全國產(chǎn)芯片加持、APP智能控制、超低功耗設(shè)計(jì)，米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1用到了哪些元器件？它的內(nèi)部設(shè)計(jì)方案又有哪些獨(dú)到之處？Big-Bit拆解帶你一探究竟！
隨著家用電器的智能化升級，洗碗機(jī)正逐漸成為現(xiàn)代廚房中的“標(biāo)配”。從早期的單一清洗功能到如今的智能控制、多模式選擇和高效節(jié)能技術(shù)，洗碗機(jī)的功能不斷更新迭代，滿足了不同家庭的個性化需求。在這個領(lǐng)域，米家推出的智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1憑借其大容量、智能化和多功能特性，成為市場中的熱門產(chǎn)品。

作為一款兼具獨(dú)立式與嵌入式設(shè)計(jì)的洗碗機(jī)，米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1不僅支持多種清洗模式，還搭載了APP智能控制功能，用戶可以遠(yuǎn)程設(shè)置清洗模式、實(shí)時監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，并支持預(yù)約操作。其16套容量設(shè)計(jì)適合大家庭使用，高溫殺菌和智能開關(guān)門烘干功能進(jìn)一步提升了清潔與消毒效果。

本次，Big-Bit將對米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1進(jìn)行詳細(xì)拆解，探討其APP智能控制、觸控顯示功能、智能開關(guān)門烘干等功能是如何實(shí)現(xiàn)的，深入分析其內(nèi)部電路設(shè)計(jì)與關(guān)鍵元器件選型。讓我們一同探索這款米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1背后的奧秘。

米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1介紹

▲米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1正面

米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1觸控顯示屏中間為狀態(tài)顯示欄，兩邊是功能觸摸按鍵。

打開可以看到，米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1內(nèi)部有上下兩層碗籃，內(nèi)膽為不銹鋼材質(zhì)。

將碗籃取出后可以看到噴淋臂，出水口。

米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1側(cè)面有兩個烘干用的出風(fēng)口。

米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1基本信息：

產(chǎn)品名稱：米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套 N1

產(chǎn)品尺寸(獨(dú)立安裝)：W598 xH805 xD596mm

額定電壓：220V~

額定頻率：50Hz

額定功率：1800W

烘干方式：自動開關(guān)門烘干2.0+PTC熱風(fēng)烘干+余溫

控制方式：觸摸按鍵+數(shù)碼管

無線連接：Wi-Fi IEEE 802.11b/g/n 2.4GHz

水效等級：1級

米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套 N1拆解

將米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1的前蓋拆開可以看到前蓋有一層隔音棉做隔音處理。

將觸控顯示區(qū)域的蓋板拆開可以看到觸控顯示電路板。

▲觸控顯示電路板正面特寫

▲觸控顯示電路板背面特寫

在米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1前蓋的另一邊可以看到用于洗滌劑分配器。該洗滌劑分配器來自三花亞威科電器設(shè)備，其中用到了一個12V的直流電機(jī)。

將頂蓋打開后可以看到一個用于自動開關(guān)門的模塊。

將該模塊拆開后可以看到其內(nèi)部構(gòu)造。

頂部開關(guān)門模塊用到了一個型號為FK-280PAV-13185B的12V直流電機(jī)。

在米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1的側(cè)面可以看到烘干系統(tǒng)。

烘干系統(tǒng)用的風(fēng)機(jī)來自YCCFAN，型號為YBL9330B12，規(guī)格為DC 12V，0.24A。

將米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1的底部拆開可以看到軟水盒、分水閥、洗滌直流電機(jī)和主控盒。

洗滌無刷電機(jī)來自萊克電氣，型號為W3520XWB。

其基本參數(shù)為：

額定電壓：220V-240V

額定電流：0.5A

額定功率：55W(輸入)

