产品拆解 康佳7.4V智能电子防盗锁
在现代家居领域，智能电子锁以先进的技术手段，越来越多成为家庭安全和便捷生活的全新家居解决方案。
智能电子锁是集安全防护与便捷操控于一身的高科技家居产品。与传统机械锁不同，智能电子锁锁融合了电子技术、生物识别技术、物联网技术等多种高科技元素，实现了多种便捷的开锁方式，如指纹识别、密码输入、手机蓝牙开锁、智能卡开锁等，用户无需携带传统钥匙，即可轻松进出家门。
作为家居领域知名品牌，康佳推出的康佳智能电子锁就是较为典型的产品应用方案。这款智能电子锁拥有全自动3D人脸识别功能，采取了半导体指纹头、手机智控等设置，具备指纹解锁、磁卡解锁、手机解锁等6种解锁方式，真正实现了便携开门的产品新体验。
本次，Big-Bit将对KZNS-0801-Y康佳智能电子锁进行拆解，分析其内部元器件和电路方案，来探究这款智能电子锁是如何实现多功能解锁方式。
KZNS-0801-Y康佳智能电子锁介绍
拿到包装盒，智能电子锁整个包装尺寸为47.5X22.5X10.5(cm)，整体净重1.9KG，毛重2.4KG。
康佳智能电子锁包装侧面印有产品名称、标准电压、生产日期和执行标准等智能电子锁的基本信息。
拆开智能电子锁包装，里面装有内外使用的2个智能电子锁、锁芯、1个智能电子锁锂电池、2个智能电子锁IC卡、1个智能电子锁防撞条和1条智能电子锁充电线。
智能电子锁具有密码按键、磁卡感应、门铃、摄像头、指纹识别等设置。
康佳智能电子锁外门锁把手背部为指纹感应处。
智能电子锁反面构成如下：
△外电子门锁，背部有一根外延电源线
△内电子门锁
反面印有康佳智能电子锁产品信息，可以看到智能电子锁工作电压为7.4V直流。
康佳智能电子锁配备的锂电池长10.22cm，宽5.977cm。
康佳智能电子锁锂电池上印有产品信息，可以看到该电池标称电压为7.4V，充电限制电压8.4V，额定容量4200mAh，额定能量31.08Wh。
康佳智能电子锁IC卡外观，是内置芯片非接触式感应卡。
康佳智能电子锁充电线外观。
KZNS-0801-Y康佳智能电子锁的产品基本信息如下：
KZNS-0801-Y康佳智能电子锁拆解
拆开康佳智能电子锁。
可以看到外智能电子锁从上到下依次为摄像电路板、感应电路板、触控电路板。
内智能电子锁布局了主控电路板和锂电管理电路板。
内智能电子锁设有主控电路板。
△智能电子锁主控电路板特写
拆开康佳智能电子锁电池，可以看到里面有2块锂离子聚合物电池，单电池电压为3.7V。
将内外两个智能电子锁的电路板取出后，依次分析其电路图。
首先分析外部智能电子锁的电路图。
触控电路板
外部智能电子锁的触控电路板如图：
该电路板长11.855cm，宽4.124cm。
MCU
主控MCU来自沁恒微电子，型号为CH582，封装形式为QFN48。
CH582M是集成BLE无线通讯的RISC-V MCU微控制器。片上集成2Mbps低功耗蓝牙BLE通讯模块、 2个全速USB主机和设备控制器及收发器、4个串口、14路ADC、触摸按键检测模块、RTC等丰富的外设资源。
△CH582M引脚排列
CH582M具有512K字节非易失存储FlashROM和32K字节易失数据存储SRAM，可以实现448KB用户应用程序存储CodeFlash和32KB用户非易失数据存储区DataFlash，拥有较强的数据存储能力。
另外，CH582M的低功耗蓝牙BLE集成了2.4GHz RF收发器和基带及链路控制，接收灵敏度为98dBm，且在6dBm发送功率时无线通讯距离约500米，在6dBm发送功率125Kbps的通讯距离约1000米，具备较强的信号接收能力。
芯片射频、模拟、数字和网络协议栈四大关键技术均为沁恒自研，并针对智能门锁等应用，单芯片集成防水级触摸、段码屏直驱功能，外围精简。
CH582还具备AES-128 加解密，芯片唯一ID保障了较强的安全性。
数据接口芯片
数据接口芯片来自SKYRELAY(斯凯瑞利)，型号为SKY1311S，封装形式为4mm×4mm 24pinQFN。
这是一款应用于13.56MHz RFID系统非接触式读写设备芯片，支持ISO14443 Type A/B标准协议，可实现有效距离8cm通信。可完成SPI接口和NFC非接触接口之间的数据交互。
