Teardown Tuesday: Bluetooth-клавиатура
Сенсорные экраны могут быть популярными, но физические клавиатуры по-прежнему являются одним из предпочтительных способов ввода текста, особенно когда это беспроводной. В этом разрыве мы рассмотрим внутренности клавиатуры Bluetooth.
Клавиатура
Клавиатура Bluetooth использует традиционную раскладку QWERTY, различные функциональные кнопки и тачпад посередине для управления мышью (что делает клавиатуру большей частью ключевой мыши).
Клавиатура Bluetooth
Клавиатура удивительно маленькая (приблизительно 20 см в длину), и все кнопки на клавиатуре являются тактильными, а не резиновыми.
Сравнение размеров клавиатуры Bluetooth
На передней панели клавиатуры находится USB-порт для зарядки, а на задней панели расположены различные другие кнопки, включая включение и выключение.
USB-порт для зарядки
Обратные кнопки
Нижняя часть клавиатуры содержит логотип компании, которая произвела устройство (Jelly Comb), и нет видимых винтов или фитингов, удерживающих устройство вместе.
Задняя панель клавиатуры
Внутренний доступ и аккумулятор
Получение доступа к внутренним элементам клавиатуры было очень простым. Для того, чтобы вытащить снизу, понадобилась только небольшая плоская отвертка. Аккумулятор и внутренняя печатная плата сразу обнаруживаются, включая некоторые интересные микросхемы и методы маршрутизации печатных плат.
Крышка снята
Батарея удалена с основной платы
Сама печатная плата удерживается четырьмя невероятно крошечными отвертками, которые были почти проблематичными (к счастью, у меня была плоская голова достаточно маленькая). Интересно, что на печатной плате есть коробки на легенде компонентов, которые указывают положение винтов (возможно, чтобы помочь производственным линиям узнать, где положить крошечные винты).
Сравнение размеров винтов, удерживающих ПХД
Сама батарея является литиево-ионным, но сама батарея не имеет печатной информации о ее выходе напряжения или емкости. Учитывая небольшие современные ИС, используемые на клавиатуре и использование USB-зарядки, справедливо сказать, что контакты питания на микросхемах будут примерно 3, 3 В. Таким образом, батарея может быть 3.7V с мощностью 1Whr (~ 330mAh).
Неопознанная литий-ионная батарея
Основная печатная плата
PCB имеет две основные ИС, видимые с нижней стороны, много плоскостей заземления и других компонентов, таких как разъем USB, конденсаторы, резисторы и различные полупроводники.
На левой стороне PCB отображается много горизонтальных трасс с несколькими точками, а также различные контрольные точки. Горизонтальные трассы наиболее вероятны для маршрутизации клавиатуры, которая будет найдена на противоположной стороне печатной платы.
Эта печатная плата, по-видимому, состоит из двух слоев, которые объясняют использование следов и плоскостей на одной стороне. Если бы использовалась четырехслойная плата, то ПХБ, скорее всего, использовала либо внутренние слои в качестве плоскостей мощности / земли, либо выходные уровни для следов или наоборот.
Горизонтальные трассы, тестовые площадки и различные горизонтальные трассы
Центр печатной платы показывает действительно интересный образец (расположенный непосредственно под сенсорной панелью) заштрихованного заземляющего плана, а не заполненный.
Основная ИС и большая вылупированная плоскость заземления
Эта область печатной платы также содержит IC с идентификацией eKT2101 QN32, который, к счастью, представляет собой встроенный емкостный микроконтроллер IC с сенсорным управлением. SoC имеет 8-разрядный микроконтроллер RISC и включает в себя множество периферийных устройств, включая подчиненный порт SPI и подчиненный порт I 2 C. Чип, содержащий внутренний процессор, является скорее датчиком, чем микроконтроллером, поскольку к нему обращаются внешние устройства для емкостных показаний. Рядом с IC находятся также различные колодки, включая SCL и DATA, которые предполагают, что это устройство находится в режиме I 2 C, в отличие от режима SPI. Это также потенциально позволяет пользователю взломать это устройство и извлечь показания из ИС.