額定轉(zhuǎn)速：2800r/min

調(diào)速范圍：2300~3100r/min

將主控盒蓋板打開可以看到米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1的主控板。

主控板與排線的連接處有卡扣設(shè)計(jì)，非常牢固。

將所有排線和插頭去掉后，取出主控板。

觸控顯示板

觸控顯示板主要元器件有主控MCU、觸控MCU、LED驅(qū)動、存儲芯片、DC/DC 降壓芯片和無線通信模組、電容、電感等相關(guān)元器件。

主控MCU

主控MCU來自中微半導(dǎo)，型號為BAT32G137GH，封裝形式為LQFP48。

超低功耗 BAT32G137 MCU采用高性能的 ARM Cortex?-M0+內(nèi)核，最高可工作于48兆赫茲頻率，采用高速的嵌入式閃存(SRAM最大12KB，程序/數(shù)據(jù)閃存最大128KB)。本產(chǎn)品集成I2C、SPI、UART、LIN 多種標(biāo)準(zhǔn)接口。

MCU內(nèi)集成的溫度傳感器則可實(shí)現(xiàn)對外部環(huán)境溫度實(shí)時監(jiān)控。MCU內(nèi)部集成的比較器，可支持高速和低速 兩種工作模式，在高速模式下可支持高速運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)的控制反饋，而在低速模式下則可用于電池監(jiān)測；集成多種高級定時器模塊。

BAT32G137還具有出色的低功耗性能，支持睡眠和深度睡眠兩種低功耗模式，設(shè)計(jì)靈活。該MCU運(yùn)行功耗為75uA/MHz@48MHz，在深度睡眠模式下功耗僅0.45uA。

BAT32G137 MCU可廣泛適用于智慧交通、智慧城市，綠色能源及智能家居等，如智能門鎖、無線監(jiān)控設(shè)備、BMS電池管理、智能電器以及對功耗苛求的便攜式產(chǎn)品及領(lǐng)域。

觸控MCU

觸控MCU同樣來自中微半導(dǎo)，型號為CMS79FT738，封裝形式為SOP28。

CMS79FT73x系列工作電壓2.0V~5.5V，提供8Kx16 ROM，256Bytes RAM，400Bytes Touch RAM, 128Bytes EEPROM, ADC、PWM、LCD驅(qū)動、LED大電流驅(qū)動、USART通信等。采用全新CMS專利技術(shù)，能有效解決傳導(dǎo)抗擾(CS)問題，使觸摸應(yīng)用方案易過10V動靜態(tài)CS測試。產(chǎn)品具有優(yōu)異的傳導(dǎo)騷擾(CE)性能，群脈沖干擾(EFT)大于 4000V，可抵擋高達(dá)8W對講機(jī)的輻射干擾。

CMS79FT73x系列MCU為中微半導(dǎo)自主研發(fā)8位RISC內(nèi)核MCU, 采用高速率高精度采樣技術(shù)，具有高信噪比、高靈敏、高可靠性等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)隔空觸摸、滑條觸摸、防水等功能。

該MCU廣泛應(yīng)用于家電、廚衛(wèi)電器、生活電器、個人護(hù)理、接近感應(yīng)、智能家居等領(lǐng)域。

CMS79FT738在該電路中主要用來實(shí)現(xiàn)觸控和顯示功能。

無線通信模組

無線通信模組來自樂鑫科技，型號為ESP32-WROOM-32D，封裝形式為SMD-38。

ESP32-WROOM-32D 是樂鑫通用型 Wi-Fi + Bluetooth? + Bluetooth LE MCU 模組，該模組集成了傳統(tǒng)藍(lán)牙、低功耗藍(lán)牙和 Wi-Fi， ESP32芯片的睡眠電流小于 5 μA。

模組支持的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 150 Mbps， 天線輸出功率達(dá)到 20 dBm，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無線通信。