△结构框图
LED驱动芯片
该芯片丝印为BP28497，品牌来自晶丰明源，封装形式为SOP8。官网没有详细产品信息，推测可能是LED驱动芯片。
摄像电路板
摄像电路板如图所示，长4.004cm，宽1.508cm。
SoC芯片
摄像SoC芯片来自于晶视CVITEK，型号为CV180ZB，封装形式为 QFN68(7mm x 7mm)。
CV180ZB集成H.264/H.265视频压缩编码器和ISP;内置DDR及完整的周边和外设，支持数字宽动态、3D降噪、除雾、镜头畸变校正等多种图像增强和矫正算法，能够提供专业级的视频图像质量。
此外，CV180ZB支持安全启动及升级，硬件加解密，集成POR、ADC、I2C、SPI、UART、PWM、SDIO 3.0、USB 2.0 Host/Device等外围接口。它还集成了MAC PHY，支持10/100 Mbps全双工或半双工模式，内置DRAM，支持快速开机，以及通过SD/USB device/以太网烧写镜像。
△CV180ZB产品方案图
存储芯片
存储芯片来自恒烁半导体，型号为ZB25VQ64C，封装形式为SOP8。
ZB25VQ64C是一款64M-BIT的闪存芯片，支持高达133MHz的SPI频率，当使用快速读取双/四路I/0和OPI指令时，等效时钟速率为 266MHz(133MHzx2)。
这些传输速率可以超过标准异步8位和16位并行闪存。连续读取模式允许以最少8个时钟的指令开销高效访问内存，以读取24位地址，从而实现真正的执行操作。
△功能框图
Soc芯片旁有一颗丝印为DF154S的芯片，封装为QFN20。
锂电管理电路板
锂电管理电路板如图，长5.563cm，宽1.573cm。
双节锂电池充电控制集成电路
双节锂电池充电控制集成电路来自CONSONANCE如韵，型号为CN3302，封装形式为SOP8。
这是一款工作于2.7V到6.5V的PFM升压型双节锂电池充电控制集成电路，采用恒流和准恒压模式对电池进行充电管理，内部集成有基准电压源、电感电流检测单元、电池电压检测电路和片外场效应晶体管驱动电路等。
图源：如韵产品手册
锂电保护芯片
锂电保护芯片来自于宏康，型号为20NB，封装形式为SOT-23-6，能够对2节串联可再充电锂离子/锂聚合物电池的过充电、过放电和过电流进行保护。
△应用电路图
MOSFET
整流二极管旁边是3个MOSFET，型号为8205S，封装为SOP6，通过控制栅极电压来开启或关闭漏极和源极之间的电流通道。
功率电感器
功率电感器主要起到升压作用，标识显示电感量为4.7μH。
感应电路板
感应电路板布局如下，长3.712cm 宽1.266cm。
雷达芯片
雷达芯片来自Phosense(富奥星)，型号为XBR818LP，封装为SOP20，该产品定位为运动感知场景应用。基于多普勒雷达原理，可实现对运动的检测。
图源：富奥星官网
感应电路板上还设有一个丝印为419050的芯片，封装为SOP6。
主控电路板
主控电路板构成如下，长5.564cm，宽4.715cm。
SoC芯片
SoC芯片来自珠海市杰理科技股份有限公司，型号为ACC108224B，封装为SOP76。
官网查不到该芯片详细信息，推测可能是专供芯片。从杰理官网查到相类似的智能门锁主控芯片—AC6951C8，可以看出具备如下功能;
1.低功耗，蓝牙广播
2.内置4Mb Flash，播放200秒语音，直推0.5W喇叭
3.高速USB2.0，最高支持1080P 200万摄像头
4.单芯片点高清屏无需再加转屏芯片
5.单芯片集成 WIFI，无需外挂WIFI
6.支持语音降噪算法，回音消除
7.支持腾讯、阿里、360、涂鸦等各种云平台
BLE无线MCU
这是一个BLE线MCU，来自于沁恒微，型号为CH571，封装形式为QFN28。
片上集成低功耗蓝牙BLE通讯模块、全速 USB 主机和设备控制器及收发器、SPI、4个串口、ADC、触摸按键检测模块、RTC等丰富的外设资源。
注：CH571 基于 CH573 简化，可直接参考CH573手册和资料
