Si compró algo y no tiene la inscripción "Hecho en China", compró una falsificación.
Mis lectores estarán algo sorprendidos de que haya decidido no elogiar mi desarrollo, pero a dónde ir ... Recientemente compré a Funny Prices (bueno, esto es una niña, ahora son una organización seria y se llaman "Fix Price") un divertido juguete "Flying Ball with Light », Encontrará numerosos enlaces en Internet usted mismo.
Jugué con ella durante unos veinte minutos y me abrumó con el deseo de descubrir qué hay dentro del dispositivo, que proviene de dos fuentes:
- Soy ingeniero y me pregunto cómo está organizado un juguete de este tipo (o más bien, ya adivino cómo está organizado y me gustaría comprobar mis conjeturas);
- Soy empresario en el pasado y me pregunto cómo los chinos (no escribí que el juguete se hizo en China, pero parece ser bastante obvio) logran hacer esas cosas por muy poco dinero. Olvidé por completo cuánto cuesta ese juguete: lo compré por 199 rublos, menos de tres dólares, Carl.
Como estoy solo y hay dos fuentes de deseo, no pude resistir durante mucho tiempo y me subí detrás de un destornillador.
ATENCIÓN: dado que el juguete tiene una batería (muy probablemente de litio) que no está equipada con una placa de protección (no lo noté), cualquier manipulación que pueda provocar un cortocircuito o una sobrecarga de la misma, el lector realiza bajo su propio riesgo. La batería, por supuesto, es pequeña y no deberíamos llegar a un desastre, pero quién sabe. En cualquier caso, las gafas de seguridad son muy recomendables.
Mirada superficial
Desmontamos la carcasa y en nuestras manos encontramos el interior del "milagro de la tecnología", para que podamos observar la batería, el motor con una transmisión de engranajes de plástico, un eje (dos piezas) con hélices y un mecanismo para estabilizar el plano de rotación (bueno, creo que el figovin está por encima esto es lo que hace la hélice) y, lo más importante, el consejo de administración de toda esta riqueza. En el tablero, observamos un microcircuito con 8 patas (supongo que hay MK, pero de alguna manera las patas no son suficientes, no es suficiente para controlar seis LED), un microcircuito con 5 patas (hmm) y un microcircuito con 3 patas (lo adiviné, este es el transistor de potencia del motor) . Además, tenemos discretos en forma de un interruptor de alimentación, un emisor de infrarrojos, un receptor de infrarrojos, un conector de carga, 6 LED grandes y 1 pequeño, así como frizz - cóndores y resistencias.
Batería
Mido el voltaje de la batería, el beneficio del cableado está disponible, y observo 3.74V (probablemente litio), conecto el cable de carga y el voltaje sube a 4.18V (exactamente litio).
Todo parece estar claro, entonces el microcircuito de 5 pies es solo un controlador de cargador (algo así como 4054) y un pequeño LED señala el proceso de carga. Luego, una resistencia para configurar la corriente de carga debe conectarse al tramo 5, mido su valor nominal: 2k3, que corresponde a una corriente de 400 mA, una carga completa (antes de que se apague el LED) tarda 15 minutos. Calculamos la capacidad de la batería, obtenemos 0.4A * 15min / (60min / h) = 100mAh.
Verificamos la capacitancia obtenida por el método de descarga, para lo cual medimos la corriente de descarga. Como no quiero soldar, enciendo el amperímetro en lugar del interruptor, evitando sus contactos. Los LED (los seis) se encendieron, la corriente pasó a 52 mA, después de 2 segundos el motor del rotorcraft arrancó y la corriente ... cayó y se convirtió en 44 mA. Parte de la basura, no una medida, no puede conectar el motor para reducir la corriente a pesar del hecho de que todos los LED continúan funcionando.