ESP32-WROOM-32D在該電路中用來實(shí)現(xiàn)通信功能。

LED驅(qū)動

LED驅(qū)動來自天微，型號為TM1620，封裝形式為SOP20。

TM1620是一種LED驅(qū)動控制專用芯片，內(nèi)部集成有MCU數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED驅(qū)動等電路。主要適用于家電設(shè)備(智能熱水器、微波爐、洗衣機(jī)、空調(diào)、電磁爐)、機(jī)頂盒、電子稱、智能電表等數(shù)碼管或LED顯示設(shè)備。

特性說明

采用CMOS工藝

顯示模式(8 段×6 位～10段×4位)

輝度調(diào)節(jié)電路(8 級占空比可調(diào))

串行接口(CLK,STB,DIN)

振蕩方式：內(nèi)置RC振蕩

內(nèi)置上電復(fù)位電路

內(nèi)置數(shù)據(jù)鎖存電路

內(nèi)置針對LED反偏漏電導(dǎo)致暗亮問題優(yōu)化電路

抗干擾能力強(qiáng)

存儲芯片

存儲芯片來自輝芒微(FMD)，型號為FT24C02A，封裝形式為SOP-8。

FT24C02A 是 2048 位串行EEPROM。該器件采用專有的先進(jìn)CMOS工藝制造，適用于低功耗和低電壓應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn) 2 線串行接口用于處理所有讀寫功能。

DC/DC降壓芯片

DC/DC降壓芯片來自芯龍半導(dǎo)體，型號為XL1509，封裝形式為SOP-8。

XL1509 是一款150 KHz固定頻率 PWM 降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，能夠驅(qū)動 2A 負(fù)載。芯片內(nèi)部集成過流保護(hù)、過溫保護(hù)、短路保 護(hù)等可靠性模塊。

支持4.5V至40V的寬電壓輸出范圍，具有3.3V、5V、12V 和可調(diào)版本，輸出可調(diào)范圍：1.23V至37V。

該電路板上所使用的是5V輸出的版本。

主控板

主控板主要元器件有主控MCU、AC/DC電源管理芯片、DC/DC降壓芯片、達(dá)林頓驅(qū)動、電機(jī)驅(qū)動、整流橋、光耦、繼電器、變壓器、保險絲、薄膜電容、X電容、壓敏電阻、熱敏電阻等元器件。

電源電路

主控板的電源分為交流電和直流電兩部分。

交流電部分一路用來給CN8主發(fā)熱管供電。

壓敏電阻和X電容做過壓保護(hù)。

薄膜電容和電阻組成繼電器火花吸合電路。

來自美碩電氣的MPJ-S-112-A-2常開型繼電器用來控制CN8通斷。其規(guī)格為：最大切換電流16A;最大切換電壓250VAC/30VDC;最切換大功率4400VA/480W。

交流電另一路經(jīng)過四個繼電器控制給CN9、CN10、CN11三個模塊供電。

薄膜電容和電阻組成繼電器火花吸合電路。

壓敏電阻做過壓保護(hù)。

同樣來自美碩電氣的MPD-S-112-A繼電器控制CN9、CN10、CN11的通斷，用到了的5A和10A兩種規(guī)格，最大切換電壓均為250VAC/30VDC。

接下來是交直流轉(zhuǎn)換電路部分。

差模電感、X電容和共模電感用來抗EMI干擾。

NTC熱敏電阻用來抑制輸入浪涌電流。

整流橋來自樂山希爾，型號為DB207S，規(guī)格為：1000V，2A。

一顆450V 22μF的高壓電容用來濾波。

AC/DC電源芯片來自芯朋微，型號為PN8149H，封裝形式為DIP8。

PN8149H內(nèi)部集成了脈寬調(diào)制控制器和功率MOSFET，專用于高性能、外圍元器件精簡的交直流轉(zhuǎn)換開關(guān)電源。該芯片提供了極為全面和性能優(yōu)異的智能化保護(hù)功能，包括周期式過流保護(hù)(外部可調(diào))、過載保護(hù)、過壓保護(hù)、CS短路保護(hù)、軟啟動功能。

