小编
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由于智能门锁的便捷,智能等上风,越来越得到了市场的认可,也越来越遍及，同时市场竞争也越来越激烈。据我所知,险些所有的亲戚朋友和邻居，家家户户都换上了智能门锁。有些是比较低真个只有指纹识别和刷卡功能的智能锁，有些则是更高真个带人脸识别，猫眼，可视对讲等功能的智能锁。从我个人角度来讲，接管智能门锁的最大动力是办理了忘却带钥匙这一最主要的痛点需求，以是一个好的产品永久是须要办理至少一个痛点的。当然市场大,到了一定阶段，入局者也会增加,竞争也会越来越激烈，竞争的办法无非便是走价格路线比如低真个百来块钱就能包安装一把的门锁，或者走高端差异化路线，高真个一两千乃至更高。 我们就来拆解凯迪仕某款智能门锁，来学习借鉴下精良厂家精良产品的设计方案，我们的目标是尽可能的详细(本文 全文 200张旁边图片,1万多字,200多页,花费一个多月韶光完成)，全方面360度，无去世角的拆剖解析，以期对全体系统整体和细节有一个全面的剖析。 当然作为电子爱好者，作为玩家，我们不仅仅如此，我们更须要玩点故意思的，既然智能门锁表示在智能上面，那么他的硬件配置肯定不会低，我们就因时制宜，将其改造为可以玩NES游戏的游戏机: 坦克大战，魂斗罗...... 本地玩，远程玩......, 这才是我们拆剖解析学习，学甚至乐的态度。 一. 序言 二. 拆解和方案剖析 2.1 初体验-简约时尚不大略 2.1.1电池模块 2.1.2后面板 2.1.3 前面板 2.1.4 外不雅观构造整体总结 2.2 详细拆机剖析- 抽 丝剥茧，不漏过一个细节 2.2.1 前面板 2.2.2 后面板 2.2.3方案剖析总结 三. APP体验 四. 改造-玩转NES游戏 4.1 方案设计 4.2剖析猫眼和后屏UVC+UAC传输协议 4.2.1 抓包猫眼的列举和通讯信息 4.3手柄设计 4.4移植NES游戏仿照器 4.4.1系统框图 4.4.2 UVC显示设计 4.3.3 UAC音频设计 4.4.4 按键获取 4.5玩起来 4.5.1 电脑上玩 4.5.2 门锁上玩 4.5.3 门锁远程可视对讲，远程玩 4.6 总结 五. 总结 六. 附录 视频和软硬件代码仓库 我们这里选择凯迪仕这个品牌的K20 Pro Max这个型号的智能门锁，属于较高端系列，带猫眼，人脸识别，可是对讲等功能。由于凯迪仕这个品牌在门锁领域的有名度较高，其产品也非常不错，也有较高端产品，以是就选他了。拆解借鉴肯定要参考精良的厂家和精良的产品。 拆解我们由整体到细节的思路进行。先初体验，然后详细拆剖解析，末了APP体验也是主要一环，当然终极乐趣还是改造为NES游戏机，利用门锁玩游戏，乃至远程玩。 本篇重点在外不雅观和构造等，先整体上体验，后面才是详细的拆剖解析。 拆解前，还是先把玩一下整体，从外不雅观设计，构造，APP利用体验等角度入手，后面才真正进入拆解阶段。一个好的产品，外不雅观构造设计绝对是主要元素，毕竟现在产品不仅仅是看功能的，也是要看颜值的，尤其是门锁是装在入户门的，是一个门面担当产品，有时候颜值可能是用户买单的第一参考要素，所谓的第一眼心动是很主要的。 我这里包装什么的都丢了，就不来开箱了，直接上手。我这里只有前后面板，和锂电池、其他的锁体、导向片、开孔孔位及尺寸图、保修卡、解释书、机器钥匙等没有，也不是本文的重点，也无关紧要，略去无伤大雅。 首先来个三大件，前后面板，电池的百口福合照，然后再逐一把玩。初体验也先从这三大件的整体开始。 首先来看电池模块,电池采取一体模块化设计，具备轻便，体积小，防护好，本钱低等优点。 