Auf die Frage nach Hubschraubern oder wie ich das Wochenende verbracht habe

Wenn Sie etwas gekauft haben und keine Inschrift „Made in China“ darauf steht, haben Sie eine Fälschung gekauft.

Meine Leser werden etwas überrascht sein, dass ich beschlossen habe, meine Entwicklung nicht zu loben, sondern wohin ich gehen soll ... Ich habe kürzlich bei Funny Prices (nun, das ist Mädchenhaftigkeit, jetzt sind sie eine ernsthafte Organisation und heißen „Fix Price“) ein lustiges Spielzeug „Flying Ball with Light“ gekauft », Sie finden selbst zahlreiche Links im Internet.


Ich spielte ungefähr zwanzig Minuten mit ihr und überwältigte mich mit dem Wunsch herauszufinden, was sich in dem Gerät befindet, das aus zwei Quellen stammt:

1. Ich bin Ingenieur und frage mich, wie ein solches Spielzeug angeordnet ist (oder besser gesagt, ich vermute bereits, wie es angeordnet ist, und möchte meine Vermutungen überprüfen).
2. Ich bin in der Vergangenheit ein Geschäftsmann und ich frage mich, wie die Chinesen (ich habe nicht geschrieben, dass das Spielzeug in China hergestellt wurde, aber es scheint ziemlich offensichtlich zu sein) es schaffen, solche Dinge für sehr wenig Geld zu tun. Ich habe völlig vergessen zu sagen, wie viel ein solches Spielzeug kostet - ich habe es für 199 Rubel gekauft, weniger als drei Dollar, Carl.

Da ich alleine bin und es zwei Quellen des Begehrens gibt, konnte ich lange nicht widerstehen und kletterte hinter einen Schraubenzieher.

ACHTUNG: Da das Spielzeug über eine (höchstwahrscheinlich Lithium-) Batterie verfügt, die nicht mit einer Schutzplatine ausgestattet ist (ich habe es nicht bemerkt), werden Manipulationen, die zu einem Kurzschluss oder einer Überladung führen können, auf eigenes Risiko durchgeführt. Die Batterie ist natürlich klein und wir sollten nicht zu einer Katastrophe kommen, aber wer weiß. In jedem Fall wird eine Schutzbrille dringend empfohlen.

Oberflächliches Aussehen

Wir zerlegen das Gehäuse und finden in unseren Händen die Innenseiten des „Wunders der Technologie“, so dass wir die Batterie, den Motor mit einem Antrieb auf Kunststoffzahnrädern, eine Achse (zweiteilig) mit Propellern und einen Mechanismus zur Stabilisierung der Rotationsebene beobachten können (nun, ich denke, Figovin ist oben Dies ist, was der Propeller tut) und vor allem die Geschäftsleitung für all diesen Reichtum. Auf dem Board beobachten wir einen Chip mit 8 Beinen (ich vermutete, dass es MK gibt, aber irgendwie reichen die Beine nicht aus, es reicht nicht aus, sechs LEDs zu steuern), einen Chip mit 5 Beinen (hmm) und einen Chip mit 3 Beinen (ich vermutete, dies ist der Motorleistungstransistor). . Darüber hinaus haben wir Diskrete in Form eines Netzschalters, eines Infrarot-Senders, eines Infrarot-Empfängers, eines Ladeanschlusses, 6 großer und 1 kleiner LEDs sowie Frizz-Kondoren und Widerständen.

Batterie

Ich messe die Spannung an der Batterie, der Vorteil der Verkabelung ist verfügbar, und ich beobachte 3,74 V (wahrscheinlich Lithium), ich schließe das Ladekabel an und die Spannung steigt auf 4,18 V (genau Lithium).

Alles scheint klar zu sein, dann ist der 5-Fuß-Mikrokreis nur ein Ladecontroller (so etwas wie 4054) und eine kleine LED signalisiert den Ladevorgang. Dann muss ein Widerstand zum Einstellen des Ladestroms an Zweig 5 angeschlossen werden. Ich messe seinen Nennwert - 2k3, was einem Strom von 400 mA entspricht. Eine vollständige Ladung (bevor die LED erlischt) dauert 15 Minuten. Wir berechnen die Batteriekapazität, wir erhalten 0,4 A * 15 min / (60 min / h) = 100 mAh.

