華米AMAZFIT智能手表拆解 集成度非常之高

魯訊先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“悲劇將人生的有價(jià)值的東西毀滅給人看，喜劇將那無(wú)價(jià)值的撕破給人看?！边@句話有點(diǎn)沉重，不過(guò)今天不是沉重的日子。雖然筆者今天也要準(zhǔn)備做類(lèi)似的操作，將行為付諸暴力，然而估計(jì)會(huì)有人喜聞樂(lè)見(jiàn)！

今天的主角是華米運(yùn)動(dòng)手表，號(hào)稱(chēng)目前最具性價(jià)比的運(yùn)動(dòng)手表。華米AMZAFIT是小米旗下的華米公司推出的最新款運(yùn)動(dòng)手表，作為專(zhuān)業(yè)的運(yùn)動(dòng)智能手表，華米運(yùn)動(dòng)手表不僅擁有GPS定位、音樂(lè)播放、超長(zhǎng)續(xù)航的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)屬功能，同時(shí)還支持消息推送、支付寶快捷支付等實(shí)用功能，更重要的是該運(yùn)動(dòng)手表支持IP67的防水功能，而799元的售價(jià)也在同類(lèi)產(chǎn)品中擁有絕對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

未開(kāi)箱，已看到一抹騷紅，于黑亮的背景之中，分外耀眼。

打開(kāi)來(lái)看全家福。一塊手表，一根數(shù)據(jù)線，一個(gè)充電底座，還有一張使用指南。整體感覺(jué)，產(chǎn)品比較精致。另手表表盤(pán)略大，適合男士佩戴。

來(lái)兩張局部特寫(xiě)。腕帶和表盤(pán)背面，AMAZFIT的LOGO無(wú)處不在。

整塊手表只有一個(gè)按鍵，看到上圖中那個(gè)圓圓的小按鍵了么？ 這個(gè)按鍵的功能主要有二：一是開(kāi)/關(guān)機(jī)，長(zhǎng)按可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)功能。第一次體驗(yàn)，長(zhǎng)按了幾次都沒(méi)有反應(yīng)，估計(jì)應(yīng)該是電池耗盡了。該按鍵的另一個(gè)功能是待機(jī)喚醒，為了省電，手表平時(shí)都處于待機(jī)狀態(tài)，要使用觸屏操作的話，需要先按下該按鈕，喚醒手表后方可操作。

將手表充滿電后順利開(kāi)機(jī)。

這是開(kāi)機(jī)畫(huà)面，看起來(lái)有點(diǎn)暈，不過(guò)倒挺有科技感的。

冬日斜陽(yáng)下的手表，慵懶中透出一絲活力，實(shí)際效果比這個(gè)圖要更好看。

試戴一下，表盤(pán)稍大，更適合男性佩戴。實(shí)際體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，佩戴的舒適度一般，并未過(guò)多考慮人體工學(xué)原理。對(duì)比筆者目前佩戴的華為Watch，表盤(pán)背面的弧度更適合手腕的形狀。

這是官方宣傳的硬件配置。反射式低功耗彩色顯示屏、GPS、心率傳感器，WIFI/BLE，280mAH電池及IP67的防水標(biāo)準(zhǔn)。該有的基本都有了，另官方也提到了待機(jī)及耗電的問(wèn)題，主要包括11.6天純手表模式、5天續(xù)航時(shí)間及35個(gè)小時(shí)GPS連續(xù)跑步模式，真是這樣的話，低功耗這一塊的優(yōu)化應(yīng)該是做得非常不錯(cuò)的！實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)3到4天的時(shí)間還是沒(méi)有問(wèn)題的，也就跑跑步，看個(gè)天氣預(yù)報(bào)什么的。

嗯，言歸正傳，接下來(lái)就是見(jiàn)證暴力的時(shí)刻！為什么需要暴力，一般來(lái)說(shuō)防水級(jí)別的產(chǎn)品，都使用了防水膠來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行防水處理。這種類(lèi)型的產(chǎn)品，公認(rèn)比較好的方法是合適熱風(fēng)臺(tái)來(lái)處理，然后小心的操作可以順利拆解。不過(guò)這種方法也有限制，因?yàn)檫@種方法一般只適當(dāng)貼合式的封裝方式，如果是嵌入式特別是那種凹槽結(jié)合防水膠來(lái)處理的話，則效果也不理想。從后面的拆解大家可以了解到，華米手表恰好使用的就是這種處理方式。

準(zhǔn)備開(kāi)拆前的手表，記得最好先關(guān)機(jī)。

先把表鏈給取下來(lái)。這個(gè)非常EASY。因?yàn)椴捎昧丝觳鸬谋韼гO(shè)計(jì)，加上憑咱多年拆收音機(jī)的熟練程度，所以輕松就搞下來(lái)了。

