在現(xiàn)代家居領(lǐng)域，智能電子鎖以先進(jìn)的技術(shù)手段，越來越多成為家庭安全和便捷生活的全新家居解決方案。

智能電子鎖是集安全防護(hù)與便捷操控于一身的高科技家居產(chǎn)品。與傳統(tǒng)機(jī)械鎖不同，智能電子鎖鎖融合了電子技術(shù)、生物識(shí)別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種高科技元素，實(shí)現(xiàn)了多種便捷的開鎖方式，如指紋識(shí)別、密碼輸入、手機(jī)藍(lán)牙開鎖、智能卡開鎖等，用戶無需攜帶傳統(tǒng)鑰匙，即可輕松進(jìn)出家門。

作為家居領(lǐng)域知名品牌，康佳推出的康佳智能電子鎖就是較為典型的產(chǎn)品應(yīng)用方案。這款智能電子鎖擁有全自動(dòng)3D人臉識(shí)別功能，采取了半導(dǎo)體指紋頭、手機(jī)智控等設(shè)置，具備指紋解鎖、磁卡解鎖、手機(jī)解鎖等6種解鎖方式，真正實(shí)現(xiàn)了便攜開門的產(chǎn)品新體驗(yàn)。

本次，Big-Bit將對(duì)KZNS-0801-Y康佳智能電子鎖進(jìn)行拆解，分析其內(nèi)部元器件和電路方案，來探究這款智能電子鎖是如何實(shí)現(xiàn)多功能解鎖方式。

KZNS-0801-Y康佳智能電子鎖介紹

拿到包裝盒，智能電子鎖整個(gè)包裝尺寸為47.5X22.5X10.5(cm)，整體凈重1.9KG，毛重2.4KG。

康佳智能電子鎖包裝側(cè)面印有產(chǎn)品名稱、標(biāo)準(zhǔn)電壓、生產(chǎn)日期和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等智能電子鎖的基本信息。

拆開智能電子鎖包裝，里面裝有內(nèi)外使用的2個(gè)智能電子鎖、鎖芯、1個(gè)智能電子鎖鋰電池、2個(gè)智能電子鎖IC卡、1個(gè)智能電子鎖防撞條和1條智能電子鎖充電線。

智能電子鎖具有密碼按鍵、磁卡感應(yīng)、門鈴、攝像頭、指紋識(shí)別等設(shè)置。

康佳智能電子鎖外門鎖把手背部為指紋感應(yīng)處。

智能電子鎖反面構(gòu)成如下：

△外電子門鎖，背部有一根外延電源線

△內(nèi)電子門鎖

反面印有康佳智能電子鎖產(chǎn)品信息，可以看到智能電子鎖工作電壓為7.4V直流。

康佳智能電子鎖配備的鋰電池長(zhǎng)10.22cm，寬5.977cm。

康佳智能電子鎖鋰電池上印有產(chǎn)品信息，可以看到該電池標(biāo)稱電壓為7.4V，充電限制電壓8.4V，額定容量4200mAh，額定能量31.08Wh。

康佳智能電子鎖IC卡外觀，是內(nèi)置芯片非接觸式感應(yīng)卡。

康佳智能電子鎖充電線外觀。

KZNS-0801-Y康佳智能電子鎖的產(chǎn)品基本信息如下：

KZNS-0801-Y康佳智能電子鎖拆解

拆開康佳智能電子鎖。

可以看到外智能電子鎖從上到下依次為攝像電路板、感應(yīng)電路板、觸控電路板。

內(nèi)智能電子鎖布局了主控電路板和鋰電管理電路板。

內(nèi)智能電子鎖設(shè)有主控電路板。

△智能電子鎖主控電路板特寫

拆開康佳智能電子鎖電池，可以看到里面有2塊鋰離子聚合物電池，單電池電壓為3.7V。

將內(nèi)外兩個(gè)智能電子鎖的電路板取出后，依次分析其電路圖。

首先分析外部智能電子鎖的電路圖。

觸控電路板

外部智能電子鎖的觸控電路板如圖：

該電路板長(zhǎng)11.855cm，寬4.124cm。

MCU

主控MCU來自沁恒微電子，型號(hào)為CH582，封裝形式為QFN48。

CH582M是集成BLE無線通訊的RISC-V MCU微控制器。片上集成2Mbps低功耗藍(lán)牙BLE通訊模塊、 2個(gè)全速USB主機(jī)和設(shè)備控制器及收發(fā)器、4個(gè)串口、14路ADC、觸摸按鍵檢測(cè)模塊、RTC等豐富的外設(shè)資源。

