数码贴片元件计数器拆解

只看该作者 · 2023-1-18 11:24

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前段时间在二姨家的活动上获得了一个小礼品：便携式数码贴片元件计数器。

拆开包装盒，里面是计数器主体和一份说明书。
说明书上表明该计数器可检测8mm、12mm两种宽度的编带（编带需要非透明的），包括常用的贴片式电阻、电容、芯片的编带封装。
当达到所需数量时，可按下顶部按钮，在编带上打孔做标记，方便后期进行裁剪。
计数器还具有自动排除空带功能，即编带首尾的空白部分和中间遗漏元件也可识别出来。
具有蜂鸣提醒功能，当计数到整千数时，会提前十个数进行蜂鸣3声报警提醒。

下图是计数器的背面，上面是简单的使用说明，下面是电池仓。从简单的使用说明来看，计数器应该是通过识别元件编带上的定位孔和芯片位的孔来确定元件数量的。可以识别的编带种类包括三种：1个定位孔对应2个芯片位，1个定位孔对应1个芯片位，2个定位孔对应1个芯片位。

计数器侧面有一大一小两个编带孔，同时有一个拨动开关。两个编带孔是直接通到对面的，计数时元件编带通过该孔插入，从另一边拔出，计数器内部识别出通过的元件数量。

整个产品没有采用螺钉锁紧，只有卡扣固定和胶水粘合。通过暴力拆解后，将外壳拆掉。
可以看到内部有一块主板，一个拨动开关，同时导轨两侧分别有一个传感器板，推测为红外对射管。

主板正面可以看到两颗芯片、一个4位8段数码管和一个蜂鸣器，以及四个对外接口。

其中数码管左侧的芯片为74HC595D，是一种具有8位锁存、8位串行输入、8位串/并行输出、串—并移位寄存器和三态输出功能的通用LED驱动芯片，用来驱动数码管进行显示。
看芯片上的丝印，厂家是NXP（恩智浦半导体）。
芯片资料如下：

74HC595.pdf (2.33 MB)

数码管下方的芯片为HOLTEK（合泰）单片机，型号是HT66F003，为内置EEPROM经济A/D型Flash单片机，是8位具有高性能精简指令集的Flash单片机。工作电压2.2-5.5V，ROM容量1K×14，RAM容量64×8，EEPROM容量32×8，封装为16NSOP。
芯片资料如下：

simHT66F002_0025_003_004v230.pdf (2.59 MB)

数码管型号为3641BS1，是4位红色共阳极数码管，12个引脚，四位数码管的驱动端共用，因此无法同时显示不同数字，显示时需要通过分时频闪来处理不同位置显示不同数据的情况，将闪烁评率提的足够高则可达到人眼识别不出闪烁的正常显示情况。
没有找到手册，在这里放一张共阳数码管连接图吧。

蜂鸣器为普通蜂鸣器，无法分辨出是有源还是无源蜂鸣器，但是可以看到蜂鸣器下面是有器件的，这种设计是不规范的，一般都是需要避免的。

板上的四个接口分别是开关、电池、红外发射板、红外接收板的接口。

下面是拆下来的红外发射板和红外接收板，可以看到每个板上有三个红外发射/接收管，组成了三对红外检测组，应该是分别对应芯片位孔、8mm编带定位孔和12mm编带定位孔的检测。
红外发射板只有两根引出线，因此工作时为三个红外发射管一起同时工作。
红外接收板的引出接口有4根线，一根为公共端，另外三根分别对应三个红外接收管的信号。

编带导轨整体是用黑色塑料的材质，有效防止漏光。对应红外对管的位置开有检测孔。

通过以上操作，基本原理已经搞清楚了：
主控芯片为合泰单片机，执行代码就在这里面。然后通过74HC595D芯片驱动数码管进行显示，通过红外对管检测导轨里的编带上的透光孔（定位孔或芯片位孔）。当定位孔有光通过且芯片位孔没有光通过时，则确认芯片存在，进行计数；当定位孔有光通过且芯片位也有光通过时，则确认该芯片位没有芯片，即可滤除编带首尾的空位和中间器件脱落的位置。
整个计数器方案设计不复杂，但是还是有一定的巧思在里面的。通过简单的方案完成特定的功能，就是设计的目的所在。

数码贴片元件计数器拆解

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