【導(dǎo)讀】亞馬遜網(wǎng)站上一款由Besteker制造、售價45美元的1D無線條碼掃描槍設(shè)計(jì)精美，外觀高端大氣，拆開來卻發(fā)現(xiàn)一些部件沒有零件號，個別部件安裝馬虎、連引線都沒有修剪整齊。但是瑕不掩瑜，事實(shí)上這款掃描槍的設(shè)計(jì)充滿創(chuàng)意，尤其是里面的鏡中鏡，讓人眼前一亮……
掃描槍的應(yīng)用已經(jīng)深入到人們生活的每一個角落，快遞、超市、工業(yè)應(yīng)用，無處不在。
最初的掃描槍是通過數(shù)據(jù)線與電腦或POS機(jī)來傳輸數(shù)據(jù)的。隨著技術(shù)的進(jìn)步，無線掃描槍今天已經(jīng)隨處可見，一般通過藍(lán)牙、WiFi等傳輸數(shù)據(jù)，不受數(shù)據(jù)線電纜長度的限制。
無線掃描槍不需要連接線就可完成掃描條碼并傳送到服務(wù)器的任務(wù)，其實(shí)這一功能用手機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)，小編在手機(jī)安卓市場就搜到了數(shù)款免費(fèi)的條碼掃描應(yīng)用，可以達(dá)到無線掃描槍的效果。
當(dāng)然，一分價錢一份貨，在正規(guī)的應(yīng)用場合，小編建議還是要使用高質(zhì)量的掃描槍。如今市場上有著成百上千種不同的掃描槍，根據(jù)品牌、性能、類型的不同，價格可相差數(shù)十倍。無線一維掃描槍的價格就在幾十至幾千元不等。
這里要拆解的是由Besteker制造、在亞馬遜上售價45美元的1D無線條碼掃描槍。
這款手持式條碼掃描槍僅重300克，外殼由光滑的塑料制成，堅(jiān)固耐用，設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)。
掃描槍頂部的塑料蓋用兩個小螺釘固定在主體上。打開蓋子，首先映入眼簾的是三個PCB：一個用于藍(lán)牙發(fā)射器，一個用于激光二極管，最后一個嵌在掃描槍手柄中，用于觸發(fā)器和電池。
掃描槍中有三個PCB
取出掃描槍的所有組件
下面看看這三個PCB分別包含哪些重要組件，以及會有哪些特別的發(fā)現(xiàn)！
激光二極管PCB
激光二極管PCB組件
激光二極管PCB的主要組件和一些發(fā)現(xiàn)：
- LM324DG運(yùn)算放大器；
- 環(huán)氧樹脂，用于將組件/螺母固定在位；
- PCB邊緣是手工修剪的，說明在最終的設(shè)計(jì)之前未完成3D分析；
- 電感器，從安裝的樣子來看，很可能這個特殊的電感器是最后一刻才裝上的，因?yàn)樗鼪]有零件編號，安裝馬虎，連引線都沒修剪整齊；
- 兩個鏡子，沒有零件號；
- 激光二極管和激光檢測器，沒有零件號。
把激光二極管PCB圖放大一些。
激光二極管PCB的主要部件
從上圖中可以看到有兩個鏡子（一個固定，一個可移動）、一個激光二極管和一個激光檢測器/傳感器。再仔細(xì)看看這兩面鏡子。
激光二極管PCB中的兩面鏡子
這兩面鏡子都有金屬涂層，看起來是金或銅。根據(jù)photonics.com，“...鏡子的導(dǎo)熱能力很重要，掃描槍通常使用金屬基板，因?yàn)榻饘俦炔ＡУ膫鲗?dǎo)性更好。” 此外，“銅和金僅在紅色和紅外光譜區(qū)域有用”。
注意，固定鏡子中還有一個鏡子。
按下觸發(fā)器讓設(shè)備通電，聽到嗶的一聲，說明有電，PCB被激活了：LED打開，“可移動”鏡子開始振蕩，激光二極管發(fā)光。 很炫酷吧！
條碼掃描儀通電
再來看一看“鏡中鏡”。 從下圖可以看出，激光二極管對準(zhǔn)固定鏡中的小鏡子，小鏡子將激光引到振蕩鏡上，就“產(chǎn)生”了掃描激光。
激光對準(zhǔn)靜止鏡中的小鏡子
那么，鏡子是怎樣振蕩起來的呢？
