Oclean电动牙刷拆解，被电路板上这个芯片惊呆了！

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Oclean电动牙刷拆解，被电路板上这个芯片惊呆了！ [复制链接]

前不久拿到一个Oclean电动牙刷。因为电动牙刷我拆解的比较多了，所以这个就放着好久没动，今天终于决定对它下手了。

 

01

外观

 

 

先看看大体情况。一个电动牙刷、一个充电底座。从底座上的四个触点来看，这个牙刷用的不是无线充电方案。

 

 

它是通过牙刷底部的这两个导电环和底座上的弹性触点接触来充电的。

 

 

手柄尾部Logo特写。

 

 

震动头特写。牙刷柄顶端有丝印。

 

 

丝印上没有看到具体型号，但是大概可以看到年份是2019的，到现在5年了。

 

 

尝试给充了一下电，发现这个屏幕做得挺不错，是TFTLD彩色显示屏。

 

 

这UI还能显示实时日期和时间。

 

 

刷牙的时候会显示刷牙模式和刷牙时间等等。

 

 

还有一定数据统计和建议功能。

 

 

虽然我对牙刷上带屏幕、牙刷通过蓝牙连接手机这件事的有用程度存在一定的异议，但是不得不说这个屏幕的UI做的还是不错的。

 

02

拆解

 

 

使劲撬开后盖之后发现，这里面有一颗螺丝需要从底部拆掉。防水用的是O型橡胶圈。

 

 

这个位置有一个磁铁，已经生锈了。

 

 

里面有一个黑色塑料内件，两边有两个耳朵，卡在外壳上。

 

 

捏着两个耳朵从震动头的位置顶一下就把内部所有东西抽出来了。

 

 

这一面是电路板、屏幕等。

 

 

背面是电池，有两个圆形磁铁，磁铁安装这个位置，奇怪，在这放两个磁铁是干嘛的？塑料壳里面是震动马达。

 

 

震动头的出轴位置，外面套了一个软的硅胶碗。硅胶碗通过一段弹簧固定在震动轴上，其实也不能完全理解为是弹簧，也可以理解为一个金属丝缠绕了很多圈。整个内件和外壳通过一个黑色的橡胶圈来缓冲，从而减少人手的震感。

 

 

震动电机走线焊接到电路板的点都用四氟乙烯胶带包裹了。

 

 

剥掉上面的胶带，可以看到震动电机引线焊接点，旁边的FPC排座应该是LCD屏幕的。在这个板子下面，也有聚四氟乙烯胶带。满满的小细节，似乎有点苹果那味了。

 

 

屏幕上看起来贴了一层FPC排线，另外排线上还贴了一层类似双面胶之类的东西。然后整体开了个胶囊形状的窗口。

 

 

电路板尾部焊接了四根线，下面两根粗的是电池线，上面两根细线是充电线。用烙铁拆掉线就可以把电路板拿下来了。

 

03

器件及电路分析

 

 

板子正面的完整照片。

 

 

最核心的这个芯片，是来自Dialog的DA14681。这是一颗蓝牙SOC，内置蓝牙4.2以及ARM-Cortex-M0核心。这个芯片价格不便宜啊，不过想想这个牙刷，要通过蓝牙连接手机、要驱动TFT LCD彩色显示屏、还要有姿态检测等功能，确实需要一个好点的主控芯片。而且Flash和RAM要够大。毕竟屏幕和蓝牙协议栈都是很消耗存储空间的。我也是搜这个芯片的时候，才知道Dialog现在属于瑞萨了。

 

 

蓝牙采用PCB天线。

 

 

天线旁边的芯片是BM8568，来自上海贝岭的高精度、低功耗I2C接口的实时时钟芯片。因为有了这个芯片，所以牙刷才能实时显示当前日期和时间。在它左边有一个晶振，频率为32.768KHz。

 

 

继续往左边看，还有四个芯片。

U6是 LGA-12的封装形式，厚度比其他器件稍微厚一点，推测是3轴MEMS加速度计。

U12是DFN-8的封装形式，型号为PT2466。是一个电机驱动芯片，在这个牙刷里用来驱动震动马达。

U8是QFN16的封装形式，型号为IQS266-0-QNR，这是一个2x3通道电容式触摸板控制器，自带电容唤醒功能的触摸芯片。

 

