亚马逊上有一款超声波驱狗器,香港一家名叫instecho的公司产的,这款配有太阳能电池板和PIR传感器的太阳能超声波驱蚊器仅卖20美金,能通过发出超声波信号,将动物赶出自己的院子,同时又不会骚扰邻居。

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这是个很小巧的设备,仅5.9(W)x 3.3(D)x 14.5(H)英寸,超声波频率在18-40KHz之间,待机功耗0.8mAh/工作功耗15mAh,能覆盖2425平方英尺的面积。

很值得我们拆开看看其设计,Nick Davis在allaboutcircuits上分享了自己的拆解。

第一印象

四个小螺丝将两个塑料半壳合在一起,这个塑料半壳绝对没法“防风雨”,最多是抗恶劣天气。

打开塑料壳,电子系统简单的惊到我了。

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上半部分的塑料壳上粘着一个太阳能电池板,在明亮的阳光下能产生约9.5V功率,如下图所示。

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由内部组装来看,制造商强调降低成本——也许这就实现20美元的原因。

下图显示了LED透镜和扬声器如何通过烙铁“焊接”到塑料壳:像是把铁加热,快速地将塑料片融化在一起。

虽然这种“焊接”方法似乎是成功的,但它并不美观,并且使得维修这些部件非常困难。

当然,这么便宜的价格,估计也没人会去专门修理它。

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再看内部组件,包括:

•两个PCB:

o 主PCB包含所有系统的智能

o 第二个PCB是一个非常简单的PCB,仅用于紧固三个白色LED

•speaker:这是做了广告的超声波频率speaker,性价比很高

•白色LED保护镜头/支架 

•镍氢充电电池组 

•安装在太阳能电池板上的电缆

我把所有的内部组件(除了白色LED透镜和太阳能电池板,因为粘住了)都从塑料组件中取出,如下图所示。

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如前所述,白色LED PCB非常简单。 实际上,除了三个LED之外,它不包含任何组件。因此,这个PCB应该是超级便宜的。

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另一个PCB,虽然包含了这套超声波驱狗系统的所有智能功能,但仍然是一个相当简单的设计:

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主PCB看起来是一个正常设计的双面板,便宜啊。

虽然这个PCB没有什么太特别的,但我注意到没有任何EMI防护。这有点令人惊讶,特别是考虑到在设计中其实也用到了MCU。

另一方面,没有任何FCC或EMC标记。

主PCB板上的元器件包括:

•LDO稳压器(3.3V):高级单片系统AMS1117。该器件有电压可调或固定电压型号。此设计使用3.3V固定电压版本,并提供该板所需的所有必要电源。调节器由电池组和/或太阳能电池板供电。 

•微控制器:Microchip的8引脚,8位Flash MCU PIC12F510。当微控制器检测到来自PIR设备的信号时,三个白色LED闪烁,超声波Speaker被激活。 

•肖特基二极管:该SS14肖特基二极管允许电流仅从太阳能电池板流向电池组/电压LDO稳压器。 

•NPN晶体管:由微控制器驱动的这两个晶体管用作打开和关闭扬声器和LED的“开关”。 

把主PCB翻转过来(如下所示),看到以下部件:

•电解电容器:这些是10至22uF的电解电容器。所有三个额定值为25V。 

•电感:这个没啥好说的。 

•PIR传感器:被动红外传感器AS412,在一个电磁屏蔽中集成了数字控制电路和主体传感元器件。而且,其延时定时参数由外部放置的电阻控制。鉴于这些特性,PIR传感器似乎用起来非常简单。 

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EDN讨论:

这么简单的设计卖到20美金,果然还是出口的电子设备利润客观啊!

国内其实很多地方可以考虑采用这种设备,比如禁止猫狗进入的公园/餐厅等,或者卖给类似海底捞火锅店的后厨防老鼠等,应该有不错的需求。

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