“未來,便攜式智能家庭醫(yī)療產(chǎn)品必然走進千家萬戶。”
-- 摘自老曹語錄
前幾年智能家居打得火熱,這幾年趨于平靜,好口碑,實用性強的智能家居基本已經(jīng)入駐千家萬戶,下一個階段斗爭的該是便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品了,怎么說呢,此次全球爆發(fā)的新冠肺炎疫情除了給我們帶來挑戰(zhàn)外,也給一些創(chuàng)新的企業(yè)帶來的機遇,你沒見像額溫槍之類的便攜式醫(yī)療產(chǎn)品都賣爆了嘛,一些前期默默投入這領(lǐng)域研發(fā)的企業(yè)真是一時間賺的盆滿缽滿,可能積壓了幾年的庫存一下被清空了,你眼紅不?
所以,繼上上期做了便攜式尿檢儀的拆解后(暴拆智能便攜式尿檢棒 HiPee),本期與非拆吧將帶來另一款便攜式的醫(yī)療電子產(chǎn)品拆解——九安電子血壓計,為什么拆這款?不找借口,還是因為便宜,要知道,這個欄目很窮的,只能便宜里挑好用產(chǎn)品拆。
拆解
拆解過程可以觀看視頻,文章中就不多提了,拆借完的“內(nèi)臟器官”就如下圖所示,因為方便大家理解整個產(chǎn)品的電路方案,所以并沒有把一些外設(shè)的接口取下。
借上面這個圖先說下這個電子血壓計的工作原理,目前電子血壓計大多采用示波法測量,這個產(chǎn)品應該也不例外。測量的時候,首先氣泵(黃色)對袖套加壓,通過充氣袖套來阻斷上臂動脈血流,由于心搏的血液動力學作用,在充氣袖套壓力上會重疊與心搏同步的壓力波動,即脈搏波,實際測量的時候你會感覺到很明顯的脈搏跳動。
- 當袖套壓力遠高于收縮壓時,脈搏波消失;
- 隨著袖套壓力下降,脈搏波開始出現(xiàn);
- 當袖套壓力從高于收縮壓到收縮壓以下時,脈搏波會突然增大;
- 當壓力下降到平均壓時脈搏波達到最大值,然后又隨著袖套壓力下降而衰減。
示波法血壓測量就是根據(jù)脈搏波振幅與袖套壓力之間的關(guān)系來估算血壓的,與脈搏波振幅最大值對應的是平均壓。
收縮壓和舒張壓分別由脈搏波最大振幅的比例來確定。
壓力達到設(shè)定值后(本應用為 190mmHg)充氣泵停止加壓,電磁閥(紅色)開始工作,開始線性放氣過程。
在線性放氣過程中, 電子血壓計進行數(shù)據(jù)采集和運算處理,運算完成后,在 LCD 上顯示收縮壓,舒張壓,脈搏數(shù)據(jù)。同時,如果這個血壓計已經(jīng)連接你的手機 APP,也會通過 WiFi 推送到你手機上。
了解了這個血壓計的工作原理,接下來細看下這個血壓計的硬件電路方案。
PCB 板正面
不出意外,主控的話果然是傳說中的“牛屎”芯片,畢竟才 100 來塊的高性價比血壓計,硬件電路方案可想而知會有一定的縮水,這種外號“牛屎”的軟封裝(COB)芯片應該是集成電路發(fā)展早期的產(chǎn)物,優(yōu)點是封裝成本低,研發(fā)時間短,適用于不復雜的電路方案,當然缺點就是不太可靠(不可靠是相對現(xiàn)在的芯片封裝技術(shù)的,再怎么也要比 PCB 上一般的電路要可靠的多)。
WiFi 模塊是樂鑫的 ESP8266,這顆 WiFi 芯片幾乎在高性價比的智能家居產(chǎn)品中用爛了,拆解 10 個產(chǎn)品,至少有一大半都是 ESP8266,恐怖!所以想用這顆芯片做產(chǎn)品的還是要過看看供貨情況,這么緊俏的東西可能隨時拿不到貨。
比較遺憾,原本氣壓計是血壓計的核心傳感器,這里具體型號不好判斷。
PCB 板背面
- 黃色:華邦 2MB spi Flash,型號 W25Q16JVSSIQ
- 紅色:瑞薩的四路運算放大器,型號 HA17324ARP
- 青色:DIOO 鋰電池充電管理 IC,型號 DIO5508
- 橙色:圣邦微電子 AB 類功放,型號 SGM4894
因為“牛屎”芯片的功能有限,所以 Speaker 電路外接了圣邦微電子的 AB 類音頻功放;其次鋰電池充電管理 IC 采用的是 DIOO 的產(chǎn)品,又是本土的一家企業(yè),產(chǎn)品挺豐富,但是在市面上能見到的方案并不多;紅色器件是瑞薩電子的四路運算放大器,用于放大傳感器的信號。
整個硬件電路組成比較清晰,硬件系統(tǒng)框圖大致如下:
血壓計的主要器件 BOM 表如下:
廠商 | 規(guī)格型號 | 說明 |
瑞薩 | HA17324ARP | 運算放大器 |
DIOO | DIO5508 | 鋰電池充電管理 IC |
樂鑫 | ESP-WROOM-02D | 采用樂鑫 ESP8266 的 WiFi 模組 |
圣邦微電子 | SGM4894 | 單通道 AB 類音頻功率放大器 |
坤錦電子 | CJP37-C06A1 | 6V 微型氣泵 |
華邦 | W25Q16JVSSIQ | 2MB SPI FLASH |
小結(jié)
從測試結(jié)果來看,我對這個血壓計的使用還是比較滿意的。
當然,從拆解也能發(fā)現(xiàn)這個產(chǎn)品為何性價比這么高:主控采用軟封裝的形式可以節(jié)省主控的一大部分成本,雖然對于廠家來說,比較簡單的電路用這種軟封裝的芯片可以提升開發(fā)效率跟節(jié)省開發(fā)成本,但對于消費者而言,軟封裝的芯片的缺點也是顯而易見的,比如受熱或者是受冷之后底襯可能會接觸不良、黑膠密封性差、對潮濕環(huán)境和靜電抑制能力差、易老化、尤其損壞了無法更換,等于這產(chǎn)品直接報廢了,看樣子缺點似乎也不少?還都是致命的?不過呢,這些都是概率性問題,100 多塊錢的便攜式醫(yī)療儀器,你還能要求啥更多的呢?而且哪怕你這產(chǎn)品只用 1 年,平均下來每天就幾毛錢,一分錢一分貨,不差錢又想要質(zhì)量可靠的完全可以選擇更高層次的產(chǎn)品。
產(chǎn)品質(zhì)量雖有好壞之分,但產(chǎn)品創(chuàng)意本身沒有高低貴賤之說,對于硬件工程師來說,這個產(chǎn)品方案還是值得借鑒的(“牛屎”芯片,想借鑒臣妾也辦不到啊,哈哈哈?。。。?/p>
你對這個產(chǎn)品有任何觀點,都歡迎留言告訴我們,我們將選出一位用戶送出本次的拆解產(chǎn)品(已復原 -_-!)!