疫情的几年给我们的生活带来了巨大的变化,当时为了安全和方便,在自己家里也装了便携测温度的机器。我们当时在各大商场以及户外场所,应该都见到过这个机器,它可以装在三脚架上支撑起来,然后有人在他面前路过的时候便会测量体温,并且会智能地通过扬声器播报出体温正常与否。
整个测温仪采用的是黑白配色,主体呈白色,前方显示屏,这里是一个黑色的面板。黑色的面板上又有大大的数字显示,而为了更加方便地一眼认出来体温高低,温度显示的下方还有一道绿色的线条,这代表你现在体温正常,如果体温过高,这个就会亮红色灯条。
在显示屏上方可以看到还有一个喇叭开孔,没错,这里也会播报语音。当你的体温正常时,它会大声的播报出体温正常,当你的体温过高或者过低时,它同样的会大声的播放出体温异常。在当时那个情况下,这些设计极大方便了医护人员的甄别与判断。
我们看向背面,除了4角的4个螺丝孔外,上下以及中间都有开孔,这里主要是用来适配不同的挂载器具,可以挂在钩子上,也可以挂在墙壁上。中间这里还有一个电池仓,我们可以看到舱盖上做了箭头方向指示,并且手指按压的地方还做了斜纹增大摩擦。
我们来看正面开机自检时的情况,所有的数字都会亮起,这也更方便我们查看他的情况。单从屏幕上我们可以看出这是一个有效值小数点后一位的测温仪,可以切换摄氏度和华氏,可以显示电池的电量高低。
我们看上方凸出来的黑色部分,这里便是探测头了。中间的小孔便是探测我们体温的位置。
我们离进来看,发现不止中间有孔,左右也各有一些元器件开孔。说明这一定有其他的用途和功能。估计这里是一个激光距离传感器,应该可以检测你的脸是不是贴上来了。
我们看底部,最中间一个1/4螺口,可以转接三脚架挂架等其他的外设。左侧是一个type c的充电口以及一个复位孔。 可以看到在这个地方上下的结构设计做了一些简化方便处理。
我们看一下背面,打开电池仓里面可以安装18650锂电池,单单对于测量体温来说,一节电池的容量估计能够用个好几天了。下方产品贴纸上有详细的相关信息,并且中间还有一个孔。
我们拆开四角螺丝来打开这个机器,内部的走线并不复杂,主要的走线有开关,锂电池,以及测温小板。
我们拆一下电池连接座便可以取下后盖,下方1/4螺口这里实际上使用的是一块金属块,攻丝后卡在结构槽里来固定的,这是一个非常便捷的好方法。
接下来我们来看主电路板部分,大致一看里面的元件还挺多的,看样子至少不是比较low的那种。
顶部线排连接到一块测温小板上,我们看到的温度探头以及温度探头旁边的元器件就是在这里。
我们拆掉它之后发现还有一个线排连接到前模块上。
我们拆下该模块来具体地看一看这是什么,中间这个孔是用来测量温度的,那左侧这个应该是用来探测距离的,右侧这个是用来做什么的呢,也不知道,等会看看板子。
我们取下前盖板贴纸可以发现上面紧贴着一块小板子,这个便是前面板长方形的那块开槽对应的了。
我们把板子放到前面来看一下,果不其然,这是一个TOF传感器,或者说是一个激光距离传感器,它实际上和我们手机前置摄像头这里的距离传感器是一样的。检测到你的脸有没有贴到机器面前,当你的脸贴到机器上或者靠近机器的时候,他就知道要测量温度了。
我们再来看其他的板子,主板和测温小板被一起拆下。
可以看到在他的板子正面还有一块小扬声器,这个扬声器要是发出体温异常的声音,在当时你估计要喜提7天隔离了。
我们来看测温小板,中间有一个小小的红外传感器,它可以接收到我们身体发射出来的红外信号,因为只要你是活着的,只要是有温度的物体,它都无时无刻在释放着红外线。
我们将金属槽放在上面可以看到,金属槽可以对红外线有一定的聚焦作用,传感器上有一个滤光片可以滤掉可见光还有其他的杂光,只允许探测波段的红外线穿过,然后后方的传感器监测到信号之后,通过后面的放大电路便可以得知当前的红外线幅值,进而推出温度值。
我们来看这个小喇叭,别看它小,它的声音是非常非常的大。
正面原本以为使用的是数码管,原来使用的是LED灯珠,布局成了数码管的样子,实际上它的驱动用的也应该还是数码管的驱动,这么做应该是这个体积的数码管价格是要远高于LED的方案吧。
我们来看板子上的电路部分,从下方type c口进入开始。在右侧可以看到有一个无线的芯片没有贴,这里可能是蓝牙通信,可能规划的时候还有和手机APP控制的功能吧,从type c口走出来的差分信号线走到了U8这里,可惜U8也没有贴。
再往上便到了这个主控这里,这个应该不是单纯的单片机,应该是一个具有数码管驱动功能的片子。但很可惜的是他的丝印又被打磨掉了,难道疫情当时是害怕别的同行抄袭吗,在芯片上面有白色的痕迹,估计是用来标记片子有没有烧录过程序。
我们再往上看,可以看到有一个gs8552这个片子,这个便应该是刚刚所说的红外传感器的信号放大电路了吧,因为这个片子是一个精密运算放大器。
我们通过查询可以看到这是聚洵的GS8552精密运算放大器,我们可以看到它的参数几乎就是对应着我们产品的当前应用方向。
我们再看另一侧,这里的SP1是SPEAK的缩写,连接的是小喇叭,那这个片子一定是一个D类功放芯片了,看图上应该是两个片子并联,但是只用了一颗便足够了,这个片子的丝印又被打磨掉了,真的是服了,这个大小的片子应该不至于说害怕抄袭仿制吧!
我们再看一下电池接口这里,每日打卡TP4056,果然这块电池的充电管理芯片用的依旧是我们的老顾客TP4056。
我们查找规格书可以看到这是来自友顺科技的TP 4056,1安线性锂离子电池充电器。他优不优秀已经不需要来评判了,因为大家用的都是它,几乎不用选。
我们再来看电池接口的左侧,这里有一个U3和U4的组合。DW01+8205A,这又是一个烂大街的电池保护组合。我们常见的软包锂电池上面有一块保护板,保护板上用的就是dw01+8205A,当然了,绝大多数是这样,不排除一些其他情况用别的方案。这真的是一个非常非常经典的组合,因为我们这里用的是单节的18650,没有办法再在锂电池上加保护板,所以说便把保护板加在电池接口这里的主板上。
下方是dw01的框图,可以看到它是一个锂电池保护芯片,可以进行过充过放等一系列情况的保护。
而8205A呢这是来自富满的一个MOS管,也不知道为啥就这个moss管用的贼多,基本上你打开随便一个软包锂电池保护板上面用的都是8205A。
我们今天拆解了这个测温仪,可以隐隐窥探出在当时情况下,为了方便测温,加快我们的效率所做出的一些电路设计。关于当时的情况,我们不多评判,但是从产品设计上来说,这也是一款蛮不错的产品了。它丰富的接口外设可以将这个产品应用在不同的地方,可以挂,可以撑,可以放。另外他在开发的时候预留了蓝牙,还预留了一些其他的片子以供拓展,这或许就是当时和时间的妥协吧,另外因为使用的是18650锂电池,所以它还做了电池保护,在很多价格不算高的产品上,使用18650锂电池是几乎不做保护的,像软包锂电池,他们是出厂自带保护板,多这一步就可以看出这个产品的设计一定是有多方考虑和多方取舍的。