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基于“涡轮微能量发电机”——自发电无线门铃LinBell G2拆解

发布时间:2015-08-21
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基于“涡轮微能量发电机”——自发电无线门铃LinBell G2拆解

发布时间:2015-08-21
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在智能硬件集体爆发的浪潮中,去年一款另类创意的自发电无线门铃产品脱颖而出成为一时的焦点,无论是对产品本身的名字,还是对产品的设计电路都让人好奇不已。爱板网当时也第一时间拆解了领普科技推出的这款LinBell G1(拆解),简洁的设计、实用的功能让人惊叹不已。时隔一年多的时间,爱板网再次拿到了领普科技推出的第二代自发电无线门铃产品LinBell G2,这又会有哪些改变呢?是颠覆呢?还是按部就班的升级?我们一起来瞧瞧。

LinBell G2特性

LinBell G2同样采用了经典的牛卡纸包装、简洁环保的设计风格。爱板网拿到的LinBell G2包装盒装有一发射器、一接收器,发射器通过电磁感应的原理供电,而接收器通过接入110~240V AC供电。

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发射器特性:

  • 尺寸:67mm*22mm
  • 重量:40g
  • 频率:433.92MHz
  • 距离:室外>80米,室内>30米(可穿墙)
  • 发射功率:10dBm
  • 待机功耗:0W
  • 操作力:350g

接收器特性:

  • 尺寸:67mm
  • 重量:56g
  • 主机供电:110~240V AC
  • 主机插头:国标两插
  • 待机功耗:0.25W

从参数上我们也可以看到,与第一代LinBell相比,G2显得更加小巧圆润,可能这么说大家没什么深刻的印象,不妨直接看下面LinBell G1跟G2的对比图。

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很明显,G2的尺寸大幅的减小了,瘦身效果非常明显,而且圆润的造型更加讨人喜欢。从功能上来说,G2的改变也是有可圈可点之处的。

比如在门铃发射器上,G2增加了一个LED指示灯,我们通过按门铃的动作触发指示灯的点亮(如下图所示),这点非常符合实际的需求,至少让人知道你这个按门铃的动作是完成了,不至于按了半天也不知道有没有成功。

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而在接收器这端,G2的功能做了适当的增减:

  • 音量调节从3档增加到4档
  • 门铃铃声从25首增加到38首
  • 取消了一键静音按键

G2接收器功能改变也预示着内部电路的改变,但是其中取消一键静音按键倒让人有些费解?,我相信还是有很多人在某些时候一个人在家“想静静”的,不过,每当我觉得这种设计很费解的时候,总有一个睿智的回答让我闭嘴,“想静音?直接拔掉接收器电源不就行了。”

除了这些功能,G2同样可以配置发射器、接收器的对码,灵活实现一拖多,多拖一,应对有土豪级别需求的用户,而且G2也可以与LinBell一代实现轻松配对,都是采用linnet协议,可以无缝兼容。这点还是非常不错的,不至于出现LinBell一代被打入冷宫的场景。(下一页

LinBell G2拆解

LinBell G2的使用了不做过多介绍了,有需要的人可以考虑买个用用,反正笔者亲自体验过,效果还是杠杠的。

  • 发射器拆解

先来拆开发射器看下,LinBell此次的设计都是不带螺丝的,因此工业设计非常严密,以至于让笔者陷入要么不拆,要么强拆的境地。

第一眼看到发射器内部有种被惊呆了的感觉,电路板如此之小,就如一个小模块般,要不是按键门铃做太小不符合实际使用习惯,我想LinBell还真的可以做个mini型的。

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另外一点,这个发射器无线通信部分的天线设计倒是别具一格,虽然只是简单的辫状天线,但是这样围着机体周身一圈的设计可以最大限度的拓展了天线的长度。毕竟LinBell的433MHz频率比较低,波长相应比较长,而根据一个简单的天线跟波长的关系:天线等于四分之一的波长,实际算下来,这种辫状天线长度要在17cm左右,因此,这边笔者也做了个假设,考虑到这么长天线的布局,也考虑LinBell G2产品的性能,G2这个形状的大小可能就是经过深思熟虑后的结果。