Wir überprüfen die erhaltene Kapazität durch die Entladungsmethode, für die wir den Entladestrom messen. Da ich nicht löten möchte, schalte ich das Amperemeter anstelle des Schalters ein und umgehe seine Kontakte. Die LEDs (alle sechs) leuchteten auf, der Strom ging auf 52 mA, nach 2 Sekunden startete der Drehflügler und der Strom ... fiel und wurde 44 mA. Einige Abfälle, keine Messungen, können den Motor nicht anschließen, um den Strom zu reduzieren, obwohl alle LEDs weiterhin funktionieren.

Es passiert nicht, aber es gibt es

Ich messe die Spannung an der Batterie und sehe, dass sie bei laufendem Motor von 4,1 V auf 3,8 V abfällt. Ja, die Batterie hat nur einen großen Ausgangswiderstand, was die Abnahme des Stroms durch den Schalter erklärt, und der Motorstrom (gemessen am Abfall, signifikant) umgeht das Amperemeter . Und sicher ist der Plusdraht des Motors an den Pluspunkt der Batterie genagelt, und das Negativ hat einen dreibeinigen Mikrokreis - einen Feldeffekttransistor. Diese Lösung ermöglicht es, den Fluss eines signifikanten Stroms des Motors durch die schwachen Kontakte des Leistungsschalters auszuschließen, führt jedoch zu bestimmten Unannehmlichkeiten, über die weiter. Ohne Spielzeug schließe ich ein Amperemeter zwischen dem Abfluss und der Quelle an, der Motor dreht sich, Anlaufstrom 1,4 A, stationärer Modus - 1,1 A. Dann ist die Batteriekapazität 1,1 A * 6 min / (60 min / Stunde) = 110 mAh - es stimmt mit der zuvor berechneten überein.

Die Motorparameter werden indirekt bestimmt - 2,8 V * 1,1 A = 3 W (wer möchte, kann in PS umwandeln) - nicht schlecht für solch eine winzige Kreatur. Warum gab es keine davon, als ich als Kind in einen Flugzeugmodellierclub ging? Während des Betriebs erwärmt sich der Motor erheblich, jedoch nicht mehr als 35-40 Grad. Es wäre interessant, den Motortyp zu bestimmen. Ich kann mir nichts anderes als einen Sammlertyp vorstellen, aber lassen wir ihn für später. Die Demontage des Motors wird höchstwahrscheinlich ein irreversibler Vorgang sein.

Das Gerät mit 3 Beinen und die Figur beobachten die Außenseite des Gehäuses von der Platine aus. Da die Figur von einer Röhre umgeben ist, die ein Strahlungsmuster bildet, handelt es sich um einen Infrarotsensor. Dann ist das Gerät mit 3 Beinen die Hintergrundbeleuchtung LED, auch im IR-Bereich. Wir verfolgen die Wege und stellen fest, dass das Gerät am Boden und am Fuß des MK festgenagelt ist und die Figovina am Boden und an der Kraft festgenagelt ist, was bedeutet, dass wir uns geirrt haben. Es ist irgendwie seltsam, genau wenn der Finger zum Rohr gebracht wird, steigt die Motordrehzahl, aber dies ist wahrscheinlich ein Seitenlicht.

Am interessantesten

Es bleibt ein mysteriöses Element - eine Mikroschaltung mit 8 Beinen, dh aus funktionaler Sicht gibt es keine Fragen - dies ist die Motorsteuerung, aber was genau sie implementiert ist, ist noch unklar. Welche Funktionen sollte er implementieren:

1. Anfangsverzögerung ~ 2 Sekunden nach dem Einschalten;
2. Änderung der Drehzahl durch Transistorsteuerung - PWM-Modulation mit variablem Arbeitszyklus;
3. Empfang eines Signals von einem Hindernissensor;
4. Überwachung der Batteriespannung, um eine Überentladung zu vermeiden;
5. (last but not least) Motor abstellen, wenn die Blätter auf ein Hindernis treffen.

