物联网的发展带来了各种新奇有趣的联网电子产品，但是大多数都是噱头大于实际用处。在经历了漫无目的的野蛮爆发之后，科技逐渐返璞归真，也让人们实实在在体验到了实用的物联网电子产品。比如本期要拆解的自发电WiFi门铃，来自于小米的生态链。
众所周知，目前电子门铃产品并不稀奇，可以说已经烂大街了，关注的人也不会太多。但是，这款门铃的创意之处在于能自发电，并且还支持WiFi的连接。这就比较让人意外了，毕竟作为门铃上的自发电技术可提供的功耗应该是比较低的，但是WiFi的功耗并不算低，自发电技术能支持WiFi的通信方式吗？到底是吸引眼球呢还是另有乾坤？来一探究竟！
拆解
自发电门铃分为两部分，一部分是门铃的发射端，而自发电技术只存在发射端；另一部分则是门铃发声的接收端，接收端需要通过220V的交流电供电，所以我猜测WiFi的硬件也只存在在这部分。
门铃发射端拆解
门铃发射端结构简单，外观极简，卡扣式结构，拆解无需动用工具。拆开后可以看到内部结构以及PCB电路板。
可以看到底壳上就一个弹簧的反弹结构，用于门铃按下后的弹起操作，发射端内部主要是一块PCB小板板。
PCB板背面焊接自发电的装置，由磁铁和线圈构成。看到这，估计很多人都反应过来了，自发电的原理也不攻自破--电磁感应。进一步讲，发射器按键每次操作就好比在做切割磁感应线的运动，从而使铜丝线圈产生了电流。
PCB背面则是自发电的检测电路以及无线射频发射电路。一些二极管，电容等电路，实现整流滤波，再经过电压检测器实现无线射频发射芯片的电压供给。
无线射频发射芯片采用华普微电子的CMT2150L，这是一款单芯片、超低功耗、带编码器的OOK射频发射芯片，非常适合于240至480MHz 的无线应用场合，比如低成本消费类电子电器应用，家庭和楼宇的自动化，风扇遥控器，红外发射器替换，工业检测和控制，无线照明控制系统，无线报警和安全系统，遥控门禁系统（RKE）等。CMT2150L主要的特性包括：
- 内建 EEPROM，借助 RFPDK 以简化工程开发，所有功能可配置
- 工作频率：240 至 480 MHz
- 数据率：0.5 至 40 kbps
- 输出功率：0 至+13 dBm
- 工作电流：5.5 mA @ +10 dBm
- 睡眠电流：< 20 nA
- 独立运行，无需外部 MCU 控制
- 支持 527,1527 数据包格式
- 3 个独立 IO 支持多至 6 个按键，键值任意可配
- 8 管脚 SOP 封装
另外这颗无线发射芯片也经过ROHS、REACH、CE等的认证报告，并且官方也有相应的无线射频收发芯片组合方案。
- CMT2150L搭配CMT2257B
- CMT2150L搭配CMT2219A
所以接下来把无线门铃的接收端拆了，看看是不是用的这两个推荐组合芯片中的其中一颗。
门铃接收端拆解
门铃接收端的结构采用了超声波焊接，所以只能暴力拆解了。
拆解完可以发现门铃接收端外壳上有一个220V的交流输入端，一个8Ω/0.25W的扬声器。主要看下接收端的电路板。
电源输入部分有一根保险丝，一颗压敏电阻（7D471k），用于浪涌保护；一颗ASEMI整流桥（MB10S）实现交流到直流的转换，以及一些由电容电感组成的滤波网络。
在PCB板背面则有必易微电子的非隔离式220V转3.3V的电源转换芯片（KP15026），提供给板子上的WiFi模块、射频接收芯片、以及合弦音乐芯片供电。
WiFi方案是乐鑫科技的ESP32模块，这是一款基于WiFi&蓝牙双模双核无线通信芯片的模组，在智能家居中使用的颇多，其技术规格参数如下：
- 处理器：Tensilica LX6双核处理器（一核处理高速连接；一核独立应用开发）
- 主频：240 MHz
- SRAM：520 KB
- Flash：16 MByte
- Wi-Fi标准：FCC/CE/TELEC/KCC
- Wi-Fi协议：802.11 b/g/n/d/e/i/k/r (802.11n，速度高达150 Mbps)，A-MPDU和A-MSDU聚合，支持0.4us防护间隔
- 频率范围：2.4~2.5 GHz
- 蓝牙协议：符合蓝牙v4.2 BR/EDR和BLE标准
- 蓝牙音频：CVSD和SBC音频
- 3 * UART,including hardware flow control
- 3 * SPI
- 2 * I2S
- 12 * ADC input channels
- 2 * DAC
- 2 * I2C
- PWM/timer input/output available on every GPIO pin
- SDIO master/slave 50MHz
- Supports external SPI flash up to 16MB
- SD-card 接口
- 片上传感器：霍尔传感器、温度传感器
- 板上时钟：26 MHz晶振、32 kHz晶振
- 工作电压：2.2~3.6V
- 工作电流：80mA（平均）
- 工作温度范围：-40°C~+85°C
- 封装尺寸：18mm*25mm*3mm
门铃之间的射频通信芯片则是采用华普微电子的无线射频接收芯片（CMT2210LB），然而并不是上面官方看到的推荐组合，由此可见，射频发射接收方案的配套选择还是非常多的。
门铃芯片是思泽远科技的39首六合弦音乐芯片（SZY8039B），2-5.5V的工作电压，直接输出PWM信号驱动门铃的0.25W喇叭。
整个自发电门铃的主要器件BOM如下表：
| 厂商 | 型号 | 说明 |
| 华普微电子 | CMT2150L | 无线射频发射芯片 |
| 华普微电子 | CMT2210LB | 无线射频接收芯片 |
| HEL鸿志 | 7D471k | 压敏电阻 |
| ASEMI | MB10S | 整流桥 |
| 乐鑫科技 | ESP32模块 | WiFi/蓝牙双模双核无线通信模组 |
| 思泽远科技 | SZY8039B | 39首六合弦音乐芯片 |
| 必易微电子 | KP15026 | 非隔离式电源转换芯片 |
小结
看完这个自发电WiFi门铃的拆解，豁然开朗。事实上WiFi硬件只存在于接收端，而WiFi的实际供电是通过220V交流电整流降压而来的，如一开始猜想的那种，整个门铃的自发电技术支撑不了WiFi运作，自发电技术只针对于发射端和接收端的433MHz频率的低功耗通信方案。
因此本次拆解的自发电门铃中的WiFi功能实际上有些画蛇添足，没有实际关键性功能，只能连接米家APP设置个铃声，有点大材小用。所以如果你对自发电门铃感兴趣，倒不如买不是WiFi版本的，也更具有性价比。
