拆解超市的墨水屏电子价签,来看看里面用了什么芯片?

电子纸墨水屏的视觉体验类似于传统的纸张,良好视觉体验和低功耗的特性,使得墨水屏的身影越来越多的出现在人们身边,像电子书阅读器、电子价签、手持设备显示屏等等。墨水屏中的电子墨水是由一个个微小的墨水胶囊组成,胶囊里装有黑白混合的液体粒子,白色粒子带负电荷,黑色粒子带正电荷。根据电荷同性相斥、异性相吸的原理,通过对胶囊的两侧加上所需要的正负电荷,就能使黑白粒子像墨水一样移动,从而改变显示白或者黑。控制无数个墨水胶囊阵列就可以显示各种文字和图案。与LCD屏所不一样的地方,在于墨水屏只在刷新改变显示时才需要电荷,一旦刷新完成就不需要消耗电荷,就像墨水印刷在电子屏一般,所以相当的省电。

胶囊中的墨水粒子也可以为其它颜色,不一定只是黑或白。彩色墨水屏则是混合加入青色、洋红、黄色等颜色的粒子,可以实现全色域的显示效果。

墨水屏出色的显示效果和低功耗,再加上无线物联网技术,应用到电子价签上面,效果是相当的好。使用墨水屏的电子价签无论在明亮或暗淡的灯光下,都能保证清晰且接近传统纸质价签的阅读体验,具有极高的对比度和超宽视角。在无线电物联网的技术加持下,更是使电子价签具内容更新速度快、内容丰富、管理方便等传统纸质价签无可比拟的优势。

网络销售平台上有许多二手的墨水屏电子价签,多种尺寸都有,有些还是全新没有使用过的。也许是来源于倒闭的超商,价格也相当可以,几元就有交易了。对于电子爱好者,虽然很难直接使用这些价签,但可以拆解,重新利用上面的墨水屏等物料,用于制作自己的DIY项目。当然如果技术实力比较强的创客,也可以改写里面MCU的代码,那就能更方便利用起来。

下面拆解一款2.9寸三色黑白红墨水屏电子价签。一起来看看吧。

 

这一款价签的电池仓容易打开,可方便更换电池。可以看到电池为两颗CR2450并联使用,目的就是提供更大容量的3V电池,延长不更换电池情况下的可工作时间。

拆下电池后,可以观察到墨水屏上的内容并不会消失,依然清晰可读。

拆除前后外壳后,就是墨水屏本体和PCB了。

PCB上的主控MCU型号为CC2640,此芯片为TI公司生产的Arm Cortex-M3低功耗芯片,具有Bluetooth蓝牙无线功能。可以看到上图PCB最左端为蓝牙天线。CC2640的芯片手册可以参看链接 https://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/cc2640.pdf

下图为此MCU的功能框图。

PCB的另一端则是墨水屏的FPC连接端子和外围电路。外围电路主要是一些电容,三个用于电源的二极管,还有一个由阻容以及MOS管组成的复位电路。

这个电子价签的墨水屏和PCB间用一张双面胶粘合,用热风枪稍微加热一下,就可以轻松分离。

全部拆解完毕。

20241012

PCB上常见标识符号的含义

在设计电路板(PCB)时,标识符号是必不可少的,大部分设计中都会使用标注符号来表示元器件的类型、规格和方向等信息,方便焊接和调试。
了解和正确使用元器件标识符号是非常重要的。标识符号的正确使用可以提高PCB的可读性和可维护性,同时也可以减少错误和故障的发生。

下表为一些常见的标识符号

​标注符号 符号的含义
A 可分离组件或子组件(如印刷电路组件)
AT 衰减器或隔离器
BR 桥式整流器
BT 电池
C 电容器
CN 电容网络
D,  CR 二极管(所有类型,包括LED)、晶闸管
DL 延迟线
DS 显示器、通用光源、灯、信号灯
F 熔丝
FB 铁素体磁珠
FD 基准
FL 过滤器
G 发生器或振荡器
GN 广义网络
H 硬件,如螺钉、螺母、垫圈
HY 循环器或定向耦合器
IR 红外二极管
J 插孔(连接器对中最小的可移动连接器)、
插孔连接器(连接器可能具有公引脚触点和/或母插座触点)
JP 跳线(链路)
K 继电器或接触器
L 电感器或线圈或铁氧体磁珠
LS 扬声器或蜂鸣器
M 电机
MK 麦克风
MP 中压机械部件(包括螺钉和紧固件)
OP 光隔离器
P 插头(连接器对中最可移动的连接器)、
插头连接器(连接器可能具有公引脚触点和/或母插座触点)
PS 电源
Q 晶体管(所有类型)
R 电阻
RN 电阻网络
RT 热敏电阻
RV 变阻器,可变电阻器
S 开关(所有类型,包括按钮)
T 变压器
TC 热电偶
TP 测试点
TUN 调谐器
U 集成电路(IC)
V 真空管
VR 电压调节器(参考电压)、可变电阻器(电位计或变阻器)
X 另一个项目的插座连接器,不是P或J,
与该项目的字母符号配对(XV表示真空管插座,
XF表示保险丝座,XA表示印刷电路组件连接器,
XU表示集成电路连接器,XDS表示灯座等)
XTAL 晶体
Y 晶体或振荡器