再来看下发射器的主板,怎么说呢,用金星老师的话说就是“完美”,G2发射器将电磁感应发电的结构装置恰如其分的安置在板卡上面,让人完全感觉不到突兀,浑然一体的感觉。这跟选料、设计的提升都脱不了干系,与第一代的那种初出茅庐的设计相比,G2更有大成的风范。不懂这种感觉的可以参考LinBell一代的设计(拆解),相信你会理解这种感受的。

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电磁感应装置通过按压上面的机械开关产生微弱的电信号经过升压电路放大后供给微控制器以及发射器供电。

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LinBell G2发射部分的解决方案采用了STM8微控制器+Ti CC115L的发射器,对于一个门铃的发射部分控制电路,确实不需要太多的功能,不用处理过多的数据、内容,选择STM8微控制器、或者51单片机、AVR单片机都合情合理,出于低功耗+低成本的考虑,这里使用了上一代LinBell接收器中的微控制器方案STM8,省时省力。

当然,最核心的发射器部分就没那么多选择了,G2选用的是Ti的低频发射器类产品CC115L,这是一款超值型的单发射器芯片,可以支持300–348 MHz,387–464 MHz,以及779–928 MHz的无线通信,它与Ti的CC110L兼容(这是一款具备收发两用的低频收发器产品),而CC115L与Ti的另一款CC113L接收器正好组成一对收发器解决方案,而且CC115L+CC113L的价格要比两个CC110L的解决方案便宜将近0.5美金,这对于大批量供应的产品来说价格优势还是非常明显的。另外从从实际的设计角度出发,CC115L的电路也非常的简单,只需少量外部元器件就能组成一个完整的发射电路。

CC115L发射芯片的一些产品参数:

  • 最大发射功率:+12dBm
  • 最高数据传输:600kbps
  • 支持2-FSK, 4-FSK, GFSK, MSK, OOK 调制
  • 200nA睡眠消耗,240us快速启动时间

就如上面预测的那样,发射器是Ti CC115L,那接收器会不会是Ti CC113L呢?一起往下看。(下一页

  • 接收器拆解

再来看看LinBell接收器部分又是怎样的?同样是无螺丝的设计,为撬开这玩意,把外观都搞得有些破坏了。

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入眼的只有一根天线跟PCB电路板的背影,PCB板还是通过外壳内部倒扣卡住固定,将板卡翻转过来电路就一目了然了。首先是电源模块的设计不同了,在一代上,电源模块是独立出来的,可能还是直接购买现成模块,而在G2这产品上,电源部分已经设计到整块PCB板上了,也使整体空间进一步缩小了。

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板卡上电路的分布还是非常清晰直观的,除了一个交流转直流的5V输出,接收器部分通过一个3.3V输出的LDO将电源供给微控制器、接收IC、门铃IC.

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微控制器还是我们熟悉的STM8,这就不做过多介绍,而门铃IC采用了天琴电子的4和弦38首门铃IC TQ4038,最让我们关心的是接收端的方案到底是不是Ti CC113L接收器?

答案毋庸置疑的。LinBell G2采用了Ti的CC113L接收器作为接收端的RF电路,与我们之前所讲的CC115L发射器一起实现了一个完整的低成本的 RF 链路。CC113L可以直接通过SPI接口与微控制器组合实现低成本的接收器方案。并且在 0.6 kbps 数据速率下接收灵敏度可以达到−116 dBm。

CC113L的一些RF性能参数与CCL115L差别不大,就不再多做介绍了,有兴趣的可以参考Ti 官方的Datasheet。到这里,整套LinBell G2门铃差不多就拆完了,而随后的组装也相当的方面,除了外观不小心被笔者暴力了一下,其它功能一切正常使用。最后,我们来看下G2整套门铃的硬件原理框图。

不负众望,从LinBell G2发射器的拆解,我们看到了一个越来越成熟,越来越讨市场欢心的产品。虽然相比第一代远没达到颠覆的程度,但是无论从外观、结构、还是内部的电路设计,里里外外我们都能看到这个产品实实在在的进步,更重要的也是用户关心的是,G2的价格还更便宜了,市场价68RMB一套的价格相信也是众望所归吧。

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讨论 (5)
讨论区
halo501 ·  2015-08-25
xuanboo ·  2015-09-02

@halo501:我也是,真是一个标题党啊

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li00000 ·  2015-08-25
llllvvvv ·  2015-08-24
Ares丶ST ·  2015-08-21
mido ·  2015-08-21
halo501 ·  2015-08-25

@mido:我是

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