No sucede, pero hay
Mido el voltaje de la batería y veo que cuando el motor está funcionando, cae de 4.1 V a 3.8 V. Sí, la batería solo tiene una gran impedancia de salida, lo que explica la disminución de la corriente a través del interruptor, y la corriente del motor (a juzgar por la caída, significativa) evita el amperímetro . Y seguro, el cable positivo del motor está clavado al positivo de la batería, y el negativo tiene un microcircuito de tres patas, un transistor de efecto de campo. Esta solución permite excluir el flujo de una corriente significativa del motor a través de los contactos débiles del disyuntor, pero conduce a ciertos inconvenientes, sobre los cuales además. Sin incluir los juguetes, conecto un amperímetro entre el drenaje y la fuente, el motor gira, arranca 1.4 A, modo de estado estable - 1.1 A. Luego, la capacidad de la batería 1.1A * 6 min / (60 min / hora) = 110 mAh - está de acuerdo con lo calculado previamente.
Los parámetros del motor se determinan indirectamente: 2.8V * 1.1A = 3W (aquellos que lo deseen pueden traducirse en caballos de fuerza), no está mal para una criatura tan pequeña. ¿Por qué no había ninguno de estos cuando fui a un club de modelaje de aviones cuando era niño? Durante la operación, el motor se calienta significativamente, pero no más de 35-40 grados. Sería interesante determinar el tipo de motor, no puedo pensar en otra cosa que no sea uno de colección, pero dejemoslo para más adelante, desmontar el motor probablemente sea un procedimiento irreversible.
El dispositivo con 3 patas y el figovin están observando el exterior de la caja desde el tablero, ya que la figovina está rodeada por un tubo que forma un patrón de radiación, este es un sensor infrarrojo. Entonces el dispositivo con 3 patas es el LED de retroiluminación, también en el rango IR. Trazamos los caminos y encontramos que el dispositivo está clavado al suelo y al pie del MK, y la figovina está clavada al suelo y al poder, lo que significa que nos equivocamos. De alguna manera es extraño, es precisamente cuando se sube el dedo al tubo que aumenta la velocidad del motor, pero esto es probablemente una luz lateral.
Mas interesante
Queda un elemento misterioso: un microcircuito con 8 patas, es decir, desde un punto de vista funcional, no hay preguntas: este es el control del motor, pero aún no está claro en qué se implementa exactamente. Qué funciones debe implementar:
- Retraso inicial ~ 2 segundos después del encendido;
- Cambio de velocidad de rotación por control de transistor - modulación PWM con ciclo de trabajo variable;
- Recepción de una señal de un sensor de obstáculos;
- Monitoreo del voltaje de la batería para evitar una descarga excesiva;
- (último, pero no menos importante) apagado del motor cuando las cuchillas golpean un obstáculo.
Por cierto, qué buenos compañeros desde el punto de vista de la seguridad: hay protección para el motor, protección para las manos, cuchillas hechas de plástico blando, hay protección de la estructura, fijación de las cuchillas con desprendimiento durante la sobrecarga mecánica. Todo lo que podría haberse inventado para facilitar su uso se ha inventado, solo queda para envidiar la prudencia de los desarrolladores (bueno, o para la rica experiencia de lesiones y destrucción, entonces no debes envidiar).
Parece que hay otra función, pero esto no es exacto:
6) corrección adaptativa del sistema de control, ya que inmediatamente después del lanzamiento el helicóptero realiza fluctuaciones de altura significativas, pero con el tiempo su amplitud disminuye y comienza a mantener una distancia casi estable al nivel del suelo. Si lo apaga y vuelve a encender, el proceso se repite, por lo que esto no es consecuencia de la descarga de la batería.
Volvamos al elemento de control y calculemos posibles implementaciones.
- Cada función, en principio, se puede implementar en un temporizador del tipo 555, pero de una vez en un caso: definitivamente no puedo, por lo que es poco probable.
- En un chip como el cuádruple OU 324, probablemente pueda implementar todas las funciones a la vez, pero claramente hay un caso diferente.
- Un chip analógico personalizado o semi-personalizado en un dispositivo por $ 3 no es divertido.
- Pero MK hará frente por completo a todas estas tareas, esta es la versión principal, las anteriores tenían la intención de demostrar mi perspectiva técnica más bien.