磨砂的质感看起来是非常不错的，颗粒度都比较得当且均匀，手感也不错。好的磨砂的质感是须要好的模具加工设计的，解释在产品设计细节上，还是比较把稳的，走的高端路线，以是该花的本钱要花，虽然电池是位于内部的组件不会常常触碰到，看到，但是走高端路线也必须担保其质量，这是塑造高端品牌形象须要把稳的细节。 再来看电池接口细节，铜触点，突出的颗粒能担保很好的打仗，铜片也不薄。再来看，下面会有个突出的边缘，为什么要有这个设计呢? 电池安装后触点朝下卡在面板里，这个突出便是方便用手把电池抠出来的，这便是用户体验设计了，以是成熟的产品是须要不断地迭代的，尤其是用户体验，好的公司总是很 关注 用户体验和问题 反馈 然后不断迭代完善。 再来看电池前后端都有一部分没有磨砂，这是为什么呢？作为一个熟习硬件的嵌入式软件开拓工程师，一定是知道点模具设计知识的(狗头保护)。用我曾经第一份事情公司组织花了三个月的模具培训经历(有正经卒业证书的那种)，思考了一下，这里两个突出的地方注塑时须要用到顶针(该当不须要斜顶，角度不是斜的)，这个光滑的地方便是顶针的打仗面，其他磨砂的地方是模具内腔体做的，顶针这里一样平常就不做磨砂了，为什么不做呢，做了磨砂摩擦阻力大，顶针就不好脱模了(个人预测，有专业的可以指出错误本人及时修正)，其余预测做了也不可能和其他表面一样，毕竟顶针边缘会有熔接线的，也不雅观观还增加本钱以是没必要。 看到中间的细线，便是前后模的分边界，熔接线，全体电池是一体注塑的，这样电池作为一个独立的整体，模块化设计，减少了却构设计本钱(如果可拆卸须要设计前后面板，卡扣构造，模具本钱更高)，体积更小，防潮性等防护性也比较好。 好评，新的产品肯定不能用Micro USB接口，要不太掉价了。阁下还有小的指示灯，细节也做的不错。实际充电看一下指示灯的效果。 总结下电池模块的设计便是，质感不错，模块化设计，体积小，防护性好，降落了本钱。 电池上的利用提示，这也是用户体验的表示，日本的产品做得好的一个方面便是解释书做的非常好，非常详细，一步步辅导利用，很把稳细节。这也是产品用户体验改进的一个方面。 先来个前后的”证件照”,这里把PCB的螺钉已经拆掉了。 这里有个疑问?为什么OPEN和CLOSE按键的字体是反的? 整体属于塑料面板加金属外壳的形式，塑料面板磨砂，金属壳体，质感还是非常不错的。很多低本钱的很可能是全部是塑料的，质量和安全性就没法比了。 然后是开锁和按键部分细节，旋钮操作下来手感不错，回弹跟手。 后屏部分，一体设计，觉得还是很高真个，有定酷黑的商务风格。 后面板掌握部分，各PCB板，这个在后面的方案详细拆剖解析中再剖析，初步看到全部都做了三防处理，接插件也点胶做了加固，这也是细节和质量担保的表示。 前面板是金属壳体拉丝设计，后面板没有，前面板是在表面的，这也是给别人看的更高等点，也是差异化设计的表示，本钱均衡设计的一个考量。给别人呈现好的颜值也是很主要的，自己看的就轻微差点没紧要。 带补光双摄人脸识别部分，上面有标志的地方是把手触摸检测。 以上粗略的看了各个模块的外不雅观和构造，整体上看到质感非常不错，也有设计感，属于时尚商务风，比较百搭点。也是有设计的，比如前后，内外配色质感上的差异化设计，整体风格沉稳，简约时尚但是不大略。磨砂塑壳和金属外壳结合的不错，缝隙较小，解释工艺掌握的不错，金属拉丝表示高端，磨砂塑壳，手感质感不错。其余拿起来全体锁体是比较沉的，金属比较厚，和那种降本钱全是塑料很薄的低本钱款完备不一样。其余也有表示模块化的设计思想，全体设计，外不雅观和构造都是不错的。 2.2 详细拆机剖析- 抽 丝剥茧，不漏过一个细节 前面体验了整体的构造，外不雅观，和风格，现在还是进入详细的拆剖解析过程。