△CH582M引腳排列

CH582M具有512K字節(jié)非易失存儲(chǔ)FlashROM和32K字節(jié)易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)SRAM，可以實(shí)現(xiàn)448KB用戶應(yīng)用程序存儲(chǔ)CodeFlash和32KB用戶非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)DataFlash，擁有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。

另外，CH582M的低功耗藍(lán)牙BLE集成了2.4GHz RF收發(fā)器和基帶及鏈路控制，接收靈敏度為98dBm，且在6dBm發(fā)送功率時(shí)無線通訊距離約500米，在6dBm發(fā)送功率125Kbps的通訊距離約1000米，具備較強(qiáng)的信號(hào)接收能力。

芯片射頻、模擬、數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧四大關(guān)鍵技術(shù)均為沁恒自研，并針對(duì)智能門鎖等應(yīng)用，單芯片集成防水級(jí)觸摸、段碼屏直驅(qū)功能，外圍精簡(jiǎn)。

CH582還具備AES-128 加解密，芯片唯一ID保障了較強(qiáng)的安全性。

數(shù)據(jù)接口芯片

數(shù)據(jù)接口芯片來自SKYRELAY(斯凱瑞利)，型號(hào)為SKY1311S，封裝形式為4mm×4mm 24pinQFN。

這是一款應(yīng)用于13.56MHz RFID系統(tǒng)非接觸式讀寫設(shè)備芯片，支持ISO14443 Type A/B標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)有效距離8cm通信?？赏瓿蒘PI接口和NFC非接觸接口之間的數(shù)據(jù)交互。

△結(jié)構(gòu)框圖

LED驅(qū)動(dòng)芯片

該芯片絲印為BP28497，品牌來自晶豐明源，封裝形式為SOP8。官網(wǎng)沒有詳細(xì)產(chǎn)品信息，推測(cè)可能是LED驅(qū)動(dòng)芯片。

攝像電路板

攝像電路板如圖所示，長(zhǎng)4.004cm，寬1.508cm。

SoC芯片

攝像SoC芯片來自于晶視CVITEK，型號(hào)為CV180ZB，封裝形式為 QFN68(7mm x 7mm)。

CV180ZB集成H.264/H.265視頻壓縮編碼器和ISP;內(nèi)置DDR及完整的周邊和外設(shè)，支持?jǐn)?shù)字寬動(dòng)態(tài)、3D降噪、除霧、鏡頭畸變校正等多種圖像增強(qiáng)和矯正算法，能夠提供專業(yè)級(jí)的視頻圖像質(zhì)量。

此外，CV180ZB支持安全啟動(dòng)及升級(jí)，硬件加解密，集成POR、ADC、I2C、SPI、UART、PWM、SDIO 3.0、USB 2.0 Host/Device等外圍接口。它還集成了MAC PHY，支持10/100 Mbps全雙工或半雙工模式，內(nèi)置DRAM，支持快速開機(jī)，以及通過SD/USB device/以太網(wǎng)燒寫鏡像。

△CV180ZB產(chǎn)品方案圖

存儲(chǔ)芯片

存儲(chǔ)芯片來自恒爍半導(dǎo)體，型號(hào)為ZB25VQ64C，封裝形式為SOP8。

ZB25VQ64C是一款64M-BIT的閃存芯片，支持高達(dá)133MHz的SPI頻率，當(dāng)使用快速讀取雙/四路I/0和OPI指令時(shí)，等效時(shí)鐘速率為 266MHz(133MHzx2)。

這些傳輸速率可以超過標(biāo)準(zhǔn)異步8位和16位并行閃存。連續(xù)讀取模式允許以最少8個(gè)時(shí)鐘的指令開銷高效訪問內(nèi)存，以讀取24位地址，從而實(shí)現(xiàn)真正的執(zhí)行操作。

△功能框圖

Soc芯片旁有一顆絲印為DF154S的芯片，封裝為QFN20。

鋰電管理電路板

鋰電管理電路板如圖，長(zhǎng)5.563cm，寬1.573cm。

雙節(jié)鋰電池充電控制集成電路

雙節(jié)鋰電池充電控制集成電路來自CONSONANCE如韻，型號(hào)為CN3302，封裝形式為SOP8。

這是一款工作于2.7V到6.5V的PFM升壓型雙節(jié)鋰電池充電控制集成電路，采用恒流和準(zhǔn)恒壓模式對(duì)電池進(jìn)行充電管理，內(nèi)部集成有基準(zhǔn)電壓源、電感電流檢測(cè)單元、電池電壓檢測(cè)電路和片外場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路等。