Qué recursos se requerirán de MK para implementar las funciones enumeradas:
- Temporizador (preferiblemente con modo PWM) para controlar el motor;
- Comparador (mejor ADC, pero sin él) para controlar la sobrecarga del motor;
- Un comparador (de nuevo, puede ADC) para controlar el sensor IR;
- Comparador (puede usar BOD) para controlar el poder;
- 4 o 3 patas libres para conectar lo anterior;
- RAM - 8 registros serán suficientes, si toma 16 celdas más, entonces no tiene que averiguar por qué;
- Memoria de programa: 1 KB de flash debería ser suficiente para todo y con un margen.
Probablemente, en nuestro tiempo es más difícil encontrar un MK que no tenga los recursos enumerados que satisfaga los requisitos establecidos. Según el caso, puede ser STM8, PIC, Tiny, MSP430, etc. Pero puse la relativamente nueva compañía taiwanesa MK Padauk, que tiene todos los recursos necesarios, pero difiere de los competidores listados a un precio increíble: 3 centavos por lote de 300 piezas. Para nuestras latitudes, estos MK parecen exóticos, pero para los fabricantes de un país ubicado al sur, ¿por qué no?
La marca en la carcasa del dispositivo se ha eliminado cuidadosamente, pero tenemos evidencia indirecta. El hecho es que los MK de la compañía especificada tienen una ubicación de alimentación específica: 1 y 8 patas (como estaba en 555, lo que sugiere ...) en comparación con los clásicos 4 y 8, por lo que solo necesitamos sonar los circuitos de alimentación. Bueno, entonces asegúrese de que todas las señales necesarias también estén conectadas a conclusiones que puedan identificarse como puertos de uso general. En cuanto al temporizador de intervalos, me emocioné, tiene un pin de fuente de alimentación MK invertido, por lo que no es posible un reemplazo directo, aunque no entiendo por qué.
Pequeñas bromas y golpes
PNP: en el curso de un estudio posterior del circuito, se manifestó un efecto inesperado (e incluso algo aterrador) - al buscar (con la ayuda de un anillo de auditorio) las patas MK asociadas con el obturador del transistor de control del motor, este último comenzó repentinamente - recomendaría a mis colegas chinos reducir el valor de la resistencia de bloqueo entre obturador y tierra (ahora 27k) para excluir tales situaciones (si esto no es parte de la protección contra la ingeniería inversa).
Bueno, una observación más: incluso si el MK toma la decisión de detener el motor y pasa al modo de espera, los LED continúan brillando y descargan la batería. Por supuesto, la corriente no es la misma que cuando se trabaja, pero sigue siendo significativa (decenas de miliamperios) y es bastante capaz de sobrecargar la batería. Logré aterrizar la batería a 2.78 y el voltaje continuó bajando a una velocidad de tejido durante 2 segundos.
Agregaría otro transistor para encender el suelo de los LED o ponerlos directamente en las patas del MK, especialmente porque quedan tres libres.
Y aquí están los resultados de la marcación (entre paréntesis, la función de la pierna del tipo MK PMS15A):
- Sensor de radiación IR conectado a la pata 4 ();
- La puerta del transistor está conectada al pie 6 ();
- La fuente del transistor a través de una resistencia está conectada a la pata 5 ().
- La tierra y el poder están conectados a las patas 8 y 5, respectivamente.
No encontramos ninguna contradicción, por lo que es posible considerar el MK identificado con Padauk PS15, tiene 64 bytes de RAM, 0.5 kB de memoria de programa única, un temporizador de 8 bits con PWM, un comparador y BOD (aquí se llama LVR) a 2.7V (dado que el apagado del motor durante la descarga ocurre cuando se apaga el LED azul, es muy similar). Sí, puede ser el PMS150C, pero tiene demasiada memoria de programa, un kilobyte completo para una tarea tan simple.
En realidad, el lado de la ingeniería de la curiosidad está satisfecho con esto, puede dibujar un diagrama del dispositivo, pero es perezoso y no hay necesidad, todavía no tengo la intención de producirlos, y por qué quedará claro después de satisfacer los reclamos de la parte empresarial. Vamos a estimar cuánto nos costará el relleno equivalente, nos referimos solo a la parte electrónica, sin la construcción.
