小米手環(huán)拆解：雙磁極的磁吸充電設(shè)計(jì)，讓手環(huán)也能盲插

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠(chéng)）在當(dāng)今智能可穿戴設(shè)備飛速發(fā)展的時(shí)代，智能手環(huán)已經(jīng)成為了人們生活中不可或缺的一部分。心率、血氧等新興檢測(cè)技術(shù)的融入，也讓智能手環(huán)的實(shí)用性得到了進(jìn)一步的提升。

如今的智能手環(huán)，不僅能提供智能化的消息提醒和電話接聽(tīng)等功能，還成為了我們進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)、記錄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的好幫手。然而，我們是否想過(guò)，這些小小的設(shè)備內(nèi)部究竟是如何運(yùn)作的呢？近日，筆者對(duì)小米的一款手環(huán)進(jìn)行了拆解，并對(duì)手環(huán)的工作原理分析，具體內(nèi)容詳見(jiàn)下文。

外觀及拆解流程

本次拆解的主體為小米手環(huán)6（標(biāo)準(zhǔn)版），具體型號(hào)為XMSH15HM，外觀沿用了小米手環(huán)一直以來(lái)的“米粒”設(shè)計(jì)，機(jī)身尺寸為47.4mm*18.6mm*12.7mm，大小約等于兩節(jié)手指，并搭載一塊1.56英寸AMOLED全面屏。

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背后是手環(huán)的磁吸充電接口以及用于檢測(cè)心率與血氧的光學(xué)檢測(cè)模組。

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為保證磁吸充電器的盲插成功率，充電器外部結(jié)構(gòu)采用了斜面的設(shè)計(jì)，能夠很好地與手環(huán)相貼合，增大手環(huán)與充電器的接觸面積。并且在手環(huán)內(nèi)部采用了雙磁極的磁鐵，只有在孔位對(duì)應(yīng)的情況下，手環(huán)的充電觸點(diǎn)才會(huì)與磁吸充電器，反之會(huì)相互排斥。同時(shí)，雙磁極的設(shè)計(jì)還在一定程度上規(guī)避了電源接反的問(wèn)題，降低設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

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在屏幕固定方面，屏幕與手環(huán)本體僅通過(guò)膠水進(jìn)行粘連，并沒(méi)有使用其他結(jié)構(gòu)件進(jìn)行固定，在拆解的過(guò)程中，需要使用熱風(fēng)槍或其他加熱設(shè)備，對(duì)屏幕邊框進(jìn)行加熱，待膠水粘性降低后即可分離出屏幕。

手環(huán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

屏幕與主板通過(guò)排線相連，通過(guò)觀察排線上所標(biāo)注的信息得知，小米手環(huán)6的屏幕是由維信諾提供的。另外，屏幕與主板連接的排線，除了用于承載屏顯數(shù)據(jù)的傳輸以外，還集成了屏幕的觸控電路。

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觸控芯片是來(lái)自Parade的TMA525B，內(nèi)置了一顆32位的CPU，可同時(shí)支持四點(diǎn)觸控以及濕手指跟蹤等功能。并且通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)，這顆觸控芯片在realme、OPPO、小米等眾多國(guó)產(chǎn)品牌的手表、手環(huán)中都有使用。

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藍(lán)牙是這款手環(huán)與其他設(shè)備互聯(lián)的主要方式，考慮到藍(lán)牙功能在進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)，會(huì)對(duì)PCB環(huán)境產(chǎn)生一定的干擾，這塊主板在藍(lán)牙芯片的兩側(cè)均使用了屏蔽罩進(jìn)行隔離，削弱電磁波對(duì)其他電路的干擾。

主板正面主要放置了集成了藍(lán)牙功能處理器芯片、加速度計(jì)芯片，以及一些輔助功能實(shí)現(xiàn)的輔助電路。

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處理器芯片是來(lái)自Dialog的DA14697，該芯片主要是針對(duì)密集型應(yīng)用推出的一款低功耗藍(lán)牙處理器芯片，該芯片內(nèi)置了傳感器感知節(jié)點(diǎn)控制器，這一控制器可以自主運(yùn)行并獨(dú)立處理來(lái)自其他接口的傳感器數(shù)據(jù)，增強(qiáng)芯片對(duì)傳感器的感知能力。