还是按照前后面板分开进行。 这个按钮用于拆解告警，默认是压下的，拆开后开释，可以检测告警，有橡胶套保护，这也是表示设计细节的。 拆开这10个螺钉，揭开面板和橡胶套，橡胶套和面板都是一体的，面板还挺厚的，质量不错，一体冲压，解释厂家是没有在必要出省本钱的。 Type-c临时供电部分，USB小板有个螺钉固定，有一个小的定位孔，涂了胶水防松动，可以看到后面所有PCB板和接插件都涂胶防松和防护，这也是不该省的都是没省的，质量还是不错的。 赤色圈部分有定位槽防止板子晃动，细节满满。USB口晃动是导致USB口松动的最大缘故原由，这个设计好评，相信很多人都有小家电由于碰到USB口线导致晃动，USB口松动的问题。 这个按钮的小板子，构造也是设计的刚刚好，该有的卡扣，定位都有，比较风雅，全体看下来以是的构造设计都是比较风雅的，不是那种随便卡卡就行的设计。 拆开这六个圆头螺钉，还有阁下的线束螺钉。就可以分开。 打开面板，里面是前面板的心脏，好好来研究下这部分的方案 下图上面两个小孔是TOF传感器，大的球是人体红外检测传感器。 下面的板子是红外人体检测，上面的排线是TOF接到主板，排线是织布的，可以承受一定拉扯，这也是细节的考虑。 用了好大劲用镊子才撬开，原来后面涂了胶，可以看到传感器。 来看猫眼摄像头部分，金属底板用于散热，有橡胶保护套，可见该有的都有。 主板堆叠式设计，先拆开主板，下面是双摄人脸识别模块 连续拆开摄像头，把稳这里螺丝刀阁下的是把手触摸按键PAD。 FLASH用的GD的25Q128,16MB.阁下有串口调试接口。 SOC为WQ5007，WQ在智能门锁等AI市场领域IC霸占比较大，是不错的选择。 再来看猫眼主控，可以看到后面板的SMA天线终极接到了这里，即猫眼的WIFI天线，接到了后面板室内。 主控是君正的SOCT21，WLAN是XR871，FLASH是FM25Q128 音频功放LN4891，阁下是三星的EMMC5.1 KLM4G1 4GB 可以看到NFC线圈和按键是做在一起的。橡胶垫用于触摸按键背光之间的光隔离。 主控用的赛普拉斯的cy8c6245azi-s3d42 提示音喇叭驱动用的PWM经由电机驱动LN8503做功放，这是一个降本钱的方案，在低音质哀求场景利用PWM+电机驱动，代替DAC+PA功放降落本钱，这里该当是用来播放提示音。 这里2+1共3片74HC595做IO扩展，毕竟背光灯，按键这些须要比较多的IO。 这里丝印P8的该当是P-MOS，预测是掌握闪光灯或者电机之类的，作为大电流开关。 FM17580是复旦微的NFC掌握芯片，话说复旦微在NFC领域的掌握芯片用的还不少。 排线接把手，4p接CLOSE和OPEN按键，2p接喇叭 如图小孔是规复密码按键，按两次规复初始密码，密码默认是 123 45678，按提示设置密码. 这里有点小建议，有时候要找个小的眇小的东西去戳还未便利，如果直接能开孔露出按键是不是好点，毕竟这里是电池舱内，不是外露的，也无需考虑都雅。 Mcu为复旦微的Fm15l023，前面板还用了一颗复旦微的NFC掌握芯片，看来复旦微霸占了两席之地。 走线细节，卡扣束缚走线，这里排线是布织的，由于要接到把手里面，须要承受一定拉力。 这里的线束卡片也是用的金属片，这里有个建议，便是卡片最好有限位，由于只有一个螺钉固定，打螺钉时卡片会迁徙改变，当然迁徙改变会碰到金属壳，迁徙改变一点也没什么大关系。 后屏是后面板的主要部分，屏幕显示猫眼不雅观察到的实时视频。视频通过前面板的猫眼掌握模块的USB线传过来。 看到主控型号,是anyka安凯微电子的KY3179EE128 排线接得手扫模块，其余一根是天线:前面板过来的猫眼模块的WIFI天线。 