【拆解】小黄人感应飞行器内部结构分析

        之前在广场见到不少小盆友在玩这种飞行器，觉得还挺有意思的，为了弥补一下小时候的遗憾，遂去某宝下单。

        收货后，试玩了一下，这个小家伙确实是可以飞的，有好奇心的人总是想看看内部的结构和原理。拧下螺钉，打开外壳：

        可以看到，内部的结构还是十分简洁的，上面分布着电机、电池、以及齿轮减速组，电路板安装在下部。

        整个飞行器的动力来源是一个规格为7*16空心杯电机，转速可达数万转/分钟。电源由一个3.7V/75mAh的锂电池提供，受限于成本，锂电池输出端没有保护板。

        电机输出轴通过齿轮组合多级减速，在增大了输出力矩的同时保证了上下两个螺旋桨向相反的方向旋转抵消反力，这也正是小黄人在飞行时自身不会剧烈旋转的原因。齿轮组上涂有润滑油，以减小摩擦力，延长齿轮寿命。

        电路板的正面只有充电插座、焊盘和一个丝印被打磨过的SOP8封装的未知芯片。我猜测这个芯片比较大可能应该是个单片机或者比较器，用于感应检测和PWM输出以及螺旋桨的跌撞检测。

        电路板的背面则焊接了，红外发射和接收器、充电芯片、MOS、开关等元器件。

        它的感应原理和智能小车上常用的红外避障模块是一个道理，当飞行器底部靠近能反射光线的物体时，红外光会发射向红外接收器，改变电路参数，单片机检测到变化后做出相应的动作。其实，这种红外发射和接收器被更多地运用在家电控制中，不信你可以看看家里的电视机遥控器前端是不是有一个“不会发光”的小LED灯。

        板子上SOT-235封装的芯片丝印LTH7，型号TP4054，是锂电池充电芯片，预充电压：4.2V±1%,最大充电电流600mA ，且仅需电阻、电容、LED等几个外围电路元器件即可实现充电功能。封装为SOT-23，丝印为C009T的元件是一片N沟道MOSFET，规格为30V/5.8A，作用是驱动电机，并实现PWM调速。

        充电线是USB转DC的，用手机充电器、移动电源都可以很方便地充电，最大充电电流限制在300mA左右，一般十几分钟就能完成充电。

        这次我还针对比较深奥的电机PWM调速的频率问题做了关注，测得MOSFET的栅极电平结果如下：

        电机调速的PWM频率在310Hz左右，未触发红外感应的情况下PWM占空比约为44.4%，触发感应后占空比增大到82.8%，电机加速，飞行器上升。我想300多这样一个比较低的频率，一方面是能满足电机特性的原因，另一方面也有MOSFET栅极直接通过限流电阻连接到IO口，PWM频率不宜太高的考虑吧。不过，从实际来看，电机旋转还是比较平稳的，没有因PWM频率问题出现明显的抖动。

总结

        这款感应飞行器能把成本压缩到这个水平也是挺不容易了，通过拆解可以看到性价比还算不错的，毕竟一个大号泡沫手抛飞机都要9.9呢，这大概是能买到的最便宜的电动飞行器了吧！如果喜欢尝鲜简单的玩玩的话不妨一试，而要是希望飞行器操作性强一些的话就不太合适了，你觉得呢？

来源：微信订阅号  Eant实验室