ЕКТ2101 емкостной сенсорный IC
Второй основной IC на нижней стороне печатной платы расположен на правой стороне и имеет идентификацию BEKEN BK3231Q. Эта ИС является микроконтроллером Bluetooth, содержащим множество периферийных устройств, включая таймер, PWM, WDT, ADC, UART, I 2 C, SPI и GPIO. Ядром микроконтроллера является ARM968E-S и имеет 32 КБ ОЗУ и 256 КБ FLASH ROM. Для дизайнеров все более распространено интегрировать весь свой дизайн в один беспроводной контроллер, так как не требует отдельного модуля, экономя деньги.
Область Bluetooth на печатной плате
Контроллер, показанный здесь, также имеет две подкладки, помеченные как RX1 и TX1, что, скорее всего, будет для отладки (например, просмотр команд AT). IC также имеет отсутствующий компонент J4, который, вероятно, является остаточной частью стадии прототипирования, в которой использовался небольшой четырехпозиционный переключатель, который, возможно, изменил внутренние параметры для тестирования и программирования контроллера.
IC и другие внешние компоненты, включая антенну PCB
Порт зарядки USB имеет различные компоненты рядом, включая три резистора, два конденсатора и шестиконтактное устройство для поверхностного монтажа. Устройство имеет идентификацию HXN MH, которая не возвращает никаких достоверных ответов относительно того, что такое IC.
Однако, учитывая использование двух конденсаторов (один на входе и один на выходе) и несколько резисторов, это устройство может быть литиево-ионной зарядной ИС, которая использует внутренний линейный регулятор, выход напряжения которого зависит от внешних резисторов. Линейные регуляторы, хотя и потенциально расточительные, будут хорошо работать в этой схеме, учитывая, что мощность поступает с внешнего USB-хоста (скорее всего это зарядное устройство), где мощность в изобилии.
USB-порт для зарядки и компоненты, связанные с питанием
Верхняя часть главной печатной платы
PCB удерживается четырьмя винтами и несколькими вкладками, что затрудняет их удаление. К счастью, это отрыв, а не ремонт, поэтому здесь вполне приемлема небольшая сила.
На верхней стороне PCB показаны многие тактильные переключатели для поверхностного монтажа, несколько светодиодов и емкостная сенсорная панель. Тачпад, сам по себе, состоит из пластикового слоя с интересным массивом открытых следов в алмазном узоре под ним.
Верхняя сторона печатной платы, показывающая кнопки и сенсорную панель
Закройте тактильные переключатели
Пластиковый слой легко отслаивается, а обнаженный металл под ним покрыт луженым покрытием. Хотя может показаться, что оловянное покрытие оранжевого цвета, оно на самом деле серебристое и просто отражает свет от крыши, изготовленной из ДСП.
Сенсорная панель с удаленным пластиком
Прозрачный слой
Одной из особенностей, которая была бы фантастической для разрывов, было бы рентгеновское представление ПХБ. К сожалению, у меня нет такого оборудования, но следующая лучшая вещь, которая может быть предложена, - яркий свет, показываемый через PCB, чтобы дать перспективу маршрутизации и следов.
Область Bluetooth IC
Еще одно изображение уровня PCB
Bluetooth-зубная антенна и тактильные переключатели
Резюме
Еще раз, мы видим еще одну демонстрацию почти одночипового решения. Будущие устройства могут состоять только из одного полупроводникового и IO-устройства. Такие решения, в то время как обычно специфические, невероятно дешевы и делают производство очень легким для выполнения. Одночиповые решения также помогают в управлении электромагнитной совместимостью, поскольку большая часть шума ограничена одной частью, ее линиями электропитания, а также входящими и исходящими соединениями.
Следующий Teardown: Mini Network Router