 

当我知道这个芯片的功能之后，瞬间就理解了这个屏幕上贴的FPC软板是干什么的了。原来这个牙刷的屏幕还带了电容触摸控制的功能。拆解之前没想到，所以也没试过，这个FPC软板在后面会有更详细的照片和讲解。

 

 

U13上面的丝印是NV9,ABY，这是来自AWINIC艾为的AW32901FCR，封装形式是FCQFN-12(1.3x1.8)。这是一颗带浪涌保护的过压保护负载开关芯片。

 

 

AW32901FCR典型电路图。在电路板上确实看到这个器件的右边有电容、TVS、另外还有一颗保险丝。这样，过流、过压、浪涌防护都有了。

 

 

主控芯片旁边还有三个器件位置，其中U11贴了器件，但是由于器件太小实在无法确定其型号。U10和U2空贴。

 

 

这是板子背面。也有三个芯片，以及LCD屏幕的FPC排线连接器。

 

 

其中U3是GD25LQ64，来自兆易创新的64Mbit Nor Flash。封装形式为USON-8(4x4)。

右上角的U5封装为DFN-10 3X3MM，丝印W9JG，根据多方查找和确认，这是来自MPS的MP26028，但是丝印有一点点出入，可能是因为批次的原因。板子上的很多芯片我们都看了一遍，但是没找到锂电池充电管理芯片对吧？没错，这个MP26028就是一颗线性涓流锂离子电池充电芯片。

 

 

这是芯片的参考原理图。从原理图里看，插上USB之后，VBUS的5V供到了MP26028的IN引脚，然后BATT引脚输出给锂电池供电，后面的电路系统也是通过锂电池供电。这个芯片可以通过ISET引脚的电阻来设置限流，也可以在CHG和ACOK引脚上接LED来指示充电状态等。

旁边还有一个LGA-14 2.5x3mm封装的器件，是Bosch的BMI160。这时候，我想到前面也有一个3轴加计，这里又安排一个6轴姿态传感器，其意义何在？我的想法是，前面的三轴加计更靠近震动马达，用来检测刷头震动情况，而后面的这个六轴姿态传感器则是用来融合解算刷牙人握牙刷的角度和姿态的，用来提示刷牙习惯等，不知道官方是不是这样的设计理念。

 

 

这是BMI160手册中的丝印说明，可以确定这个器件就是BMI160。

 

 

背部的LCD排线接口走线走到了蓝牙SOC的背面。从这个图上也能看到，板子在有器件的地方都刷了三防，这一点要重点说明，之前拆解过的很多电动牙刷电路板都是没有做三防的，所以有一个电动牙刷拆解了之后，板子锈蚀非常严重（链接：电动牙刷拆解，这个锈蚀程度打破了我的认知）。

 

 

电路板正面的关键器件说明。

 

 

电路板背面的关键器件说明。

 

 

Oclean电动牙刷关键器件清单。

 

 

我也为这个电动牙刷制作了简单的系统框图，仅供大家学习参考。

 

04

其他配件

 

 

锂电池用的是14500电芯。3.7V800mAh。电池生产商是惠州市驰久能量科技有限公司，电芯是进口自xxxx株式会社，具体是哪家公司的就不得而知了。

 

 

电机装在屏幕底下。在这里又贴了一层聚四氟乙烯胶带，细节做的太足了。

 

 

电机壳体上有一些生锈的痕迹。

 

 

电机上的丝印是KBL1538B，两根线，但是它也是无刷电机，我们拆开电机屁股，看看里面的细节。

 

 

两根线进来之后，连接到绕组，中间的转子上有永磁体，绕组是固定不动的，果然是无刷电机。

 

 

电机轴承特写。

 

 

背面可以看到LCD屏幕的型号是LH096T，是一个0.96寸的彩色IPS屏幕，分辨率为80x160，接口为SPI接口，控制芯片是ST7735S。

 

 

屏幕看起来引出了两层FPC排线，其实底下的是屏幕排线，上面的是触摸芯片引出的FPC软板，贴在了屏幕上面。

 