Übrigens, was gute Leute aus Sicht der Sicherheit - es gibt Motorschutz, Handschutz ist - Klingen aus weichem Kunststoff, es gibt Schutz der Struktur - Befestigung der Klingen mit Ablösung bei mechanischer Überlastung. Alles, was zur Vereinfachung der Verwendung hätte erfunden werden können, wurde erfunden. Es bleibt nur, um die Klugheit der Entwickler zu beneiden (na ja, oder um die reiche Erfahrung von Verletzungen und Zerstörung, dann sollten Sie nicht beneiden).

Es scheint, dass es eine andere Funktion gibt, aber diese ist nicht korrekt:

6) adaptive Korrektur des Steuerungssystems, da der Hubschrauber unmittelbar nach dem Start erhebliche Höhenschwankungen aufweist, deren Amplitude jedoch mit der Zeit abnimmt und ein nahezu stabiler Abstand zum Boden einzuhalten beginnt. Wenn Sie es aus- und wieder einschalten, wird der Vorgang wiederholt, sodass dies keine Folge der Entladung des Akkus ist.

Kehren wir zum Steuerelement zurück und schätzen mögliche Implementierungen.

1. Grundsätzlich kann jede Funktion auf einem Timer vom Typ 555 implementiert werden, aber auf einmal in einem Fall - ich kann es definitiv nicht, also ist es unwahrscheinlich.
2. Auf einem Chip wie der vierfachen OU 324 können Sie wahrscheinlich alle Funktionen gleichzeitig implementieren, aber es gibt eindeutig einen anderen Fall.
3. Ein benutzerdefinierter oder semi-benutzerdefinierter analoger Chip in einem Gerät für 3 US-Dollar ist nicht lustig.
4. Aber MK wird all diese Aufgaben vollständig bewältigen, dies ist die Hauptversion, die vorherigen sollten eher meine breite technische Perspektive demonstrieren.

Welche Ressourcen werden von MK benötigt, um die aufgeführten Funktionen zu implementieren:

1. Timer (vorzugsweise im PWM-Modus) zur Steuerung des Motors;
2. Komparator (besserer ADC, aber ohne) zur Kontrolle der Motorüberlastung;
3. Ein Komparator (wieder können Sie ADC) zur Steuerung des IR-Sensors;
4. Komparator (Sie können BSB verwenden), um die Leistung zu steuern;
5. 4 oder 3 freie Beine, um die oben genannten zu verbinden;
6. RAM - 8 Register reichen aus. Wenn Sie 16 weitere Zellen benötigen, müssen Sie nicht herausfinden, warum.
7. Programmspeicher - 1 KB Flash sollte für alles und mit einem Rand ausreichen.

Wahrscheinlich ist es in unserer Zeit schwieriger, einen MK zu finden, der nicht über die aufgeführten Ressourcen verfügt, als die angegebenen Anforderungen erfüllt. Je nach Fall kann es sich um STM8, PIC, Tiny, MSP430 usw. handeln. Aber ich habe die relativ neue MK Taiwanese Firma Padauk angelegt, die über alle notwendigen Ressourcen verfügt, sich aber von den börsennotierten Wettbewerbern zu einem unglaublichen Preis unterscheidet - 3 Cent pro Charge von 300 Stück. Für unsere Breiten scheinen diese MKs exotisch, aber für Hersteller aus einem Land im Süden - warum nicht.

Die Markierung auf dem Gerätegehäuse wurde sorgfältig entfernt, aber wir haben indirekte Beweise. Tatsache ist, dass MKs des angegebenen Unternehmens einen bestimmten Stromort haben - 1 und 8 Beine (wie bei 555, was darauf hindeutet ...) im Gegensatz zu den klassischen 4 und 8, so dass wir nur die Stromkreise klingeln müssen. Stellen Sie dann sicher, dass alle erforderlichen Signale auch mit Schlussfolgerungen verbunden sind, die als Allzweckanschlüsse identifiziert werden können. Was den Intervall-Timer angeht, war ich aufgeregt, er hat einen umgedrehten Stromversorgungsstift MK, so dass ein direkter Austausch nicht möglich ist, obwohl ich nicht verstehe warum.

