Dzisiaj zapraszam na teardown i galerię zdjęć ze środka "inteligentnego" odkurzacza Medion 13277. Odkurzacz ten współpracuje z aplikacją przez WiFi i posiada szeroką gamę czujników, w tym czujnik laserowy, który (zdaniem producenta) pozwala stworzyć mu mapę pokojów po których się porusza, a dzięki temu wydajniej sprzątać.
Odkurzacz ten trafił do mnie uszkodzony, więc niestety samego testu sprzątania tutaj nie zobaczycie, ale myślę, że i tak nas bardziej interesuje elektronika ze środka.
Opakowanie, pierwsze wrażenie
Odkurzacz trafił do mnie już uszkodzony, ale i tak był w oryginalnym pudełku.
Zainteresowani mogą znaleźć w internecie jego recenzje (pewnie po niemiecku), można było go kupić w niemieckim sklepie Aldi za 250€.
Baza do ładowania, odkurzacz sam na niej parkuje:
Odkurzacz ten jest naprawdę "inteligentny" - ponoć posiada nawet funkcję "recharge at resume", więc po zmapowaniu pokoju jest w stanie zapamiętać gdzie odkurzał i w razie potrzeby doładowania się może wrócić do bazy, a potem rozpocząć sprzątanie tam gdzie przerwał.
Zasilacz 18V 1A CZH024180100EUWH:
Po kodzie CZH024180100EUWH można znaleźć w sieci manual odkurzaczy.
Odkurzacz:
Pojemniczek na śmieci (w tle widać czujnik jego wypełnienia):
Z przodu jest czujnik laserowy:
Szczotka jest wymienna:
Ogniwo Li-ion FD-5RSW-RB 14.4V 2600mAh
Kółka pracują (wykrywają czy są wciśnięte więc system wie czy odkurzacz jest na podłodze):
Kilka grafik od sprzedawców przedstawiających jego działanie:
Odkurzacz ten posiada "laserowy czujnik" i sam tworzy mapę pokojów w aplikacji.
Odkurzacz dostałem już uszkodzony - włączał się, ale nie odpalał silników. Postanowiłem zrobić krótki teardown i analizę wnętrza, a potem zobaczę dalej, do czego go wykorzystam. Jeśli problemem jest np. sterownik silnika DC to można pewnie go łatwo dokupić i wymienić.
Teardown odkurzacza - rozkręcamy obudowę
Demontaż zacząłem od odkręcenia spodu obręczy:
Teraz lepiej widać, jak ta obręcz łagodzi uderzenia (i też je wykrywa). Wsuwa się na jakieś pół centymetra.
Styki do stacji ładowania:
Demontaż górnej pokrywy, obręczy. Ta jest na zaczepach:
Złącze do diagnozowania/programowania? Może UART?
Zewnętrzna obręcz zdjęta:
Bez obręczy:
Wylot powietrza:
Lokalizacja śrubek trzymających dwie pozostałe połówki obudowy:
Czujnik przeszkód:
Trzecie kółeczko po prostu się zdejmuje (pozostałe dwa są niezależnie zasilane i to nimi odkurzacz skręca poprzez po prostu szybsze obroty jednego z nich):
Możemy już zajrzeć do środka:
Teardown odkurzacza -wnętrze odkurzacza
W środku mamy zasadniczo płytę główną oraz peryferia:
Widać tu jak pracują czujniki położenia odkurzacza na ziemi (te w kółkach), są takie dwa. Wciśnięcie kółka wciska microswitch (taki jak w myszkach komputerowych, lub jak w end-stop od drukarki 3D):
Dzięki temu odkurzacz wie, że np. go podnosimy.
Płyta główna oraz płytka od przycisków i diod LED stanu:
Tu widać podłączenie prawego i lewego czujnika zderzeniowego:
robart Chronos UI Board Rev 2
(UI to skrót od User Interface).
Komunikacja z płytą główną odbywa się przez UART (RX/TX), czyli na tej płytce pewnie jest mikrokontroler lub jakiś układ scalony...
Złącza trzypinowe podpisane "3V3, Left, GND" oraz "3V3, Right, GND" to złącza do czujników zderzeniowych (obudowa wokół lekko się poruszała i wciskała microswitche gdy odkurzacz trafił w przeszkodę).
Druga strona PCB:
STM8S005K6T6C, 16 MHz STM8S 8-bitowy mikrokontroler z 32KB Flash, peryferiami obejmującymi UART, SPI, I2C.
Tranzystor 6C - BC817:
Całość:
Demontaż modułu z kołem:
Moduł z kołem (są dwa takie, jeden prawy, drugi lewy):
Wygląda na to, że osobno tu mamy zasilanie silnika DC i osobno feedback.
Koło zdaje się pracować przy około 3V 0.35A:
Po zdemontowaniu koła widać lepiej wspomniany już czujnik wypełnienia pojemnika na śmieci. Warto zwrócić uwagę na to, ze jeśli 'oko' tego czujnika zabrudzimy, to odkurzacz będzie ciągle raportować, że ma pełny zbiornik.