同時(shí)，電源管理單元也集成在了這顆芯片里面。內(nèi)置電源管理單元的好處，首先就是可以簡(jiǎn)化電路的復(fù)雜程度，壓縮系統(tǒng)尺寸。其次就是節(jié)能，可以控制不用的處理內(nèi)核，在需要的時(shí)候才激活它，合理利用電能。
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藍(lán)牙天線位于機(jī)殼內(nèi)壁，這樣的設(shè)計(jì)主要是為了獨(dú)立于主板，減少電路電磁干擾帶來(lái)的影響，提高廣播范圍。

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通過(guò)檢索得知，處理器左邊絲印為202的芯片是一顆加速度計(jì)芯片。在手環(huán)工作時(shí)，處理器芯片可以根據(jù)加速度計(jì)芯片感知到的軸向受力情況，判斷出佩戴者當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。類似抬手亮屏、計(jì)步、久坐提醒等一系列與軸向力有關(guān)的功能，都是基于加速度計(jì)芯片實(shí)現(xiàn)的。

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小米手環(huán)6上市時(shí)，共推出了標(biāo)準(zhǔn)版和NFC版兩個(gè)版本。從它們的名字就不難看出，它們最大的區(qū)別是NFC功能的有無(wú)。據(jù)筆者推測(cè)，小米手環(huán)6的標(biāo)準(zhǔn)版與NFC版在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)該使用的是同一套模具，位于加速度計(jì)左側(cè)的閑置BGA焊盤，就是放置NFC芯片的位置。在生產(chǎn)的過(guò)程中，這顆芯片可以按需進(jìn)行裝配。

主板背面主要是一顆閃存芯片和轉(zhuǎn)子馬達(dá)。

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閃存芯片是來(lái)自兆易創(chuàng)新容量為32 MB的GD25LE256D。該芯片在手環(huán)中主要用于存儲(chǔ)系統(tǒng)以及日常使用所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。通過(guò)與網(wǎng)上的一些公開信息比對(duì)發(fā)現(xiàn)，小米手環(huán)6在閃存芯片方面存有混用的情況，除了兆易創(chuàng)新以外，還是使用華邦電子的閃存芯片。不過(guò)這一問(wèn)題不用擔(dān)心，容量大小還是一樣的，可能是因?yàn)樯a(chǎn)批次的不同，芯片供應(yīng)商也會(huì)有所不同。

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轉(zhuǎn)子馬達(dá)主要為手環(huán)提供振動(dòng)反饋，提升交互體驗(yàn)。在工作狀態(tài)時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)偏心輪旋轉(zhuǎn)，使偏心輪產(chǎn)生不同方向的離心力，再通過(guò)離心力的變化帶動(dòng)手環(huán)產(chǎn)生振動(dòng)，此類馬達(dá)最大的優(yōu)勢(shì)就是便宜。

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用于檢測(cè)血氧飽和度，以及心率的傳感器模組位于手環(huán)底部。分別由紅色LED燈珠、綠色LED燈珠、環(huán)境光傳感器和一顆用于信號(hào)采集的模擬前端構(gòu)成?；跈z測(cè)技術(shù)的不同，通過(guò)綠色LED燈珠與環(huán)境傳感器的組合，可對(duì)佩戴者的心率進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)紅色LED燈珠與環(huán)境傳感器的組合，可對(duì)佩戴者的血氧進(jìn)行檢測(cè)。

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模擬前端是來(lái)自TI的AFE44I30，在該電路中，這顆芯片分別連著紅、綠兩顆LED燈珠和環(huán)境光傳感器，手環(huán)在進(jìn)行血氧或者心率檢測(cè)時(shí)，模擬前端就可以對(duì)環(huán)境光傳感器的數(shù)據(jù)變化，進(jìn)行收集并處理后一同傳輸?shù)教幚砥餍酒詈笸ㄟ^(guò)屏幕顯示出血氧與心率的測(cè)量值。

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電池容量為132mAh，電壓在3.85V至4.4V之間，電池頂部自帶電池保護(hù)板。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)拆解，這款手環(huán)最大的亮點(diǎn)，在于磁吸充電器的斜面以及雙磁極的設(shè)計(jì)，不僅提高了充電器與手環(huán)連接的牢固性和盲插成功率，還巧妙地規(guī)避了充電器反接會(huì)對(duì)設(shè)備造成的風(fēng)險(xiǎn)。