擺個(gè)POSE，留點(diǎn)念想！

準(zhǔn)備最基本的工具。預(yù)備了幾個(gè)小東西來(lái)拆，只是不知道能不能派上用場(chǎng)，華米手表號(hào)稱(chēng)IP67防水，推想里面一定使用了防水膠密封，因?yàn)椴恢纼?nèi)部的結(jié)構(gòu)，所以準(zhǔn)備好了刀片，先環(huán)手表四周切割一次。接口封閉效果很好，手表背面的樹(shù)脂塑料硬度也很高，很是費(fèi)了一番力氣，終于環(huán)四周切割了一次。這樣看來(lái)IP67防水不是吹，密封效果確實(shí)很好。

切割一圈后，試圖撬開(kāi)表蓋，紋絲不動(dòng)。先嘗試上風(fēng)槍?zhuān)瑴囟日{(diào)到260度，吹了幾分鐘，準(zhǔn)備再撬，還是沒(méi)反應(yīng)。

只好暴力了。先要打開(kāi)一個(gè)口子，從手表一側(cè)先暴力打開(kāi)一個(gè)口子。

暴力的結(jié)果，看到里面的密封膠了，只是膠得太嚴(yán)實(shí)，從這個(gè)角度也可以看到，表盤(pán)絕對(duì)不是貼合到底座的，可以明顯看到陶瓷表盤(pán)與后蓋的嵌入式結(jié)合接口。慢慢沿邊緣繼續(xù)撬，撬開(kāi)之后就可以結(jié)合拆機(jī)片來(lái)處理了。

拆開(kāi)后的樣子?？吹嚼锩嬖O(shè)計(jì)得非常緊湊，最上面看到許多FPC軟線路連接器，稍后再來(lái)庖丁解牛。

面目全非的后蓋，可以看到大量的防水膠，中間部位是心率傳感器的開(kāi)孔。

到這里發(fā)現(xiàn)，表盤(pán)就是嵌入到后蓋內(nèi)的，然后輔以防水膠。這種嵌入式的密封方式與很多貼合式的密封方式有極大的差別。對(duì)于貼合式的密封方式，只要使用熱風(fēng)臺(tái)適當(dāng)加熱后，就可以輕松取下密封圈而不用使用暴力方式來(lái)拆解。由此也可以推斷，AMAZFIT的可維修性，至少對(duì)個(gè)人用戶而言，是相當(dāng)困難的。

用鑷子小心的取下FPC接口。特別小心與LCD連接的FPC接頭，千萬(wàn)別搞斷了，這些小東西可是非常脆弱。

FPC與PCB的連接都是使用卡扣式連接，用小薄片沿接口四周輕輕向上撬，就可以取下來(lái)。現(xiàn)在表面的連接器基本都取下來(lái)了，核心電路板與表盤(pán)使用4顆螺絲釘固定在一起，得先取下來(lái)

拆螺絲釘，一共4顆，其中3顆都很容易看到，另一顆隱藏在電源FPC接口的下面，要先取下電源FPC連接器才可以看到。

取下螺絲釘后，小心的用撬棍撬開(kāi)與表盤(pán)的連接，看起來(lái)就是這個(gè)樣子了。表盤(pán)與LCD顯示屏已可以分離。

分開(kāi)了。

這是光線傳感器及LCD與主板的連接接口。使用膠水粘在PCB表面的屏蔽罩上，要先把它取下來(lái)，然后才能拆除屏蔽罩。

華米手表電池，固定在底板內(nèi)部。

電池取出來(lái)，看到容量是280mAh，與宣稱(chēng)一致。該電池遵循IEC62133-2012工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造【即含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的二次電芯和電池（組）；便攜式密封二次單體電芯，由電芯組成的電池（組）以及應(yīng)用于便攜式設(shè)備的安全要求】，安全性能應(yīng)該不錯(cuò)，網(wǎng)上沒(méi)有找到該電池的產(chǎn)品資料。

心率傳感器，為了更好的與主板連接，傳感器除了直接焊接在PCB上，其它的都是使用的FPC柔性電路板。

主要的部件都來(lái)了。注意表盤(pán)上引出的接口一個(gè)是觸摸屏用;另一個(gè)是光線傳感器，收集光線強(qiáng)度用。

表盤(pán)下面的LCD，生產(chǎn)廠商應(yīng)為日本JDI（Japan Display Inc），具體信息參見(jiàn)下表。

華米手表主板，上面使用的金屬屏蔽罩，要看里面的內(nèi)容，還得繼續(xù)拆。

撬開(kāi)，終于看到里面的主要功能部件了。這是位于存儲(chǔ)器上面的屏蔽罩，采用卡扣式設(shè)計(jì)，沿四周撬動(dòng)就可以取下來(lái)。

中間碩大的，原來(lái)以為是CPU，一看不是，啥，海力士的內(nèi)存，4Gbit大小，也就是512MB的RAM，同時(shí)還包含4GB的EMMC存儲(chǔ)器。實(shí)際上這東西另有玄機(jī)，AMAZFIT使用的CPU是君正M200S，這是一顆高度集成的CPU，遠(yuǎn)不止是CPU這么簡(jiǎn)單，下面是M200S的官方CPU框圖。