關(guān)鍵在于使用了永磁體和電感器。永磁體連接到用于固定鏡子的塑料片的尾部，電感器是那個黑白的大圓形部件。電流通過電感器時產(chǎn)生磁場，反過來會影響/移動永磁體。產(chǎn)生“振蕩”的竅門是快速循環(huán)通過電感的電流，從而快速輪轉(zhuǎn)磁場（開-關(guān)-開）。
移動磁鐵的振蕩速率是多少呢？將邏輯分析儀連接在電感的一根引線和地之間，可以看到，電感器每?25Hz充電一次。 因此，鏡子以相同的頻率振蕩，每秒25次。
電池PCB
電池PCB組件
無線條碼掃描槍的“大腦”是在電池PCB上，但是這個PCB上的多數(shù)組件沒有任何標(biāo)記。
- 齒形 PCB明顯裝歪了，估計(jì)是裝配過程中缺乏質(zhì)量控制所致；
- NPN晶體管（上面標(biāo)著1AM）只是通用型晶體管；
- 處理器：作為系統(tǒng)的大腦，該部件上沒有任何標(biāo)記?？赡苓@個IC是定制的，所以漏了IC標(biāo)記；
- “未知IC”上的標(biāo)記似乎被人為地磨掉了！
- 開關(guān)和音頻報警器上沒有任何零件標(biāo)記；
- 內(nèi)存IC上標(biāo)有ATMLH536。
藍(lán)牙PCB
藍(lán)牙PCB用的似乎是現(xiàn)成的藍(lán)牙齒形PCB。
藍(lán)牙PCB
該P(yáng)CB只有兩個IC：
- Cypress公司的BCM20730是藍(lán)牙IC，據(jù)稱是可用于無線輸入設(shè)備的單芯片收發(fā)器；
- 雖然STMicroelectronics器件上標(biāo)有4HDR8和K645，但卻找不到關(guān)于該器件的任何數(shù)據(jù)表。雖不能完全確定，但這個IC十有八九是一個存儲（閃存）器件；
- 所用的晶體是一個24.000MHz的器件。
總結(jié)
拆解這個1D無線條碼掃描槍是一個讓人愉悅的過程。雖然拆解中發(fā)現(xiàn)掃描槍在組裝過程中有些缺乏質(zhì)量控制，但是不可否認(rèn)，這個手持式條碼掃描槍是精心設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的產(chǎn)品，尤其是其中的振動鏡！
附錄：Besteker無線1D條碼掃描槍規(guī)格參數(shù)
物理參數(shù)：
- 尺寸：165mm x 70mm x 98mm
- 重量：300g
- 充電接口：RJ45插頭
- 外殼材料：ABS + PC
性能參數(shù)：
- 光源：可見激光二極管，波長650nm
- 觸發(fā)模式：手動
- 掃描模式：單行掃描
- 掃描速度：150±2次掃描/秒
- 分辨率：> 4密耳
- 錯誤率：1/5千萬
- 發(fā)射頻率：2.4G藍(lán)牙
- 發(fā)射距離：10m（可見距離）
- 提示模式：蜂鳴器和LED
- 激光安全等級：EN60825-1，Class 1，National Class 1激光安全標(biāo)準(zhǔn)EMC
- EMC：EN55022，EN55024
- 電氣安全：EN60950-1
環(huán)境參數(shù)：
- 光強(qiáng)度：3000-12000勒克斯
- 溫度：0°C ~ 50°C（運(yùn)行）/ -40°C ~ 60°C（存儲）
- 包裝級別：IP52
電氣參數(shù)：
- 充電時間：2小時
- 充電電壓：5VDC（±5％）
- 功率：100mW
- 電流：20mA（運(yùn)行）/ <20mA（待機(jī)）
轉(zhuǎn)載自電子技術(shù)設(shè)計(jì)，本文部分內(nèi)容來源于Nick Davis的 [Teardown Tuesday: Bluetooth-Enabled Cordless Barcode Scanner]，由Jenny Liao編譯整理。
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