20230325

介绍几款适合爱好者的软件

如果您是个初学电子的学生,或是个入门级的电子爱好者,在开始学习使用电脑绘制电路图PCB时肯定对像PROTEL、POWERPCB这类软件感到上手比较难,或者您在为不想画正规的图纸而又想把您的电子作品分享给朋友们而发愁。还有的就是爱好者经常会使用到面包板、洞洞板来制作电子实验或作品,而在动手前很难得知元件及线路的布置状况,使得制作难度加大。下面介绍三款方便实用的绘图软件则可以帮助到我们解决这些问题,而且图纸十分直观,能反映出元件及布线的真实状况,使得在动手做实际电路之前就能先了解作品的最后形态,增加作品的成功性和分享度。

先来介绍Fritzing,这是一款完全免费的共享软件,支持简体中文,使用方便,功能强大,可以方便的画出实物连线画或原理图,而且有非常丰富的元件库,像arduino、xbee等成品模块都有,可自行定义面包板、洞洞板的尺寸规格,十分适合爱好者使用。可以直接上它的官方网站http://www.fritzing.org/进行下载。先来看一个arduino的实例图,是不是超直观真实呀。

图一 arduino实例图

 

那如何使用呢?下面以一个555时基电路的例子简单说明一下。首先在文件菜单里新建一个项目(图二),项目默认的电路板是使用面包板(图三),在这个例子里我们要使用的是洞洞板,所以需要先删除面包板(图四),在右侧的元件面板中的面包板视图中选洞洞板,并将其拖拉到左边的工作区域(图五),同时可以根据你实际的洞洞板大小进行尺寸设置,然后把工作区切换到原理图界面(图六),进行元件的添加。使用元件搜索功能,输入555,查找到555元件,拖放到工作界面,并在指示栏中修改参数,选项封装形式为DIP(图七)。添加别的元件后(图八),可以进行元件的布置,选中元件右击后有各种操作项,如旋转(图九),选择需要连接的元件引脚,进行连接,软件有自动连线功能十分方便(图十),按电路连接完,所有的元件后就可以得到一份绘制好的原理图了(图十一),最后可以把界面切换到面包板工作界面,这时元件及连线的实物图都有了,只需要布置和整理,就可以得到理想的效果图了(图十二)。

图二新建文件

图三新文件

图四删除

图五添加洞洞板

图六界面切换

图七添加元件

图八添加更多元件

图九旋转元件

图十连接元件

图十一原理图

图十二实物图

 

同样可以方便用于画洞洞板的软件还有Diy Layout Creator和LochMaster,Diy Layout Creato为免费软件,汉化版本可以到http://www.cdle.net/article-144-1.html下载,英文原版本可以到下载http://diy-layout-creator.en.malavida.com/,LochMaster试用版可以到http://www.abacom-online.de/uk/html/demoversionen.html下载,此连接也有别的相关软件下载,有兴趣的朋友也可以下载来试试。

图十三Diy Layout Creator

图十四LochMaster

 

Diy LayoutCreator 功能比Fritzing简单,适用于爱好者在制作小的电子制作时进行对电路元件的预先排放,避免了在制作时元件放置不当而增加了制作难度,也可以用于制作电路连接图或PCB图用于爱好者间的相互交流,但不适合于绘制电路原理图。目前的免费版本元件也比较少。下面我们来试用它画一个简单的LED连接电路。首先打开软件,按左边栏的快速任务栏中的新建项目,弹出项目选择框如图十五所示,有三种电路板形式可以选,设置大小和项目名称,然后就可以电路板上放置所需元件,在图十六中1处选项元件,在2的电路板需要的位置上放置元件,放置元件后可输入元件的参数,元件放置好后可以在图十七的1资源管理器上选择元件进行参数更改,也可以用2中的工具对元件进行移位、旋转等操作,全部无成后可以用3的渲染图片工具,可以得到如图十八的效果图,用于分享制作心得。

图十五新建项目

图十六 放置元件

图十七 修改

图十八 分享

 

LochMaster的功能及实用性我个人感觉都比以上介绍的好,不过是款收费软件,试用版本有限制,有需要的朋友可以上网找别的版本使用。在这里笔者只简单介绍下一些它的实用功能。图十九中的1是LochMaster软件是元件库,都是以实物形状为主,元件库分类比较丰富,每类元件也有多种实物封装,元件是尺寸比例和实物相当,使得绘制的制作图纸十分直观,出来的效果有如照片一般。图十九的2中的工具栏有多种绘制工具,可以绘制连线、焊点等。图中3所指的位置是视图切换工具,可以切换到实物图、顶面图、底面图等多种显示方式。图二十所示的是实物的顶面视图,元件和焊点都十分直观,在制作前先规划好元件位置和连线方式,这样就会使制作变得快捷,而且出错的机会也变少。图二十一是底面视图,有了这功能使这款软件更人性化了,这是众多同类软件所没有的。

图十九 黑白线图

图二十实物视图

图二十一 底面视图