存储芯片
存储芯片来自普冉，型号为PY25Q64HA，封装形式为SOP8。
该芯片程序代码可从闪存复制到嵌入式或外部RAM执行，包含3*1024字节安全寄存器，带OTP 锁功能，用于设备序列化、ESN存储等，支持广泛的读取、写入及抹除操作。
供电电压范围2.3V至3.6V，编程和抹除无需单独电源。
△功能框图
桥式驱动芯片
桥式驱动芯片来自率能半导体，型号为SS6285M，封装为SOP8。
SS6285M是一款DC双向马达驱动电路，有两个逻辑输入端子用来控制电机前进、后退及制动。该电路具有良好的抗干扰性，微小的待机电流、低的输出内阻。同时，该芯片还具有内置二极管能释放感性负载的反向冲击电流。
△主要模块框图
DC/DC芯片
电容和电感旁边有一颗丝印为T36Hek1的芯片，封装为SOP6，根据电路分析可能是一颗DC/DC芯片，起到降压的作用。
电容
电容器上可以看到，额定电压为16V。
以上为本次拆解的全部内容，最后放一张全家福。
Big-Bit拆解总结
康佳KZNS-0801-Y智能电子防盗锁是如今智能门锁应用的一个典型案例。该智能电子防盗锁拥有指纹解锁、密码解锁、磁卡解锁、钥匙解锁和临时密码等开锁方式，极大丰富了开锁体验。
此外，该智能电子防盗锁还具备防拆防撬警报、低电量预警的功能。
通过本次拆解可以看到，实现这些丰富解锁功能的背后，主要是主控电路板、触控电路板、摄像电路板、感应电路板和锂电管理电路板四个部分在发挥着作用。
在主控电路板上，核心控制采用了杰理科技的ACC108224B型号SoC芯片，集成了WIFI和蓝牙功能，能够完成密码、手机遥控、指纹等接收信号的处理;同时内置4Mb Flash，可以完成语音传播和对讲。
另外，电路中还设有来自普冉的型号为PY25Q64HA的存储芯片，将数字密码和指纹信息进行序列化、ESN存储。
主控电路板的背面设有来自沁恒微电子的CH571型号BLE无线MCU，集成了蓝牙BLE通讯模块、信号控制及收发器，以及触摸按键检测模块等，低功耗蓝牙无线芯片，用于全自动锁后板，与前锁联合控制电机。
CH571型号BLE无线MCU与ACC108224B型号SoC芯片共同高效完成对指纹、手机无线等开锁指令和信号的处理。
触控电路板上，SKY1311S型号的数据接口芯片接收到触屏按键的信息，来自沁恒微电子型号为CH582的MCU进行信息的接收和处理。该MCU在应用中实现主要功能包括MCU+BLE(APP通信)、触摸按键检测、语音播放和低功耗。还具备AES-128加解密，保障了智能电子锁的安全性。
感应电路板主体是来自富奥星的XBR818LP型号的感应芯片，基于多普勒雷达原理对门外信息进行感应和检测。
摄像电路板主要是来自恒烁半导体ZB25VQ64C型号的存储芯片，进行人脸识别，并进行视频录像和处理;然后来自晶视CVITEK的型号CV180ZB的SoC芯片对识别的人脸信息与存储的信息进行比对，信息比对正确后完成开锁功能。
感应电路和摄像电路共同实现了这款智能电子锁的人脸识别开锁功能。
另外，这款智能电子锁具有8-12个月的持久续航，因此电量管理也是非常重要的。锂电管理电路板上的主体是来自如韵的CN3302型号双节锂电池充电控制集成电路。
当接通输入电源后，CN3302进入充电状态，控制片外N沟道MOSFET导通，电感电流上升，当上升到外部电流检测电阻设置的上限时，片外N沟道MOSFET截止，电感电流下降，电感中的能量转移到电池中。
当电感电流下降到外部电流检测电阻设置的下限时，片外N沟道MOSFET再次导通，如此循环。当BAT管脚电压第一次达到内部设置的8.4V(典型值)时，CN3302进入准恒压充电模式，以较小电流对电池充电。
△功能框图
锂电管理电路中还有一颗宏康20NB型号的锂电保护芯片，能够对2节串联可再充电锂离子的过充电、过放电和过电流进行保护。
通过以上分析可以看出，主控电路、摄像电路、感应电路、触控电路和锂电管理电路共同实现了康佳KZNS-0801-Y智能电子防盗锁丰富的开锁体验。
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审核编辑 黄宇
