聊聊身邊的嵌入式，9塊9包郵的電動(dòng)牙刷是如何工作的？

很多人都在使用電動(dòng)牙刷，它的品類繁多、價(jià)格高低不等，因?yàn)槲壹依锏碾妱?dòng)牙刷還沒(méi)有壞，暫時(shí)忍住了拆解它的沖動(dòng)。受好奇心驅(qū)使，特意花費(fèi)20.8元在拼多多上買了兩款最便宜的電動(dòng)牙刷來(lái)拆解分析。

8.9元的這個(gè)就一個(gè)按鍵，按一下工作，再按一下停止工作。

內(nèi)部構(gòu)造如下：

簡(jiǎn)單到出乎我的意料，就是電池直接給電機(jī)供電，按鍵控制供電導(dǎo)通和斷開(kāi)，從而控制電機(jī)是否旋轉(zhuǎn)。

但是請(qǐng)注意觀察這個(gè)電機(jī)，它的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上有個(gè)小圓塊，并且轉(zhuǎn)動(dòng)軸不是位于小圓塊的正中心，而是在靠邊的地方。

這樣人為地改變電機(jī)的裝配重心，是為了得到所需要的振動(dòng)功能。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)橹匦钠x轉(zhuǎn)軸，就會(huì)引起自身的振動(dòng)，從而帶動(dòng)和電機(jī)接觸的牙刷外殼的振動(dòng)，并最終傳遞到牙刷頭。和這個(gè)工作類似的是手機(jī)的振動(dòng)功能，它是把手機(jī)內(nèi)部電機(jī)的振動(dòng)傳遞到手機(jī)外殼，達(dá)到傳遞信息的目的。

再來(lái)看另外一款，這一款貴了3塊錢，功能自然也多了點(diǎn)，有五檔調(diào)節(jié)，分別為清潔、輕柔、美白、護(hù)眼、拋光，還支持充電功能。不過(guò)電機(jī)振動(dòng)的原理是一樣的，下圖可以看到它的轉(zhuǎn)軸上放有偏心塊。MCU的絲印被去除了，猜測(cè)是一個(gè)8位機(jī)。

原理框圖如下：

不同的檔位是靠MCU產(chǎn)生不同的PWM波形，來(lái)控制電機(jī)的不同方式的轉(zhuǎn)動(dòng)。上圖中續(xù)流二極管的作用是為了避免在關(guān)斷的瞬間產(chǎn)生大的尖脈沖電壓（電機(jī)可以簡(jiǎn)單看作是一個(gè)電感，電流通過(guò)電感會(huì)積蓄能力，突然斷開(kāi)時(shí)，就像高速運(yùn)動(dòng)的重物突然撞墻一樣?；蛘吒鶕?jù)公式u=L*(di/dt) ，關(guān)斷的瞬間di/dt很大，所以感生電壓u很大）。有了續(xù)流二極管，就可以使電機(jī)關(guān)斷時(shí)電流緩慢變小，避免產(chǎn)生大電壓擊穿MOS管。

這個(gè)MCU只有8個(gè)管腳，除去VDD、GND、按鍵IO和控制電機(jī)的IO，還剩下4個(gè)，但是要控制5個(gè)LED，這就涉及到一個(gè)用少量IO控制多個(gè)LED燈的問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)如下電路來(lái)實(shí)現(xiàn)：

再來(lái)說(shuō)個(gè)題外話，很多不良廠家宣稱超聲波電動(dòng)牙刷，大家知道超聲波的頻率是20000hz以上，而電動(dòng)牙刷所產(chǎn)生的振動(dòng)頻率最多也就每分鐘幾萬(wàn)次，這足足相差幾十倍，所以千萬(wàn)不要被忽悠了。

當(dāng)然市面上的電動(dòng)牙刷的控制方式遠(yuǎn)不止這兩種，電機(jī)的種類也不一樣，另外充電方式也有不同，有的還具有藍(lán)牙連接功能?？傊环輧r(jià)錢一份貨，以后有機(jī)會(huì)再繼續(xù)介紹。

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