Teardown Tuesday: Солнечный свет безопасности
В этом отрыве мы рассмотрим внутренности активируемого движением света, который содержит свою собственную систему зарядки солнечной энергии.
Иногда меры безопасности, такие как камеры и охранники, могут быть чрезмерными, если защищаемый предмет является садовым оборудованием или несколькими баллонами газа. В этом случае включаются активированные PIR огни, которые автоматически включаются при обнаружении движения.
Солнечный свет безопасности
Свет предназначен для установки на стене, которая имеет прямую видимость над небом над ней. Сам свет находится под небольшим углом, в то время как датчик движения и кнопка находятся под гораздо более крутым углом. Панель солнечных батарей располагается сверху, перпендикулярно к стене, на которой установлен прибор.
Солнечный свет безопасности
Панель солнечных батарей, которая находится сверху
На передней панели устройства есть кнопка, которая позволяет выбирать опции, активацию и режимы. Три индикатора на передней панели указывают текущий вариант. Датчик PIR находится слева от кнопки и загорается индикатор.
Датчик PIR, кнопка и индикатор
Задняя часть устройства содержит уникальное монтажное отверстие, которое используется для удержания устройства на стене. Метод крепления идентичен методу рамы для картин, который имеет преимущество легкой настройки, но недостаток легко быть украденным.
Крепеж и винты
Снятие всех винтов выявляет внутренние детали и металлическую раму. Металлический каркас выполнен из тонкого листового металла и был невероятно острым (если вы решили снести этот предмет дома, используйте перчатки!). Для перспективы, металл был достаточно острым, чтобы нарезать морковь!
Металлический лист, который сидит снаружи
Устройство открыто
Аккумулятор и свет
Аккумулятор, включенный в солнечный свет, представляет собой литиево-ионный аккумулятор емкостью 2600 мАч. Хотя он советует не замыкаться на короткое замыкание, искушение измерить ток короткого замыкания было слишком велико. Измерения с помощью мультиметра показали, что при условиях короткого замыкания батарея обеспечивает ток 15А при напряжении 3, 3 В (внутреннее сопротивление на основе этих значений будет 0, 22 Ом).
Солнечная панель, тем временем, выводит 6V при прямом солнечном свете и может выводить около 200 мА (что делает эту панель 1-ваттной разновидностью).
Батарея в корпусе
Батарея удалена
Свет на модуле состоит из светодиодной матрицы, сделанной на печатной плате FR2. Нижняя сторона не использует паяльную маску и показывает, что печатная плата является односторонней.
Использование светодиодов, скорее всего, связано с их превосходной эффективностью (по сравнению со стандартными светильниками, такими как галогенные и вольфрамовые лампы). Сказав это, блок потребляет только измеримое количество энергии при активации системы. Поэтому, даже если толстые облака сохраняются в течение недели, система все равно должна работать ночью и активировать светодиоды, когда это необходимо.
Светодиодная панель
PCB
Хотя светодиодная матрица выполнена на недорогой печатной плате с плохим краем, основная печатная плата имеет исключительное качество. Основная печатная плата содержит в основном компоненты для поверхностного монтажа, включая 16-контактный SMD IC (скорее всего, главный контроллер), датчик PIR, одинарную осязательную кнопку и множество поддерживающих компонентов.
Основная печатная плата
Эта часть печатной платы управляет переключением питания на светодиодную матрицу, состоящую из компонентов SMD (либо MOSFET или двусторонних коммутационных устройств), транзисторов (обозначенных Q), так и резисторов.
Интересно отметить, что существует множество прошивок, которые используются здесь для уменьшения сопротивления следов (с использованием двух сторон и толстых отверстий).
Элементы управления светодиодом
Большая 16-контактная ИС имеет обозначение 15W201S. Это говорит мне, что это производится компанией STC Microcontroller. Эти микроконтроллеры состоят из процессора 8051, работают до 35 МГц, многих периферийных устройств и невероятно дешевы (пять можно купить за 3 доллара США).
Микроконтроллер
Датчик PIR (обозначенный AL412) представляет собой полностью закрытую систему, которая производит выход, когда обнаружено изменение источника тепла. Хотя устройство AL412 выгравировано в упаковке, в результатах поиска появляется идентичный продукт AM412 (PDF). Датчик оснащен АЦП, логикой тестирования и всей системой сравнения, что делает создание систем сигнализации, которые срабатывают при обнаружении намного проще.
Датчик ПИР
Ключевой раздел PCB - это то, что он есть, тактильный переключатель: несколько компонентов, таких как транзисторы, резисторы и конденсаторы, и три светодиодных индикатора для режима и постановки на охрану.
Секция клавиш и индикаторов печатной платы
Резюме
Этот дизайн показывает, как даже датчики становятся более интеллектуальными и простыми в реализации в дизайнах, даже недорогих. Микроконтроллер, используемый в этой конструкции, хотя и почти неизвестный, показывает, как даже базовые контроллеры становятся более продвинутыми. Несколько долларов теперь могут получить контроллер, который имеет много таймеров, модули UART, SPI, I 2 C, ADC и многое другое.
Следующий Teardown: 3D-ручка для печати