拆解:由語音啟動、支援Wi-Fi連接的調光開關

作者 : Brian Dipert,EDN專欄作者

如果調光對你來說很重要,你可能會選擇「智慧」燈泡,不過這沒有語音控制功能,調光功能也只能透過專門的行動應用程式來操作,對使用者而言這並不是最好的方法。

想在家中實現「智慧」照明嗎?將可以由語音啟動的Amazon Echo或Google/Nest Home智慧設備與Belkin WeMo或類似的開關結合,就可以實現這個目標。可是,如果採用這樣的方法,首先需要購買兩個不同的設備,而且在語音超出設備麥克風的監聽距離時,就無法在本地進行調光控制了,而只能簡單粗暴地開/關設備。如果調光對你來說很重要,你可能會選擇「智慧」燈泡,不過這沒有語音控制功能,調光功能也只能透過專門的行動應用程式來操作,對使用者而言這並不是最好的方法。

當然,你也可以使用Leviton的DWVAA-1BW Decora智慧語音調光器——這就是本文準備拆解的產品。

DWVAA-1BW可用於功率高達300W的調光CFL、白熾燈或LED照明負載(需要中線),它包含一個多麥克風陣列和一個揚聲器,支持Amazon的Alexa協定(備註:不需要單獨的Echo設備)。該設備具有藍牙和Wi-Fi功能,可與Amazon伺服器進行通訊以實現語音輸入解碼及回應。另外,它支援前面提到的Leviton行動應用程式和Google助理,並透過IFTTT(If This Then That)支援其他協定。

圖1顯示了DWVAA-1BW Decora智慧語音調光器的外觀,以及與以1美分硬幣(直徑0.75英吋或19.05毫米)相比的尺寸。

圖1 與1美分硬幣相比,DWVAA-1BW Decora智慧語音調光器的尺寸。

先說一下我對這個產品的總體印象。「調亮」與「調暗」兩個按鈕最大,「增加」按鈕上有明顯的劃痕,Leviton不合格的品管讓人驚訝。這兩個大按鈕上方居中的位置是一個發光的「操作」按鈕,它有幾個作用,例如在一開始的時候啟動Alexa,以後就不需要用手來操作了,也可能透過該按鈕將麥克風靜音或取消靜音。

說到麥克風,請注意面板上有四個小孔,每個角各一個,這稍後再聊。揚聲器的位置很容易判斷,就在底部的「格欄」之下。揚聲器的下面還有另一個不太容易發現的照明源,當室內的燈關閉時它會點亮,這樣就可以在黑暗中找到調光器,它同時還反映連接狀態和其他設備的狀態。

設備兩側相對比較平淡,但是注意,兩側都有多個通風槽,如圖2所示。

圖2 調光器兩側有多個通風槽。

圖3顯示了設備的背面,將三根電線移開後會發現一些有趣的東西。

圖3 調光器背面。

最後是調光器的頂部和底部,如圖4所示。

圖4 調光器的頂部和底部。

現在來拆開調光器。首先,卸下在背部視圖中見到的四個螺釘,你會發現這些螺釘出乎意料地長(至少於我而言),如圖5所示。

圖5 卸下調光器背面的四個螺釘。

撬開前面的兩個側視圖中所見到的卡扣,將兩個部分分開,如圖6所示。

圖6 撬開調光器側面的卡扣,將兩個部分分開。

首先注意左邊PCB部分從揚聲器下方伸出的透明塑膠導光管。你可能會猜測它對應右側PCB「三明治」上的一個LED,沒錯(晚點再說它)。還要注意兩側PCB之間的兩條連接線:左側板底部的揚聲器,通過紅色線(正)和黑色線(負,即「地」),以及多觸點公/母連接器對(右側PCB上標有J1),由右側板上的電路驅動。順便提一下,右側PCB左上方的白色塑膠管沒什麼用,它肯定是用來支撐兩個PCB的,使整個組件裝配更牢固。

圖7顯示了圖6中調光器左側的放大圖,看起來沒什麼亮點。

圖7 圖6中調光器左側的放大圖。

圖8顯示的調光器右側元件更有意思一些(至少對我而言)。

圖8 圖6中調光器右側的放大圖。

還記得前面提到的導光管嗎?右側「三明治」最下層PCB的底部有兩個LED,分別標記為LD1和LD2。圖9顯示了這個透明的塑膠導光管(放在我那個用了30多年還沒壞的HP-15C科學計算機的破皮套上)。

圖9 從揚聲器下方伸出的透明塑膠導光管。

再回到左側PCB。將揚聲器和PCB取出來,如圖10所示。

圖10 將揚聲器和PCB取出之後的左側外殼。

要特別注意頂部通向外部的兩個「孔」周圍的橡膠墊(這個也稍後再聊)。

圖11顯示出拆下來的揚聲器背面,清楚地顯示出導光管通過的凹口。

圖11 拆下來的揚聲器背面,清楚地顯示出導光管通過的凹口。

圖12是揚聲器的正面,這部分比較有趣。

圖12 揚聲器正面圖。

為什麼說它有趣呢?我承認從圖片上來看並不明顯,所以需要解釋一下。揚聲器的周圍主要是硬塑膠,但是圖片最左邊的部分卻是橡膠材料。實際上,有兩片這種材料,中間有一個缺口,在裝上PCB時要與之相配。它是發揮了墊片的作用(稍後再說它),同時也請注意最下面那一片上面的孔。

現在來看看與那塊墊片相配的PCB,如圖13所示。

圖13 與橡膠墊片相配的PCB。

安裝揚聲器的那部分PCB之前被擋住了,現在才可見。我猜測,藍牙和Wi-Fi天線嵌入在這個特定的PCB中,它們透過前面提到的PCB間的連接器與系統其餘部分進行通訊,位置靠上,這樣才能獲得最好的發送和接收性能,並盡可能遠離會產生雜訊的AC/DC和開關深處的調光器電路,將PCB板翻過來後更有意思…

 

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