通過Hi-mode、Eco-mode、Burst-mode的三種脈沖功率調(diào)節(jié)模式混合技術(shù)和特殊器件低功耗結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超低的待機(jī)功耗、全電壓范圍下的最佳效率。良好的EMI表現(xiàn)由頻率調(diào)制技術(shù)和Soft Driver技術(shù)充分保證。該芯片還內(nèi)置智能高壓啟動模塊。

變壓器配合AC/DC電源芯片組成反激電路將電壓降到12V。

光耦來自夏普，型號為PC817，封裝形式為DIP-4。

光耦用來給AC/DC電源芯片提供電壓反饋。

整流用的肖特基二極管來自強(qiáng)茂，型號為MBR20150CT，封裝形式為：TO-220AB。

其規(guī)格為：VRRM=150V，IF=20A，IR=0.05mA。

兩顆規(guī)格分別為1000μF 25V和470μF 25V的電容以及一顆電感組的CLC π型濾波器，用來濾波。

主控板所使用的DC/DC降壓芯片和觸控板一致，也是來自芯龍半導(dǎo)體的XL1509。

XL1509將12V電壓降到5V供后續(xù)電路元器件使用。

控制電路

主控MCU

主控MCU和觸控板主控MCU型號一致，都是來自中微半導(dǎo)的BAT32G137GH。

BAT32G137系列MCU是中微基于ARM-Cortex M0+ 推出的超低功耗系列MCU，其主頻為48MHz，工作電壓2.0V-5.5V，擁有128KB Flash，12KB SRAM，1.5KB Data Flash ，內(nèi)置59個GPIO、ADC、PWM、PGA、比較器、 UART、 SPI、I2C以及溫度傳感器，支持多路DMA通道。

BAT32G137GH MCU用來控制CN4、CN5、CN8、CN9、CN10、CN11、CN12、CN13、CN14、CN15、CN16各個模塊的功能。

達(dá)林頓驅(qū)動

達(dá)林頓驅(qū)動來自中微愛芯，型號為AiP2003，封裝形式為SOP-16。

AiP2003是一塊高壓、大電流的達(dá)林頓管陣列驅(qū)動電路，內(nèi)含七組NPN型達(dá)林頓管，各組達(dá)林頓 管發(fā)射機(jī)均連在一起，集電極開路輸出。主要應(yīng)用于驅(qū)動繼電器、電鈴錘、照明設(shè)備及LED顯示等系統(tǒng)。

其主要特點(diǎn)如下：

單個通道灌電流最大可達(dá)500mA

連續(xù)輸出高電壓最小可達(dá)50V

在5V工作條件下，輸出端可TTL、CMOS直接相連

輸出端集成鉗位二極管

達(dá)林頓驅(qū)動用來驅(qū)動電路中的5個繼電器。

電機(jī)驅(qū)動

電機(jī)驅(qū)動來自拓爾微電子，型號為TMI8340，封裝形式為SOP-8。

TMI8340是一款直流雙向電機(jī)驅(qū)動器，適用于中、大電流電機(jī)。兩個邏輯輸入端(IN1/IN2)作為PWM控制方式的輸入，控制流過H橋的電流方向，從而控制直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。

其電路抗干擾性好，待機(jī)電流極小，輸出內(nèi)阻極低，采用BCD工藝，耐壓能力強(qiáng)，具有很強(qiáng)的反向浪涌電流釋放感性負(fù)載的能力。

兩顆夏普的PC817光耦用來將溢流檢測信號以及柜門開關(guān)狀態(tài)信號傳輸給主控MCU。

以上為本次拆解的全部內(nèi)容。

Big-Bit拆解總結(jié)