圖源：如韻產(chǎn)品手冊(cè)

鋰電保護(hù)芯片

鋰電保護(hù)芯片來自于宏康，型號(hào)為20NB，封裝形式為SOT-23-6，能夠?qū)?節(jié)串聯(lián)可再充電鋰離子/鋰聚合物電池的過充電、過放電和過電流進(jìn)行保護(hù)。

△應(yīng)用電路圖

MOSFET

整流二極管旁邊是3個(gè)MOSFET，型號(hào)為8205S，封裝為SOP6，通過控制柵極電壓來開啟或關(guān)閉漏極和源極之間的電流通道。

功率電感器

功率電感器主要起到升壓作用，標(biāo)識(shí)顯示電感量為4.7μH。

感應(yīng)電路板

感應(yīng)電路板布局如下，長(zhǎng)3.712cm 寬1.266cm。

雷達(dá)芯片

雷達(dá)芯片來自Phosense(富奧星)，型號(hào)為XBR818LP，封裝為SOP20，該產(chǎn)品定位為運(yùn)動(dòng)感知場(chǎng)景應(yīng)用?；诙嗥绽绽走_(dá)原理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)。

圖源：富奧星官網(wǎng)

感應(yīng)電路板上還設(shè)有一個(gè)絲印為419050的芯片，封裝為SOP6。

主控電路板

主控電路板構(gòu)成如下，長(zhǎng)5.564cm，寬4.715cm。

SoC芯片

SoC芯片來自珠海市杰理科技股份有限公司，型號(hào)為ACC108224B，封裝為SOP76。

官網(wǎng)查不到該芯片詳細(xì)信息，推測(cè)可能是專供芯片。從杰理官網(wǎng)查到相類似的智能門鎖主控芯片—AC6951C8，可以看出具備如下功能;

1.低功耗，藍(lán)牙廣播

2.內(nèi)置4Mb Flash，播放200秒語(yǔ)音，直推0.5W喇叭

3.高速USB2.0，最高支持1080P 200萬攝像頭

4.單芯片點(diǎn)高清屏無需再加轉(zhuǎn)屏芯片

5.單芯片集成 WIFI，無需外掛WIFI

6.支持語(yǔ)音降噪算法，回音消除

7.支持騰訊、阿里、360、涂鴉等各種云平臺(tái)

BLE無線MCU

這是一個(gè)BLE線MCU，來自于沁恒微，型號(hào)為CH571，封裝形式為QFN28。

片上集成低功耗藍(lán)牙BLE通訊模塊、全速 USB 主機(jī)和設(shè)備控制器及收發(fā)器、SPI、4個(gè)串口、ADC、觸摸按鍵檢測(cè)模塊、RTC等豐富的外設(shè)資源。

注：CH571 基于 CH573 簡(jiǎn)化，可直接參考CH573手冊(cè)和資料

存儲(chǔ)芯片

存儲(chǔ)芯片來自普冉，型號(hào)為PY25Q64HA，封裝形式為SOP8。

該芯片程序代碼可從閃存復(fù)制到嵌入式或外部RAM執(zhí)行，包含3*1024字節(jié)安全寄存器，帶OTP 鎖功能，用于設(shè)備序列化、ESN存儲(chǔ)等，支持廣泛的讀取、寫入及抹除操作。

供電電壓范圍2.3V至3.6V，編程和抹除無需單獨(dú)電源。

△功能框圖

橋式驅(qū)動(dòng)芯片

橋式驅(qū)動(dòng)芯片來自率能半導(dǎo)體，型號(hào)為SS6285M，封裝為SOP8。

SS6285M是一款DC雙向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路，有兩個(gè)邏輯輸入端子用來控制電機(jī)前進(jìn)、后退及制動(dòng)。該電路具有良好的抗干擾性，微小的待機(jī)電流、低的輸出內(nèi)阻。同時(shí)，該芯片還具有內(nèi)置二極管能釋放感性負(fù)載的反向沖擊電流。

△主要模塊框圖

DC/DC芯片

電容和電感旁邊有一顆絲印為T36Hek1的芯片，封裝為SOP6，根據(jù)電路分析可能是一顆DC/DC芯片，起到降壓的作用。

電容

電容器上可以看到，額定電壓為16V。

以上為本次拆解的全部?jī)?nèi)容，最后放一張全家福。

Big-Bit拆解總結(jié)