Wenig pingelig und schlagend

PNP: Im Verlauf der weiteren Untersuchung der Schaltung zeigte sich ein unerwarteter (und sogar etwas beängstigender) Effekt - bei der Suche (mit Hilfe eines Auditoriumrings) nach den MK-Beinen, die mit dem Verschluss des Motorsteuertransistors verbunden sind, begann dieser plötzlich - ich würde meinen chinesischen Kollegen empfehlen, den Wert des Verriegelungswiderstands dazwischen zu verringern Verschluss und Masse (jetzt 27k), um solche Situationen auszuschließen (wenn dies nicht Teil des Schutzes gegen Reverse Engineering ist).

Nun noch eine Bemerkung: Selbst wenn der MK entscheidet, den Motor abzustellen und in den Standby-Modus zu wechseln, leuchten die LEDs weiter und entladen die Batterie. Natürlich ist der Strom überhaupt nicht der gleiche wie beim Arbeiten, aber immer noch signifikant (zig Milliampere) und kann die Batterie durchaus überladen. Es gelang mir, die Batterie auf 2,78 zu bringen, und die Spannung fiel 2 Sekunden lang mit einer Webgeschwindigkeit weiter ab.

Ich würde einen weiteren Transistor hinzufügen, um die Masse der LEDs einzuschalten oder sie direkt an den Beinen des MK anzubringen, zumal noch drei freie übrig sind.

Und hier sind die Ergebnisse des Wählens (in Klammern die Beinfunktion des MK-Typs PMS15A):

1. IR-Strahlungssensor an Bein 4 () angeschlossen;
2. Das Gate des Transistors ist mit dem Fuß 6 () verbunden;
3. Die Quelle des Transistors ist über einen Widerstand mit dem Zweig 5 () verbunden.
4. Erde und Strom sind mit den Beinen 8 bzw. 5 verbunden.

Wir haben keine Widersprüche gefunden, daher ist es möglich, den mit Padauk PS15 identifizierten MK in Betracht zu ziehen. Er verfügt über 64 Byte RAM, 0,5 kB einmaligen Programmspeicher, einen 8-Bit-Timer mit PWM, einen Komparator und einen BSB (hier LVR genannt) bei 2,7 V. (Da das Abstellen des Motors während der Entladung auftritt, wenn die blaue LED erlischt, ist es sehr ähnlich). Ja, es mag das PMS150C sein, aber es hat zu viel Programmspeicher, ein ganzes Kilobyte für eine so einfache Aufgabe.

Eigentlich ist die technische Seite der Neugier zufrieden, Sie können ein Diagramm des Geräts zeichnen, aber es ist faul, und es besteht keine Notwendigkeit - ich beabsichtige immer noch nicht, sie zu produzieren, und warum es klar wird, nachdem die Ansprüche des unternehmerischen Teils erfüllt wurden. Lassen Sie uns abschätzen, was uns die äquivalente Füllung kosten wird. Wir meinen nur den elektronischen Teil ohne das Konstrukt.

Aber zählen wir nicht wohlhabende Maulwürfe?

Die Batterie ist auf Ali (ich sehe nur keinen Sinn darin, die heimischen Ressourcen zu betrachten). Es gibt etwas Ähnliches wie in unserem Fall. Die Kapazität ist etwas höher (250 mAh) und mit einer Schutzplatine ausgestattet - im Wert von mehr als 35 Rubel (im Folgenden werde ich die Preise in harter Währung angeben Energiesupermacht und nicht in den wertlosen, obskuren Grünbüchern eines Landes, das jede Minute einen endgültigen Zusammenbruch erleiden wird).

Der Motor (oh, ich habe völlig vergessen, ihn zu zerlegen, aber abgesehen vom Kollektormotor wird niemand angemessen auf Spannungsänderungen durch PWM-Modulation reagieren, obwohl ich unterschiedliche Meinungen dazu gesehen habe) - bei Ali (siehe Hinweis oben) wurde er für mehr als 20 Rubel gefunden.