通過此次拆解米家智能獨(dú)嵌兩用洗碗機(jī)16套N1，我們發(fā)現(xiàn)其電路板結(jié)構(gòu)清晰、設(shè)計(jì)緊湊;在元器件方面用料扎實(shí)，并且基本都是用的國產(chǎn)芯片，可以看出國產(chǎn)芯片在家電領(lǐng)域的滲透率已經(jīng)相當(dāng)可觀。此外，電機(jī)部分也全部使用國產(chǎn)品牌，進(jìn)一步體現(xiàn)了國產(chǎn)供應(yīng)鏈的強(qiáng)大競爭力。

在方案設(shè)計(jì)方面，核心控制采用中微半導(dǎo)高可靠大資源MCU，滿足復(fù)雜算法應(yīng)用。BAT32G137 MCU具備高精度模擬感知能力及高運(yùn)算能力可快速檢測水質(zhì)，檢測出餐具污濁度, 輔以智能AI算法自動匹配7-12種精細(xì)化洗滌程序，支持智能預(yù)約功能，方便APP 進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和了解掌握洗碗進(jìn)程。

此外，中微半導(dǎo)BAT32G137 MCU通過搭配中微愛芯AiP2003達(dá)林頓驅(qū)動實(shí)現(xiàn)繼電器控制，進(jìn)一步完成高壓電路區(qū)域的功能管理。

在主控電路板的電源設(shè)計(jì)上，采用芯朋微的PN8149H AD/DC電源芯片，與PC817光耦及變壓器組成SSR反激電路，完成交流到直流的轉(zhuǎn)換及降壓功能。隨后，通過芯龍半導(dǎo)體的XL1509 DC/DC降壓芯片將12V電壓降至5V，為其他元器件供電。

▲ 圖源：中微半導(dǎo)

觸控部分來自中微半導(dǎo)自研的高靈敏觸控芯片方案，可以快速準(zhǔn)確響應(yīng)用戶操作，并且支持防水操作，給用戶帶來得心應(yīng)手的操控體驗(yàn)。

觸控顯示通過中微半導(dǎo)的CMS79FT738觸控MCU與天微的TM1620 LED驅(qū)動協(xié)同實(shí)現(xiàn)。無線通信則采用樂鑫科技的ESP32-WROOM-32D模組，實(shí)現(xiàn)Wi-Fi和藍(lán)牙通信功能。電源部分采用芯龍半導(dǎo)體的XL1509 DC/DC降壓芯片完成降壓功能。

在元器件選型方面，這款洗碗機(jī)對安全可靠性要求尤為突出，其主控MCU、觸控MCU均采用來自中微半導(dǎo)的高可靠高抗擾芯片，可以輕松通過各類EMC測試及安規(guī)認(rèn)證。高靈敏高抗擾觸摸SoC CMS79FT738，所有口線都具備觸摸及AD功能，可以輕松通過CS 動靜態(tài)10V，EFT 4.5KV，ESD 8KV(接觸放電) 、ESD 15KV(空氣放電)等各類EMC測試，并可以通過用戶銅棒測試。

此外，Big-Bit還發(fā)現(xiàn)，該洗碗機(jī)用的到主控MCU BAT32G137具備超低功耗，功耗低至0.45UA@深度睡眠模式，0.7uA@深度睡眠模+32.768KHZ+RTC，支持洗碗機(jī)在節(jié)能洗模式下，耗電量僅為0.53kW?h。

無線通信模組ESP32-WROOM-32D中集成的ESP32芯片，睡眠電流小于5 μA。而AD/DC電源芯片 PN8149H則通過Hi-mode、Eco-mode、Burst-mode三種脈沖功率調(diào)節(jié)模式的混合技術(shù)及特殊的低功耗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了超低待機(jī)功耗及全電壓范圍下的高效能表現(xiàn)。

可以看出，在節(jié)能環(huán)保和智能化需求的驅(qū)動下，低功耗已經(jīng)成為家電領(lǐng)域?qū)υ骷x型的核心要求。

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審核編輯 黃宇