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拆解共享單車連網(wǎng)鎖內(nèi)部結(jié)構(gòu)

dytfki8u8yql ? 來源:電子技術(shù)控 ? 2023-03-31 15:05 ? 次閱讀

在拆車場里發(fā)現(xiàn)了這個東西從外形上看像共享自行車的,這只是一個鎖芯,沒有鎖體,塑料構(gòu)造,也沒有什么品牌標(biāo)識什么的,估計(jì)是拆車的時候從那個車上掉下來的.撿回去研究下

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鎖體是塑料的,在這個弧形部位,有一個金屬凸起可以按動,是活動的,應(yīng)該就是鎖舌了,用來進(jìn)行開鎖操作的

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可以按進(jìn)去猜想掃碼完成,聽見“咔”的一聲鎖打開的時候就是這東西縮回去的結(jié)果

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盒子的一角,有兩根線出來,接了一個蜂鳴器應(yīng)該是為了防水,走線的孔洞用膠封住

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蜂鳴器的底座出現(xiàn)開裂,估計(jì)是摔的

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側(cè)面貼著一個標(biāo)簽,沒有型號,也沒有品牌,那個條碼掃出來就是那一串?dāng)?shù)字 標(biāo)簽泡過水,皺巴巴的

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背面,沒什么東西

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用螺絲刀擰開外露的螺釘,一共有4顆一般這種鎖都喜歡用一些諸如三角、正方、梅花等異形螺釘 這個鎖芯不然,就是普通十字螺釘,很好拆

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打開外殼是這樣的,5顆巨大的電池占據(jù)了大半空間

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外殼的縫隙中,有防水膠圈應(yīng)該說,這個鎖芯的密封性似乎不錯,雖然扔在草叢里風(fēng)吹日曬雨淋

但是打開里面很干燥,沒有進(jìn)水痕跡,也沒有銹跡

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電池采用接插件安裝,在鎖芯上似乎沒看見外接太陽能電池或其它電源接口,這鎖是純電池供電,這電池還得經(jīng)常更換。

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電池盒邊上專門留出了線槽用來走線

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測試一下,電池還有電,3.65V,但是,有多少電就不知道了因?yàn)檫@電池放電平臺非常平坦,基本容量從90%-10%電壓都是3.6V左右,所以無法通過電池端電壓判斷電池剩余容量

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里面一共2組電池,大的4節(jié)一組,標(biāo)記3.6V 15.2Ah,別看這么大容量,這是不可充電的一次性鋰-亞硫酰氯電池

特點(diǎn)就是容量大,壽命長,自放電小,缺點(diǎn)嘛,不能充電是硬傷

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小“電池”上沒有參數(shù),只標(biāo)了一個型號SPC1550,結(jié)果一查發(fā)現(xiàn)這是個超級電容,最大充電電壓4.1V 容量400mAh,這倒是個很巧妙的設(shè)計(jì)。 首先,鋰-亞電池容量很大,但是它的缺點(diǎn)是放電電流小,別看那15.2Ah的大電池,持續(xù)放電電流能有500mA就不錯了。
而鎖這種負(fù)載的特點(diǎn)是待機(jī)功耗很小,開鎖電流較大(電機(jī)啟動),但是時間很短,這樣,開鎖的時候,超級電容能夠提供較大的放電電流,保證電源穩(wěn)定,所以,用鋰亞電池搭配超級電容,確實(shí)是一個不錯的選擇。

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電池和電容直接放在電池盒里取出電池和電容,鎖芯的主要結(jié)構(gòu)在電池盒下面

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電池盒由3顆螺釘固定,擰松螺釘,取出電池盒

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內(nèi)部結(jié)構(gòu),一個減速電機(jī)驅(qū)動的鎖舌和一塊主控電路

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機(jī)械部分,一個減速電機(jī)帶動一個偏心輪旋轉(zhuǎn),控制鎖舌的伸出和縮回,當(dāng)開鎖時,電機(jī)轉(zhuǎn)動,偏心輪旋轉(zhuǎn)帶動鎖舌縮回,鎖就彈開了,當(dāng)要鎖閉時,電機(jī)反轉(zhuǎn),鎖舌在彈簧作用下伸出,進(jìn)入鎖定狀態(tài),有2個微動開關(guān)分別對鎖舌位置和偏心輪位置進(jìn)行檢測,避免電機(jī)過度旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致機(jī)械故障。

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現(xiàn)在,鎖舌處于伸出狀態(tài),應(yīng)該說,這時候鎖體上那個鎖環(huán)是不能動的,因?yàn)楸贿@個伸出的鎖舌卡住了。

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撥動鎖舌,現(xiàn)在鎖舌處于縮回狀態(tài),這時,右邊那個微動開關(guān)彈開了,告訴MCU鎖舌處于開啟位置,這時候,鎖體上那個鎖環(huán),應(yīng)該縮回去了,鎖處于打開狀態(tài),當(dāng)你鎖車的時候,鎖環(huán)上和鎖舌對應(yīng)處應(yīng)該有一個凹陷能讓鎖舌卡住,這樣,鎖好車后鎖舌彈出,告訴MCU,車鎖上了。

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機(jī)械部分是需要有人控制才能正常工作的,鎖芯內(nèi)部的另一半是控制電路,只有一塊PCB 所有線路都和它相連。

