俗话说拆完东西要是不多几个零件,都对不起这次拆解。作为工程师的你,是不是从小就喜欢拆各种玩具来一探究竟呢?
随着我们渐渐长大,学习和工作已经占用了大部分时间,你还有自己的时间去做一些感兴趣的事儿吗?
在最近一期的EEWorld邀你来拆解活动中,我们选了几款有代表性的玩具让童心未泯的工程师们进行拆解,来看看如今让孩子们着迷的玩具内部都是什么样的?
拆解299元的带屏幕早教机
包装主打早教机。前些年确实也是热点。
拆开包装,看到麦克风和主机,真的是不忍直视,灰太多了,麦克风线都变色了。看起来真的是库存太久了,后面看到日期原来是2016年的,7年了!
说明书,卖点是抗菌还有检测报告,抗菌健康在小孩子产品里确实是噱头,有一定吸引力。
拿出来,来个特写
按键,卡哇伊设计,造型也算是可爱。
背面大喇叭
开机,居然一按不充电还能开机,得益于开关设计的是完全物理断电的,所以这么久了还有一半电,说明电池也还可以。
玩一下所有的内容,比较丰富。
玩了一下,内容便较多,有游戏,卡拉ok,语文,数学等学习内容。
底部是TF卡,背面来个特写。
7寸屏幕,后面发现还是电容触摸,不错。
充电。
TF卡。
轻轻揭开,有两根排线,分别接喇叭和电池。
排线这里为了保持可靠,还用热吹风吹了一下,所以黏住了,看来细节考虑的还可以。
4欧5W大喇叭,声音还是不错的,k歌效果还像那么回事。
电池还有海绵保护,细节做的还不错呀,时间久了海绵黏住了,抹掉可以看到是18650的3.7V 2000mAh锂电池。过了这么久开机还有一半的电,一方面是开关是完全物理断开的,一方面电池漏电也还可以。
闪迪8GB TF卡,用的还算是牌子货容量也不低,没有用不知名的牌子很良心了。
主板来个特写,4根横条固定,很牢靠,液晶排线还用布胶布固定了,处处都体现了细节。
主控ATJ2273B,炬芯(炬力)MP5/MP4 主控芯片,性价比很高好像10块钱左右就能买到。
搜了一下性能还是不错的,和新塘的N329系列定位差不多,不过新塘的芯片内集成了DDR,不过也比这颗贵不少。
海力士的HY5DU121622CTP 512Mb DDR SDRAM 64MB14年左右的产品,容量已经很大了,用的还是一线品牌,非常不错了,现在好像是白菜价了,当年不知道价格是多少。
触屏驱动用的GSL1680,用的还是电容屏,难得,网上5块左右就能买到该芯片
旁边的喇叭功放用的MTX2018a,MIX2018A是一款高效率、无滤波器5W单声道 F类音 频放大器。
旁边的8P SOP封装的N1702丝印芯片不知道是什么?
其他就是USB host和device充电接口,两个音频接口,音频接口有点送了,接麦克风接触不好。
拆开横条看下屏幕标签,可以看到是2016年的日期了,但是看不出是哪个厂家的。
拆开主板看下背面,可以看到轻触按键和电源开关,设计了很多测试点用于烧录和测试。
背后的PF162 AF 1502的IC看起来是NAND。
电容触摸的排线装回去还不容易要用镊子,缺口那里太小了。
功能内容还算比较多,可以k歌,有游戏,有音乐,语文,算数等。
7寸电容触摸屏可以了,虽然分辨率一般有颗粒感明显,但是用上了电容触摸还可以,以为一般用电阻触摸就可以了。
做工整体不错,结构设计也还可以,没有什么缝隙,安装也严丝合缝。硬件设计也不错,用料也基本还可以,可测试性可生产性设计也有考虑,一些细节也有考虑。
整体来看不像是山寨小厂货,还是有一定设计实力的。
299的价格,还算是中规中矩,没有智商税,毕竟设计,物料成本等在这里,如果出货量可以的话还是有搞头的。现在微信公众号还能关注上去,不知道厂家现在做的怎么样,一几年确实是学习机智能玩具的爆发年,不过能发展下去的很少,现在热度也下去了。
整体来说还算值得,作为小孩子的玩具性价比还可以。
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六爪机器人拆解
一、硬件电路
硬件电路功能
电池盒、开关、直流电机、3路LED多彩灯、扬声器、控制电路板。
硬件电路
电池盒:安装3节5号电池,所以供电电压在4.5V左右。
开关:普通滑动开关。
直流电机:最常见的直流电机。
LED灯:两种不同颜色的灯光,另一个为多彩的灯光。
扬声器:配有扬声器一枚。
控制电路板:控制电路板,一个主芯片,一个直流电机驱动芯片。
如图所示:
3.直流电机控制
直流电机驱动芯片原来图,如图所示:
从原理图上分析可知,驱动直流电机控制器芯片的两个引脚,
转向 | INA | INB | OUT1 | OUT2 |
正转 | 0 | 1 | L | H |
反转 | 1 | 0 | H | L |
刹车 | 1 | 1 | L | L |
停止 | 0 | 0 | L | L |
4.LED
LED灯光,其中两个LED灯珠上电就点亮,,有一路使用芯片驱动控制。
5.音乐
扬声器,从电路板上看,扬声器与直接从芯片引出的引脚相连。
内部程序应该是将音乐数据以十六进制的格式存储到芯片的flash当中。
二、机械结构
2.1、将六爪机器人全部的拆解,拆分到各个零部件,这个产品的设计精髓我觉得就是他的机械结构设计,设计的很巧妙,紧靠一个电机就可以实现前进后退左右摇摆。所以这拆拆解后进行了一比一的复刻。
拆解,如图所示:
2.2、SolidWorks软件实现3D模型绘制
个人不是专业的机械工程师,部分零件并未做到1:1的复刻,关键部件进行了1:1的复刻,最后将复刻的图纸和3D打印文件上传,供大家参考娱乐。另外非专业机械设计,机械原来讲不清楚,没办法过多讲解机械理论。
2.2.1、整体图像
2.2.2、上半身图像
2.2.3、下半身图像
2.2.4、六爪结构
2.2.5、零件文件一览
视频演示
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激光剑拆解
一、概述
一提到激光剑,我想大家的首先想到的就是星战中的样子,虽然名字中有“剑”,但与我们中国剑还是有一些差异的,如
二、拆解
但此次要拆解的,真的是剑,而且是可伸缩的剑。这个玩具的名字也是光剑而不是激光剑,所以,还是有一些差异的。
我想做成可伸缩的形式,也是为了节约成本,节约了物流成本与模具成本。
如果做成一体的剑刃,那包装盒就比较大,快递费用相应会提高;大型的模具与小模具的费用也不同。
现在这个成品形式,厂家肯定是经过多放的验证才有这样一个结果。
首先,我们看一下包装,正面是快递单,这里就不展示了,看一下后面的“产品合格证”,这项目还真不少,还有5个要家标准,竟然还有3C标志。
之后就是光剑主体了。如下图所示:
光剑配有一条USB线,一个黑色的连接块,比较惊喜的是,充电口竟然是type-c的的,虽然是只有电源没有数据的接口,但也是可以兼容手机充电线的,确实方便不少。
这个连接块可以把两把光剑连接成一个整体,其实是想达到星战中双头激光剑的效果,可咱们这个真剑,真要组合起来,感觉效果怪怪的。
废话不多说,直接开拆。
内部由一块电路板,一块电池,一个RGB灯珠,一个喇叭,一些小配件组成。
电池采用的是一个500mAh的14500锂电池,引出两条电源线。
14500锂电池的价格还是要看容量,这个500mAh很可能不到2块就可以搞定,或更便宜。
电路板为单层板,电路板上是电源芯片与主控芯片。电源芯片不多话,这个封装的有很多。主要看主控芯片。
主控芯片型号为:TRsp5040a,SOP16封装,生产厂家为深圳市德科创科技有限公司。
这个芯片的主要功能还是语音播放,而灯珠的控制,就是一个IO的控制。
目前网上报价¥:0.8,不过,如果量大,这个价格还会降不少的。
全网找了一下,只有爱采购上有一些信息。
芯片特性如下 :
(1)语音时长40秒,可根据您的需求提供多种选择
(2)2.0~55v的宽泛工作电压范围,工作性能稳定
(3)OTP烧录,生产周期快,供货时间灵活
(4)201/0,丰富的1/0资源,可灵活设置多种按键操作模式(5)内置4BitADPCM解码,音质优美,性能稳定
(6)内置12Bit PWM/DAC,可直推05W喇叭
(7)支持双向唤醒,设置按键,音量调节
(8)工作温度0~70°C
(9)SOP8/SOP16/SSOP24封装方式使用方便,外围电路简单
(10)静态电流3uA
除了此激光剑上使用的型号,还有以下几个型号可选。
电路板上还有一个弹簧振动开关,这个是在剑砍到东西,剑身发生振动后,会有特定的音效。
灯珠部分,由一块灯珠板与一个透镜组成。
这里灯珠板还使用了比较薄的铝基板,有利于灯珠散热,可以看出,还是很良心的。
发光效果,是一个彩色的灯珠,与之前设想的多个WS2812的方案差距还是很大的。
达到激光剑的发光效果,是使用透镜将光域放大,再通过剑体材质的漫反射原理来实现的。所以,剑体同时只能显示一种颜色。
喇叭的安装方式也有一些巧妙,用螺丝与垫片把喇叭卡在槽里,这种方式,不用打胶,加快了加工速度,节约了人工成本。
三、总结
可以看出,这样价格亲民的玩具,就是要走量,从设计之初的原理上,生产工艺上,都在想尽办法来节约成本,毕竟节约的成本就是利润。
看上去外壳模具的费用用会比较高,但当量很大的情况下,一套外壳的费用可能就是使用的塑料的费用,高也高不了多少。
灯光效果没有预期的要好,只是一个RGB灯珠的点灯,一个IO几个三极管就可以搞定了。
PCB单面板,本来是很好抄的,本来打算抄个原理图的,但想到可能的侵权问题,还是算了。
主控芯片的数据手册与开发方式全网都没有找到,估计要跟芯片厂家索要,这里联系了下,还没有给回信。
后期有时间,可以改造一下,把剑身固定在外面 ,去掉伸缩的功能,在剑身内部加上WS2812的灯条,再加个控制板控制,原来放伸缩剑身的空间,可以再放一个18650的电池。
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