这里橡胶下面还有两个螺钉，橡胶为了挡住螺钉都雅，细节不错。 看到前面板引入的wifi天线终极引入到了后面板室内 再看掌握板，sma接前面的触摸感应，前面是触摸感应区 8p ic该当是一个专用的支持触摸的mcu，丝印打磨掉了看不到型号 前面进行了详细的拆解，把每一个模块的每一部分细节都暴漏了出来，也把各个模块的PCB紧张的IC进行了记录。现在就基于此画出系统框图，可以形象的看到全体方案。 1)前面板紧张包含人脸识别模块，猫眼模块，掌握模块。人脸识别模块直接接到掌握板，掌握板还接了指纹模块，触摸，USB供电，拆解检测，PWM驱动的提示音播放喇叭，按键和NFC线圈，TOF模块。 前掌握板和猫眼模块通过10P线交互，和后掌握板通过2x10P线交互。 猫眼模块接了对讲喇叭，蜂鸣器，IR人体检测(检测到人唤醒)，和一颗摄像头。猫眼的WIFI天线走到了后面板，由于要利用室内的WIFI旗子暗记。猫眼通过4P的USB走传到后屏显示(预测是UVC协议)，这也是我们玩转NES游戏要”挟制”这一部分，实现游戏。 2)设计中考虑了本钱，比如提示音喇叭播放，利用PWM方案+便宜的电机驱动芯片做功放，代替DAC+PA的方案，本钱较低。 以是本钱是设计出来的，不是省料省出来的。 3)几个大的模块的方案:人脸识别用的WQ的5007的方案，猫眼用的君正T21方案，主控MCU用的赛普拉斯cy8c6245azi-s3d42 后屏用的安凯微电子的KY3179EE128方案，掌握板用的复旦微的FM15L023，前掌握板的NFC也是用的复旦微的FM17850。 全体锁的系统从外不雅观，构造设计可以看出是不错的，包括金属拉丝，塑壳的磨砂设计，乃至前后差异化的风格设计都表示了厂家是下了功夫的，整体觉得还是属于高端产品的。 走高端路线，但是也要进行本钱设计，该省的省，不该省的不省，通过设计省本钱，而不是省料省本钱。比如PWM驱动喇叭的设计方案便是范例的设计节省本钱，值得借鉴。 前后面板紧张模块利用了成熟的厂商方案，比如WQ的人脸识别方案，君正的猫眼方案，一套锁说大略也大略，说不大略也不大略，毕竟也有这么多模块和系统，以是依赖成熟的家当才能做到高效低本钱，一家完成所有不太可能。全体拆解来看还是非常不错的，也有很多值得借鉴学习的地方。 产品的用户体验也是主要的一环，以是这里也来体验下APP的利用，尤其是添加设备配网这一环。先扫描电池上的二维码进入小程序 然后用小程序扫码后屏的二维码(实际内容如下) 登录小程序，手机号快捷登录， 按提示进入门锁菜单，按提示进入配网设置，勾选，点击下一步，将二维码对准猫眼摄像头。 可以看到全体配网添加设备的过程还是比较大略，体验还是不错的。 这里总结下，利用猫眼的摄像头扫码连接路由器WIFI，这里利用了摄像头进行输入，简化了入网流程。一样平常其他家用电器都是设备先打开热点，手机连接热点进行通讯，将wifi密码和账户见告设备，设备再断开热点重新连接路由器wifi，也便是须要两步。这里利用摄像头直接扫码获取路由器wifi信息只须要一步入网，更大略。 活动韶光：2024.03.01—2024.05.31 奖项设置： 一等奖（1名）：大疆无人机 DJI Mini 2 SE/ 大疆DJI Pocket 2 二等奖（2名）：华为平板 MatePad SE 三等奖（3名）：华为耳机 FreeBuds 4E 鼓励奖（10名）：京东卡 50 元褒奖。 单篇额外褒奖：若单篇文章在MBB 微信 号阅读量过万，每篇奖100元京东卡（数据统计截至2024.05.31，限前20篇，按文章发布在MBB社区的韶光排序） 根据文章质量、文章数量、剖析深度、拆解难度、平台数据等综合评奖，同时也会约请资深工程师给予见地。