Steuerplatine:

1. Ich entschied mich für 4054 in Platan und war etwas überrascht, als der Preis nicht höher war als die Preise von ChipFind. Ich habe mich irgendwie daran gewöhnt, dass der Preis für Platan durch 2 geteilt werden sollte und ich bin froh, dass ich mich geirrt habe. Obwohl die Preispolitik dieses Lieferanten für mich etwas rätselhaft ist: Wir können ein Gerät zu einem Preis von 22 aus 20 Stück bestellen, wir können aus einem Lagerbestand von 39 aus 10 Stück kaufen oder aus einem Lagerbestand von 40 aus 86 Stück kaufen oder 2 Wochen auf einen Kauf von 130 aus 1 Stück warten. Natürlich Ich habe kein Unternehmen von einer solchen Größenordnung wie Platan, aber ich kann einen solchen Vorschlag nicht als normal bezeichnen. Nun, auf Ali kostet es 200 Rubel für 50 Stück. Die Gesamtkosten von 22 (Platan) / 2,5 (Ali).
2. MK - wahrscheinlich die preiswerteste Komponente - 2 Rubel, trotzdem kann ich an diese Zahl nicht glauben. Obwohl die Betriebskosten etwas höher sind - Sie müssen die Lötkosten hinzufügen, ist sie immer noch teurer als der Transistor.
3. IR-Emitter (TSAL6100) - 6/6.
4. IR-Empfänger (im Set für 6 Rubel enthalten) - / 3.
5. Transistor 20 V, 2A (n327) 5/4.
6. 6 helle LEDs in 3 Farben (HL3010) 2 / 0,2 * 6 = 12 / 1,2.
7. Widerstände und Kondensatoren der Größe 0603 insgesamt 16 Stück 0,3 / 0,2 * 16 = 4,8 / 3,2.
8. Schalter (3 / 0,4) / Stromanschluss (8/8) / und Netzkabel / 8.
9. Leiterplatte (DPP + M + 2Sh) 0,4 dm * 0,2d m = 0,08 * 170 (Resonit) / = 13 /.
10. Montage der Platine 5 + 8 + 3 + 2 + 3 + 6 * 2 + 25 * 2 + 3 + 3 = 88 Lötpunkte * 0,5 = 44.

Insgesamt erhalten wir 189/153 Rubel (natürlich kann die Berechnung nicht als absolut genau bezeichnet werden, aber ich schätze den Fehler auf 30 Prozent) und die Schlussfolgerung ist enttäuschend - nur die Elektronik wird uns fast den gesamten Verkaufspreis wegnehmen, sowie die gesamte Konstruktion, Logistik, den Gewinn des Herstellers, den Gewinn des Verkäufers und Steuern, daher unterscheiden sich die Chancen, einen solchen Hubschrauber zu diesem Preis herzustellen, um einen vernachlässigbaren Betrag von Null.

Nun, die letzte Bemerkung: Dieser spezielle Ballon wird auf Ali für 206 Rubel mit einer Fernbedienung und mit Transfer für 250 Rubel verkauft. Ein ähnliches Produkt (mit einem etwas anderen Fall in Form eines Hubschraubers oder eines Teufels und nicht eines Balls) wird in denselben über 350 Rubel verkauft irgendwie seltsam. Im Allgemeinen hatte ich wahrscheinlich nur Glück mit dem Kauf, was indirekt durch das Verhalten meiner Frau bestätigt wird, die am nächsten Tag drei weitere Exemplare dieses Spielzeugs kaufte - eines für jeden Enkel und jede Enkelin, und sie ist nicht geneigt, Müll zu überhöhten Preisen zu kaufen.

Die allgemeine Schlussfolgerung aus dem Obigen wird etwas unerwartet sein:
Gott segne China (und Amerika gleichzeitig).

PS Ich lege ein Foto bei, auf dem ich (erfolglos) versucht habe, die Schaltung wiederherzustellen. Es kann nützlich sein: