【拆解】电瓶车防盗报警器 里面的电路设计令人大吃一惊

sunsili

【拆解】电瓶车防盗报警器 里面的电路设计令人大吃一惊

前几天帮朋友给电瓶车上装了一个防盗报警器，安装好之后效果还不错。稍微碰一下车子，蜂鸣器就狂叫，而且声音很大，效果杠杠的。有时候忘了车停在哪儿了，还可以按下寻车键找车。通过启动键还可以免钥匙启动驾驶。

  

但是这样一个防盗报警器加两个遥控器，一套的价格才17.9元，还包邮，属实感觉有点便宜，不得不惊叹现在低端电子产品有多卷。

这里面有几个基本要实现的模块，分别如下：

1、36-60V降压到5V或者3.3V

2、蜂鸣器驱动

3、无线通信遥控

作为硬件工程师，如果拿到这样一个需求，我首先会评估一下。高压DCDC加上电感什么的，一整套下来应该需要2元左右。蜂鸣器驱动用几个三极管实现，成本应该不高，3毛以内。至于无线通信功能，做这种产品可以选择集成MCU功能的无线传输，或者说集成无线传输的MCU，国内一大堆用51内核集成蓝牙、wifi、2.4G等其他频段的无线通信的SOC芯片。所以这种应该也在1元以内可以搞定。PCB板加上SMT下来大概需要1元，外壳可能需要5毛到一块，另外，再加上两个遥控器，遥控器有外壳有板子，里面还有一个纽扣电池，一个按照2元算应该合理，这样下来这一套的成本大概需要10元，加上快递费2.5元，咦，这么一算，这玩意17.9包邮还能赚5.4元，

但是，作为一个喜欢拆解的硬件工程师，我知道事情没有这么简单，做这种消费品的人，他们对成本的压榨永远能刷新你的认知。于是我就本着学习的想法，拆解了一下这个防盗报警器。

看侧面发现这个防盗器是由两片外壳组合在一起的，看起来很严丝合缝，没有一个螺丝。似乎是用超声波焊接或者热熔焊焊接起来的。用手掰了掰，发现外壳有轻微变形之后，这个缝依然是严丝合缝，看来确实是超声波焊接或者热熔焊一类工艺。

所以直接上斜口钳，暴力拆解。结果发现这个壳外强中干，一钳子整开了。

内部非常简单，一个电路板，一个蜂鸣器。电路板也没有通过螺丝固定在外壳上，而是通过外壳内部两道凸起的棱把电路板卡住了。设计是要多简单就多简单啊。

接下来重点看看电路板。使用手机的微距拍一个细节，能看清除继电器外所有的器件丝印，但是我发现一件奇怪的事，没看到DC-DC电路。

其中最上面的柱状器件是震动开关，这玩意，相当于在震动的时候，会产生接触或者断开的效果，对mcu来说类似于一个按键输入。

震动开关下面的SOP14封装的器件，根据丝印找到型号是MC30P6060,是一款高性能、低功耗8位OTP+IO型MCU。其内置RC振荡器、定时器和LVD等电路可广泛用于电动玩具、无线通信、LED照明等领域。但是在网上没找到这个MCU的价格，有用过的老铁可否留言告知一下？

这个器件是上海晟矽微电子股份有限公司的产品，仔细看了一下，发现这个公司是个上市公司，产品中心有很多产品，看起来是定位白色小家电的MCU产品。

MCU下面的SOT23-5的封装，上面的丝印是24C02S，毫无疑问这个是一个eeprom存储器芯片，容量2Kbit，IIC接口，包含256X8bit的存储阵列，8个字节组成一页。这个丝印没找到对应的型号，所以参考了台舟的TP24C02S5,在立创商城上一颗的价格是0.3元。

再下面的RC210G是瑞迪联电子出的315-433MHz的超再生接收芯片。该芯片最大数据速率为5Kbit/s，封装为SOP8。该芯片在立创商城上价格是0.58元。典型应用电路如下：

注意，这个图里的L2，就是实物电路板上的那个绿色电感，该电感感值可调。看起来该电感和C5组成了一个选频器的样子。手册中也有说：

主要的器件就是以上四个，其他的就是继电器、二极管、三极管、电阻、电容。但是恰恰这样，却勾起了我的好奇心。

理论上输入电压是48-72V，所以输入要设计为80V以上的输入能力。而板子上有低压IC，一般都是3.3或者5V。常规来说，降压也就DC-DC或者LDO，在压差比较小的时候，一般会选择LDO，但是当压差比较大的时候，LDO的效率就低的一批了，所以从80V到5V这个量级肯定是通过DC-DC实现的啊，但是我在板子上没看到DC-DC芯片和电感。

那么MCU、EEPROM、无线接收芯片是怎么供电的呢？

于是我仔细查看了这个电路，发现了令我震惊的一个电路。

72V的输入电压从红色的线进入PCB，到达二极管A7，经过A7之后到达1206封装的电阻，电阻丝印302，其阻值为30*10^2，即3KΩ，精度5%，经过3kΩ电阻之后，到达三极管G1的3脚，G1丝印的三极管型号为MMBT5551，类型为NPN，3脚为集电极。

测量可知。三极管上面的0805陶瓷电容的左端引脚和无线接收芯片的8脚相连，而这个引脚是芯片的VDD引脚。电容左端同时和MMBT5551的2脚发射极相连。这个网络大概率就是5V或者3.3V的低压网络。

这个时候我们就要看看MMBT5551的1脚是怎么连接的了。查看电路板可知。1脚和3脚通过一个0603封装的120KΩ电阻相连，同时，该网络处连接有一个二极管。其丝印为W9,封装为SOD123,，我们用“二极管 丝印W9”在淘宝简单搜一下就知道，这是一个稳压二极管，型号为BZT52C5V6,其稳压值为5.6V，立创的价格在7分钱左右。这个稳压二极管一端接MMBT5551的1脚，一端接地。于是我们把这个电路复原一下，大概是这样的。

由于在LTSPICE中没找到5.6V的稳压二极管，所以找了一个6.2V的，用来仿真是没问题的。

仿真可以看到，当三极管基极电压是6.09942V时，OUT的电压是6.09938V，效果还不错，现在我们给这个电路加一个负载再进行仿真：

加了一个6k电阻发现OUT电压降低到了5.3V左右，负载电流大概888uA

直接把这个负载电阻改到1k，发现电流可以达到5.28mA，电压也是稳定的5.28V。

实际经过测试，发现当负载电阻阻抗小于400Ω之后，这个电路就不能正常输出5.2V左右的电压了。

其实电路图很直观，通过输出电压就等于稳压二极管的稳压值减去Vbe,原本72V的电压，由3K电阻、三极管、负载三者共同承担，而负载承担的是稳定的5V左右，其他的67V电压是由三极管和3K电阻承担的，所以在实际测试时使用热成像仪观察可知，蜂鸣器响的时候，这个电阻会明显发热。

所以这是一个把72V电压降低到5V的降压电路，但是成本极低，大约1.5毛就可以搞定。这个电路的局限就在于，能输出的电流非常小。超过10mA的连续电流输出，就已经有很高的风险了。

本身从72V这种电压降压到5V的DC-DC就不太多（相比于30V以内的DC-DC器件的数量），而且还不便宜。如果需要的电流很小，而且对成本要求比较高，这或许是一个不错的电路，当然，前提是对可靠性、稳定性的宽容。

这个板子上另一个值得说道的电路就是这个蜂鸣器驱动电路。

关于蜂鸣器驱动电路，参考：电动车防盗器喇叭驱动电路

拆解这种电子小产品总是能时不时给你一些震撼，会让你发现，原来自己设计的电路还是太贵了，哈哈。