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各個連接線都采用接插件,方便插拔接插件上都打了膠加強(qiáng)固定

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兩個電源接口,一個標(biāo)電池,一個標(biāo)電容還有一個預(yù)留的電池接口沒有焊接,應(yīng)該可以使用多組電池,不過,這個鎖芯里面,似乎沒有更多空間裝電池了

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分析一下PCB的架構(gòu),既然是連網(wǎng)鎖,那么無線交互電路自然不能少這是這個鎖芯用的GSM+GPRS模塊,型號:ST86,工作頻率為GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz,支持語音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸,,似乎就是為這種鎖開發(fā)的。

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邊上有一個SIM卡插槽,是ST86的SIM卡,不插SIM卡是沒法聯(lián)網(wǎng)的

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一張中國移動的SIM卡,應(yīng)該是聯(lián)網(wǎng)專用卡,不過已經(jīng)失效了,插在手機(jī)里提示SIM卡錯誤

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各個接口都標(biāo)明了功能定義,發(fā)現(xiàn)一組標(biāo)記GPS的接口和GSM天線接口的線路進(jìn)入了一堆膠里面

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拔除各個連線,拆PCB,PCB由4顆螺釘固定

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拆下的PCB正面,是GSM模塊,各個外圍接口,SIM卡座,沒什么特殊的

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大部分元件集成在背面看起來還挺麻

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板上標(biāo)記的型號MTS-GP02

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主控,是德州儀器的CC2541,一開始,TI的CC系列都是單獨(dú)的無線芯片,后來,內(nèi)部添加了更多的功能,直接有了MCU的功能,其實(shí),就是在藍(lán)牙收發(fā)器里額外整合進(jìn)去一個單片機(jī)不光能夠?qū)崿F(xiàn)藍(lán)牙功能,還能兼顧干點(diǎn)別的事情,或者說,這是一個帶藍(lán)牙功能的單片機(jī)。

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常見的9110電機(jī)驅(qū)動芯片,驅(qū)動開鎖電機(jī)的

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CC2541是支持藍(lán)牙的上面印刷了藍(lán)牙天線

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還有一部分東西沒有找到GPS電路和天線電路,這兩樣?xùn)|西在外殼上,經(jīng)過觀察,發(fā)現(xiàn)這二維碼處似乎是個蓋子,撬開看看

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撕開標(biāo)簽發(fā)現(xiàn)這里純粹就是貼標(biāo)簽的,仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),外殼上這個凸起部分,似乎是個蓋子
于是,找到縫隙,撬

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打開,果然是GPS模塊和GSM天線,GPS模塊是間歇工作的,應(yīng)該是只有鎖被激活的時候,它才工作,平時,GPS模塊的電源被切斷。

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GSM印刷天線,貼在蓋子里面

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GPS模塊,模塊和陶瓷天線是一體的

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翻過來看看,串口輸出,大家各司其職,GPS模塊把位置信息通過串口傳給MCU就好
型號GM10H04,沒有查到資料

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話說,這個鎖是一次性電池供電的,那么這個電池能支持這個鎖多久呢?于是測試一下鎖的工作電流,這是剛上電的狀態(tài),3.6V供電,啟動電流波動在40mA-65mA間,應(yīng)該是GSM模塊在工作,因此耗電較大

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大約1分鐘以后,應(yīng)該是進(jìn)入了待機(jī)模式,電流直線下降待機(jī)電流,260uA-270uA左右,觀察5分鐘,基本不變

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鎖的主電池,容量15.2Ah,按待機(jī)電流0.27mA計(jì)算,15.2Ah的電池可以支持這把鎖工作56296.3小時,也就是,2345天,約合6.4年,如果再算上開關(guān)鎖等消耗,估計(jì)設(shè)計(jì)壽命是5年,也就是買了這鎖以后,是需要換電池的,不過,如果是共享自行車上用的話,一輛車的壽命也沒有5年吧?
如果個人使用的話,一把鎖用5年也該換了吧?
查了一下,這個牌子中文叫做叮咚獅,估計(jì)就是這個鎖里面的鎖芯不過,網(wǎng)站上并沒有什么有用的信息,這鎖,不是什么復(fù)雜的東西,從拆解可以看出,手機(jī)上安裝對應(yīng)的APP掃描鎖上面的二維碼,相當(dāng)于告訴手機(jī)鎖的編號,如果驗(yàn)證正確,后臺服務(wù)器就會給鎖發(fā)送開鎖指令,鎖收到指令驅(qū)動開鎖電機(jī)旋轉(zhuǎn),鎖便打開
還可以通過手機(jī)藍(lán)牙直接和鎖進(jìn)行聯(lián)系,一樣能夠開鎖,所以我覺得MCU要干的事情不多,所以一顆CC2541就足夠了。

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最后,是零件全家福 話說這種鎖,估計(jì)也就是共享自行車用起來比較方便,如果個人用的鎖上面,安裝有定位系統(tǒng),實(shí)在感覺有暴露隱私的風(fēng)險(xiǎn),畢竟不知道會不會把位置信息發(fā)送給了不知道的地方,而且注冊APP會輸入一些個人信息,如果這些信息被別有用心者利用,實(shí)在不是什么好事,反正如果是我個人是不會用這種智能鎖。

編輯:黃飛

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原文標(biāo)題:拆解共享單車連網(wǎng)鎖,看看內(nèi)部還能二次使用嗎?

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