實(shí)際上，君正對(duì)M200S的介紹是這樣的：

M200S是一款低功耗、高性能、高集成度的處理器，主要應(yīng)用于可穿戴設(shè)備上，例如智能手表及智能眼鏡。除此外它也可以滿足其它嵌入式產(chǎn)品的需求。

不要讓封裝的外觀欺騙了您！

查閱M200S的數(shù)據(jù)手冊(cè)，能看到其封裝描述，如下圖

該CPU由三層組成：第一層（最上層）是4GB的FLASH，其次是LPDDR2 SDRAM，最下層才是M200S的核心！這種形式的封裝有個(gè)術(shù)語(yǔ)叫POP（Package on Package）。漲姿勢(shì)了！

M200S CPU內(nèi)包含 XBurst CPU雙核 （1.2GHz/300MHz），實(shí)現(xiàn)可穿戴式設(shè)備級(jí)的超低功耗 （0.07mW/MHz），加上可穿戴設(shè)備級(jí)的超小封裝 （7.7 x 8.9 x 0.76 mm），可謂完美！

除了M200S外，AMAZFIT手表內(nèi)部還使用了一顆STM32 L476微控制器，是STM32 L4低功耗升列中的主流產(chǎn)品。

前面提到AMAZFIT的待機(jī)功能及運(yùn)行時(shí)間都相當(dāng)可觀。一者是M200S的低功耗，另外則是得益于STM32L476的低功耗特性。為什么還要加入STM32L476呢？ 相信你也注意到了，AMAZFIT上集成了眾多的外設(shè)，如SDRAM、EMMC及眾多的傳感器，M200S需要多少引腳才能與之連接啊。所以需要另外一顆MCU來(lái)連接其它外設(shè)，輔助M200S采集數(shù)據(jù)。

ST意法半導(dǎo)體一直是超低功耗MCU的領(lǐng)導(dǎo)者以及性能助推者。得益于意法半導(dǎo)體微控制器系列的高度靈活性，ST構(gòu)建了新型架構(gòu)，達(dá)到了同類(lèi)最佳的超低功耗特性。此外，STM32L4系列在性能方面是所有超低功系列競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的佼佼者?；趦?nèi)置FPU的ARM Cortex-M4內(nèi)核以及意法半導(dǎo)體ART Accelerator加速技術(shù)，STM32L4系列在80 MHz的CPU頻率下性能可達(dá)到100 DMIPS。STM32L476的主要功耗指標(biāo)如下：停機(jī)模式（Shutdown Mode）下只需消耗30nA電流;待機(jī)模式下最低只需消耗120nA電流。L476MCU還內(nèi)置高安全性1 MB閃存以及128 KB SRAM、眾多智能外設(shè)以及先進(jìn)的低功耗模擬電路，封裝小至3.8 x 4.4 mm。

STM32L4系列低功耗特性天梯圖，從中可以看到停機(jī)及待機(jī)模式下的納安級(jí)別的電流消耗，確實(shí)令人印象深刻！

前面介紹了AMAZFIT集成了豐富的傳感器資源，其中很多都是連接到STM32L476上，從上面MCU功能框圖上可以看到集成了眾多的片上外設(shè)如I2C、SPI、RTC等設(shè)備，這些設(shè)備通過(guò)DMA或?qū)Ｓ玫臄?shù)據(jù)總線與外高通信。

良好的軟件及硬件兼容性，也是手表使用STM32L476的原因之一吧，我猜。

背面的BROADCOM BCM43438 WIFI/BLE芯片。芯片表面居然是鏡面的，應(yīng)該是激光防偽措施。為了找出其具體的型號(hào)，找了半天的角度才拍下來(lái)型號(hào)。

這是BCM43438的邏輯功能框圖，該模塊支持2.4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，包括IEEE802.11 B/G/N等。另外支持BLE 4.1標(biāo)準(zhǔn)。

還有幾個(gè)芯片，見(jiàn)上面兩張圖，這些芯片或模塊表面上只有簡(jiǎn)單的字符或數(shù)字標(biāo)識(shí)，具體功能不詳。

總算是拆解完了！其中的苦樂(lè)只有自己知道。

總體感覺(jué)，AMAZFIT的集成度非常之高。在這么小的體積里集成了這么多的設(shè)備及傳感器，設(shè)計(jì)水平值得稱(chēng)道！AMAZFIT上的元器件的選用比較講究，令我印象尤深的有三：M200S及封裝；STM32L476的低功耗特性;BROADCOM的WIFI/BLE二合一。另外最后一張圖可以看到，PCB的設(shè)計(jì)是非常精致！

最后，真正的悲劇，當(dāng)把所有的元器件組裝回去之后，仍然能開(kāi)機(jī)，只是BLE連接不上了！