 

把屏幕和上面的触摸软板分开是这样的。

 

 

FPC软板上有丝印,Y3-FPC-V04，以及Oclean的Logo。

 

 

 

上图是Oclean牙刷拆解全家福。不得不说，这个牙刷做的是真的很良心了。算是我拆解过的电动牙刷中芯片数量最多的一个牙刷。而且用的都是很不错的品牌，尤其Dialog的蓝牙SOC、博世的姿态传感器、MPS的锂电池充电管理芯片等等。

从功能上来讲，它也是我拆解过的功能最丰富的电动牙刷。有彩色LCD屏幕，可以通过蓝牙连接到手机，可以显示实时日期时间，刷牙时间统计等等。抛开这些功能的实用性不谈，这算是一个从设计到实现都非常不错的产品了，而且做工处处都透露着细节。

 

05

充电底座

 

 

拆完电动牙刷，我突然想把这个充电底座也拆解掉了。

 

 

底座后面有一个3M胶贴。

 

 

底座和胶贴可以分离。

 

 

底座上的充电输入接口是Micro-USB口。

 

 

拆开之后发现里面比较简单，两边有两个金属小竹子是用来配重的。中间是电路板，最中间的位置是一个长方形磁铁。

 

 

电路板非常简单，Micro-USB的VBUS和地直接引到板子上的四个弹簧触点上，丝印是Oclean Y3.USBV03。

 

 

给这几个弹簧触点来个特写。

 

 

我留意到这里还有两个圆形磁铁，这是干嘛的啊，想了半天我突然想到牙刷里有两个磁铁我也没想明白。

 

 

拿过来一比划，果然是这样的。

 

 

底座上和牙刷里有了这两个磁铁。就可以把底座竖着固定在墙上（固定方式可以用前面说的3M胶，似乎也可以通过中间这两个孔来打螺丝固定），然后把牙刷吸在上面了。当然，你想平放在底座上也没毛病，以前有人给我说过，想要避免牙刷进水，除了牙刷的防水设计之外，每次刷完牙把牙刷平着放置，也可以在一定程度上避免水渗进去流到电路板上。

 

 

底座的全家福。

 

06

后记

本次拆解这个电动牙刷花了3个小时，写文章使用了7个小时，包括分析电路板上器件型号和功能等等。很久以来我一直有意控制文章字数在1000字以内，避免占用大家太多时间，但是这个电动牙刷确实值得写更文字来分析展现它的细节设计。然而作为一个硬件工程师，我对结构设计了解不是很深，这款产品可能有很多设计细节我也没看到，但是目之所及，我认为这个牙刷的做工用料都是首屈一指的存在，以前也拆过很多电动牙刷，大家可以去看一下对比对比：

趁室友和女朋友约会，我偷偷拆了他的电动牙刷

电动牙刷拆解，这个锈蚀程度打破了我的认知

拆解一个usmile电动牙刷，这个震动电机有点好玩

6块钱包邮的电动牙刷，拆解看到内部设计之后，我悟了

最后一个文章是搞笑的，哈哈。

 

今天拆的这款Oclean电动牙刷是5年前的，我不知道这个品牌现在的产品做工和用料是否也是这样的。我去看了一下这个品牌的销售量，似乎不是很大。所以我揣测在售的产品做工用料大概率不会差，因为只有销量很大的时候，才有必要进行各种维度的降本。想想，一个产品一年卖1000个的话，从一个芯片上节省1元钱也就能节省1万元。而一个产品一年卖1000万个，那么仅仅节省一个一分钱的电容的话，一年也能节省出10万元了。所以很多时候，我对巨额销量的产品不是很感冒，因为他们必然时时刻刻在进行降本，最起码不会堆料，除非售价遥遥领先。

 

所以我真的希望这样的企业能做大做强，销量大涨。但是我又怕他销量上去之后开始各种节省成本。就是怕屠龙勇士终成恶龙，毕竟这样的例子比比皆是。不过反过来想想，我这心态何尝不是：又怕兄弟过得苦，又怕兄弟开路虎！

 

作者：电子开发学习

来源：电子开发学习