康佳KZNS-0801-Y智能電子防盜鎖是如今智能門鎖應(yīng)用的一個(gè)典型案例。該智能電子防盜鎖擁有指紋解鎖、密碼解鎖、磁卡解鎖、鑰匙解鎖和臨時(shí)密碼等開鎖方式，極大豐富了開鎖體驗(yàn)。

此外，該智能電子防盜鎖還具備防拆防撬警報(bào)、低電量預(yù)警的功能。

通過本次拆解可以看到，實(shí)現(xiàn)這些豐富解鎖功能的背后，主要是主控電路板、觸控電路板、攝像電路板、感應(yīng)電路板和鋰電管理電路板四個(gè)部分在發(fā)揮著作用。

在主控電路板上，核心控制采用了杰理科技的ACC108224B型號(hào)SoC芯片，集成了WIFI和藍(lán)牙功能，能夠完成密碼、手機(jī)遙控、指紋等接收信號(hào)的處理;同時(shí)內(nèi)置4Mb Flash，可以完成語(yǔ)音傳播和對(duì)講。

另外，電路中還設(shè)有來自普冉的型號(hào)為PY25Q64HA的存儲(chǔ)芯片，將數(shù)字密碼和指紋信息進(jìn)行序列化、ESN存儲(chǔ)。

主控電路板的背面設(shè)有來自沁恒微電子的CH571型號(hào)BLE無線MCU，集成了藍(lán)牙BLE通訊模塊、信號(hào)控制及收發(fā)器，以及觸摸按鍵檢測(cè)模塊等，低功耗藍(lán)牙無線芯片，用于全自動(dòng)鎖后板，與前鎖聯(lián)合控制電機(jī)。

CH571型號(hào)BLE無線MCU與ACC108224B型號(hào)SoC芯片共同高效完成對(duì)指紋、手機(jī)無線等開鎖指令和信號(hào)的處理。

觸控電路板上，SKY1311S型號(hào)的數(shù)據(jù)接口芯片接收到觸屏按鍵的信息，來自沁恒微電子型號(hào)為CH582的MCU進(jìn)行信息的接收和處理。該MCU在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)主要功能包括MCU+BLE(APP通信)、觸摸按鍵檢測(cè)、語(yǔ)音播放和低功耗。還具備AES-128加解密，保障了智能電子鎖的安全性。

感應(yīng)電路板主體是來自富奧星的XBR818LP型號(hào)的感應(yīng)芯片，基于多普勒雷達(dá)原理對(duì)門外信息進(jìn)行感應(yīng)和檢測(cè)。

攝像電路板主要是來自恒爍半導(dǎo)體ZB25VQ64C型號(hào)的存儲(chǔ)芯片，進(jìn)行人臉識(shí)別，并進(jìn)行視頻錄像和處理;然后來自晶視CVITEK的型號(hào)CV180ZB的SoC芯片對(duì)識(shí)別的人臉信息與存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比對(duì)，信息比對(duì)正確后完成開鎖功能。

感應(yīng)電路和攝像電路共同實(shí)現(xiàn)了這款智能電子鎖的人臉識(shí)別開鎖功能。

另外，這款智能電子鎖具有8-12個(gè)月的持久續(xù)航，因此電量管理也是非常重要的。鋰電管理電路板上的主體是來自如韻的CN3302型號(hào)雙節(jié)鋰電池充電控制集成電路。

當(dāng)接通輸入電源后，CN3302進(jìn)入充電狀態(tài)，控制片外N溝道MOSFET導(dǎo)通，電感電流上升，當(dāng)上升到外部電流檢測(cè)電阻設(shè)置的上限時(shí)，片外N溝道MOSFET截止，電感電流下降，電感中的能量轉(zhuǎn)移到電池中。

當(dāng)電感電流下降到外部電流檢測(cè)電阻設(shè)置的下限時(shí)，片外N溝道MOSFET再次導(dǎo)通，如此循環(huán)。當(dāng)BAT管腳電壓第一次達(dá)到內(nèi)部設(shè)置的8.4V(典型值)時(shí)，CN3302進(jìn)入準(zhǔn)恒壓充電模式，以較小電流對(duì)電池充電。

△功能框圖

鋰電管理電路中還有一顆宏康20NB型號(hào)的鋰電保護(hù)芯片，能夠?qū)?節(jié)串聯(lián)可再充電鋰離子的過充電、過放電和過電流進(jìn)行保護(hù)。

通過以上分析可以看出，主控電路、攝像電路、感應(yīng)電路、觸控電路和鋰電管理電路共同實(shí)現(xiàn)了康佳KZNS-0801-Y智能電子防盜鎖豐富的開鎖體驗(yàn)。

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審核編輯 黃宇