Demontaż silnika i ssawki (tam też jest mały filtr):
Oznaczenie: QYC20A13F-01 190930A
Demontaż głównego przycisku power:
Demontaż głównej płyty:
Teraz element który wygląda mi na kamerę IR, czy to jest ten ich laserowy czujnik?
Po odkręceniu płytki, widać soczewkę...
Oznaczenie: ELEC-6
E33380BM E54926
Detektor/matryca:
Obecna tam dioda wygląda mi na IR, można ją odpalić na dość niskim napięciu:
Dość mocno ją widać w obiektywnie aparatu bądź telefonu komórkowego:
Nie wiem na ten moment jak dokładnie ten czujnik działa. Być może ta kamera też widzi tylko w IR i w ten sposób odkurzacz wykrywa przeszkody.
Płyta główna odkurzacza
Płyta główna po demontażu:
Sercem odkurzacza jest układ SoC - System On Chip - AllWinner H3:
Inaczej sun8iw7p1; czterordzeniowy procesor wykonany w technologii 40nm, Quad-Core ARM Cortex-A7 @ 1.296GHz; ten sam który używany jest na płytkach Orange Pi Zero oraz Orange Pi One.
Schemat blokowy:
Więcej informacji w jego dokumentacji:
https://linux-sunxi.org/H3
Obok jest NT5CC64M16GP-DI produkcji Nayna, pamięć DDR3(L) 1Gb SDRAM:
Pamięć jest też w obudowie BGA:
Oprócz tego w pobliżu jest też mikrokontroler STM32G070 (Arm® Cortex®-M0+ 32-bit MCU, 128 KB Flash, 36 KB RAM), czyli H3 nie jest tu odpowiedzialny za wszystkie obowiązki:
Silnikami DC steruje 5995 (A5995), podwójny mostek H w obudowie QFN:
Napięcie do 40V, prąd do 3.2A.
Aplikacja A5995:
Jeśli chodzi o zasilanie, to mamy tu potężną przetwornicę step down na RY1314, te elementy obok podpisane 2R2 to nie rezystory, to dławiki:
5.5V, 2A, częstotliwość pracy aż do 1.2MHz:
Aplikacja; widzimy 4 osobne induktory i 4 napięcia wyjścia, tak jak na PCB:
Pinout:
Obok jest kolejny mikrokontroler, tym razem jednak 8 bitowy. Tuż obok portu który wygląda na port UART bądź do programowania (RST,GND, DAT, RXD, TXD). Ten mikrokontroler to STM8L051F3, raptem 8KB Flash i 256 bajtów EEPROM.
Dwie sztuki MC74LCX541, tym razem to tylko oktalny bufor:
Teraz znacznie ważniejszy element. Moduł WiFI od Realteka, RTL8723DS, przylutowany powierzchniowo.
Ten moduł też wspiera Bluetooth, komunikuje się z hostem przez SDIO i UART:
Występuje w różnych wersjach - wspólna lub dwie osobne anteny.
Pinout:
Oczywiście wokół jest jeszcze mnóstwo drobnicy, typu LM324:
Tuż obok coś ciekawego, co być może bierze udział w sterowaniu którymś silnikiem (może załącza silniki od szczotek, bo one kręcą się tylko w jedną stronę, więc nie potrzeba mostka H, tylko wystarczy PWM + MOSFET), a mianowicie KPE4703A:
Obudowa początkującemu sugerowałaby coś innego, ale to jest właśnie tranzystor MOSFET w obudowie SOP-8.
Podobne też są np. w przetwornicach step down, step up, itp (niektóre przetwornice mają kontroler+klucz w jednej obudowie, inne osobno).
Podsumowanie
Mam nadzieję, że kogoś zainteresowałem.
Dla mnie ten teardown był wyjątkowo ciekawy, bo pamiętam czasy w których procesory czterordzeniowe (a właściwie dwu, lub pojedynczo) były tylko w jednostkach centralnych na biurku, i nie jeździły po podłodze zbierając śmieci.
To oczywiście nie koniec przygody z tym odkurzaczem, w drugiej części zamierzam spróbować się do niego podpiąć z UART, a docelowo chciałbym go uruchomić w mniej lub bardziej zmodyfikowanej formie. W grę wchodzi nawet wyrzucenie oryginalnej płyty głównej i włożenie do środka zwykłego Raspberry z kamerką i sterownikami silników, jeśli zajdzie taka potrzeba.
To na razie tyle, jeśli ktoś korzysta z tego typu odkurzaczy lub wie coś więcej na temat ich budowy, części ze środka, bądź tego jak zrealizowana jest w nich budowa tej "mapy pokojów" to zapraszam do komentowania. Dla mnie to zupełna nowość.
Fajne? Ranking DIY Pomogłem? Kup mi kawę.
