(AGC)都在芯片内部自动完成，不需要片外调整，从而降低了产品的可靠性和开发成本。

它在电路中的主要作用是接收无线信号并将其转换为可用的数据输出。

线性稳压器芯片(LDO)

该智能坐便盖拆解后的LDO型号为78M05，在电路中主要起到稳定电压的作用，即使在输入负载电流变化较大的情况下也能保持稳定的输出。

TVS二极管

该智能坐便盖拆解后的TVS来自于江苏长电/长晶(CJ)，型号为SMBJ15CA，封装形式为SMBG。

在电源线保护中，SMBJ15CA可以有效地抑制电网浪涌、电压尖峰和雷击等瞬态电压事件，保护电源电路免受损坏。

电源管理IC

该电源管理IC来自于芯朋微，型号为PN6795D，封装形式为DIP-8。

PN6795D集成超低待机功耗准谐振原边控制器及650V高雪崩能力智能功率MOSFET，该芯片提供了极为全面的智能保护功能，包含逐周期过流保护、过压保护、开环保护、过温保护、输出短路保护和CS开/短路保护等，同时还集成AC电压欠压保护功能，可通过FB分压电阻调节。

　　△典型应用示意图

PN6795D在电路中主要起到电源转换与保护、节能管理、热管理等作用。

电源变压器

该变压器型号为EE19。

在电路中，EE19变压器与开关管配合使用，通过控制开关管的导通时间来实现电压的变换和稳定输出。由于其小型化设计和高功率处理能力，EE19变压器非常适合用于空间受限但需要较高功率输出的场合。

光耦

该光耦来自于CT Micro，型号为CT3063，封装形式为DIP-6。

由零交叉光电三端双向可控硅开关元件组成，该三端双向可控硅开关元件以光学方式耦合到采用6引脚DIP DMC隔离器®封装的红外发射二极管，具有不同的引脚形成选项。

　　△电路示意图，图源：CT Micro官网

它能够将被控制的低电平信号通过光耦隔离转换成高电平信号，从而可实现免接触控制，减少输入输出之间干扰。

电容

该电路主板共有4种电容，规格分别为16V，470μF;16V，1000μF;50V,10μF;400V 10μF，主要用来滤波。

以上为拆解的全部内容，最后放一张拆解全家福。

04 | Big-Bit拆解总结

如今市面上智能坐便盖产品非常丰富，几乎各商家都打着“智能化”、“多功能”的标签，带给用户更舒适的如厕体验。

DAEWOO大宇的DYJG3-505V智能坐便盖也同样如此，除了臀洗、妇洗、暖风烘干等基础的智能功能外，水温、坐温、风温调节等方便功能，以及气泡清洗、温暖座圈、座盖缓降等舒适功能，都能给用户带来更智能和丰富的体验。

与其他智能坐便器不同的是，这款智能坐便盖的功能切换通过遥控器和双向旋钮两种方式进行。因此，功能切换的精确性和可控功能的丰富性，是对这款智能坐便盖主控电路板的要求。

另外，由于能实现多种功能转换，每种功能应用的稳定性，也是对主控电路板的MCU核心要求。

通过拆解我们能看到，透明有机硅胶灌封可以很好保证主控电路板在使用过程中不会由于进水而损坏;从拆解分析来看，该款MCU以及其他元器件可以很好实现相关目标。

DAEWOO大宇的DYJG3-505V智能坐便盖主要元器件清单

仔细分析该电路设计方案，电源电路经由桥整、AC/DC芯片等，将高压交流电转换成低压直流电，除供应给驱动电路外，需利用LDO再转换至更低压的5V/3.3V给MCU作为主控芯片供电。

按键与显示区块，除了一般按钮与LED灯模块外，还具蜂鸣器控制与RF接收讯号。

座温区块，主要是传感器的检测与加热驱动;吹风区块有温度检测与风机控制;水位与喷嘴区域，需要更精准的进出水阀控制，及水温检测与加热控制。

作为整合最重要的主控芯片，MA82G5B32AD32型号MCU支持8kV的抗ESD级别，通讯接口多，可对接各种不同的模块，具高频PWM可控制多组驱动马达，具有高精度12位ADC，可读取不同传感器数值判别更精准，芯片稳定性佳，不易出故障。

细看各个电路系统，在电源电路上，应用芯朋微PN6795D型号的电源管理IC进行电源转换与保护，同时还能进行节能管理、热管理等智能坐便盖所需要的功能。

在电驱电路上，使用ULN2003A型号的达林顿驱动器，具有单片集成高耐压、大电流达林顿管阵列特性，电路内部包含七个独立的达林顿管驱动单路，将达林顿管并联可实现更高的输出电流能力进行驱动。

在电控电路上，该主控电路板使用的笙泉科技MA82G5B32AD32型号的MCU，在相同核心比较下主频更高，程序处理速度更快。此外MA82G5B32AD32支持8KV的抗ESD级别，芯片稳定性佳，不易出故障，尤其长期对人体静电与气温的影响下，产品功能不受影响。

总的来说，该主控电路板集成了多种功能，包括电源管理、信号处理、用户输入输出等，适合用于需要实现多功能的智能坐便盖;电源部分有多个电容和变压器，有助于提供稳定的电源，减少电源波动对电路的影响，再加上MCU芯片性能特征，实现了智能坐便盖功能的丰富性和稳定性。

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