¿Pero no contamos los topos ricos?
La batería está en Ali (simplemente no veo el punto de mirar los recursos nacionales), hay algo similar a nuestro caso, la capacidad es un poco más alta (250 mAh) y está equipada con una placa de protección, por valor de más de 35 rublos (en adelante daré los precios en moneda fuerte) superpotencia energética, y no en los oscuros e inútiles libros verdes de un país que sufrirá un colapso final en cualquier momento).
El motor (oh, olvidé por completo desmontarlo, pero aparte del motor del colector, nadie responderá adecuadamente a los cambios de voltaje mediante la modulación PWM, aunque vi opiniones diferentes sobre esto) - en Ali (ver nota arriba) se encontró por más de 20 rublos.
Tablero de control:
- Decidí mirar 4054 en Platan y me sorprendió un poco cuando su precio no era más alto que los precios de ChipFind. De alguna manera me acostumbré al hecho de que el precio de Platan debería dividirse entre 2 y me alegro de haberme equivocado. Aunque la política de precios de este proveedor me resulta un tanto desconcertante: podemos pedir el dispositivo a un precio de 22 a partir de 20 piezas, podemos comprar desde la disponibilidad de 39 a 10 piezas, o comprar desde la disponibilidad de 40 a partir de 86 piezas o esperar 2 semanas para la compra de 130 a 1. Por supuesto. , No tengo una empresa tan grande como Platan, pero no puedo considerar normal una propuesta de este tipo. Bueno, en Ali, cuesta 200 rublos por 50 piezas. El costo total de 22 (Platan) /2.5 (Ali).
- MK - probablemente el componente más económico - 2 rublos, aún no puedo creer en esta cifra. Aunque el costo de propiedad será un poco más alto: debe agregar el costo de la soldadura, entonces aún será más costoso que el transistor.
- Emisor IR (TSAL6100) - 6/6.
- Receptor IR (incluido en el set para 6 rublos) - / 3.
- transistor 20V, 2A (n327) 5/4.
- 6 LED brillantes en 3 colores (HL3010) 2 / 0.2 * 6 = 12 / 1.2.
- resistencias y condensadores de tamaño 0603 total 16 piezas 0.3 / 0.2 * 16 = 4.8 / 3.2.
- interruptor (3 / 0.4) / conector de alimentación (8/8) / y cable de alimentación / 8.
- placa de circuito impreso (DPP + M + 2Sh) 0.4dm * 0.2dm = 0.08 * 170 (Resonite) / = 13 /.
- Montaje de la placa 5 + 8 + 3 + 2 + 3 + 6 * 2 + 25 * 2 + 3 + 3 = 88 puntos de soldadura * 0.5 = 44.
En total, obtenemos 189/153 rublos (por supuesto, el cálculo no se puede llamar absolutamente exacto, pero calculo el error en un 30 por ciento) y la conclusión es decepcionante: solo la electrónica nos quitará casi todo el precio de venta, y toda la construcción, logística, ganancias del productor, ganancias del vendedor y impuestos, por lo que las posibilidades de hacer un helicóptero a este precio difieren de cero en una cantidad insignificante.
Bueno, la última observación: este globo en particular se vende en Ali por 206 rublos con un control remoto y con transferencia por 250 rublos, un producto similar (con un estuche ligeramente diferente, en forma de helicóptero o demonio, y no una pelota) se vende en los mismos 350 rublos, que De alguna manera extraño. En general, probablemente tuve suerte con la compra, lo que se confirma indirectamente por el comportamiento de mi esposa, que al día siguiente compró tres copias más de este juguete, una para cada nieto y nieta, y no está dispuesta a comprar basura a precios inflados.
La conclusión general de lo anterior será algo inesperada:
Dios bendiga a China (y a América al mismo tiempo).
PD : Adjunto una fotografía en la que (sin éxito) intenté restaurar el circuito, puede ser útil:
