“喵星人”和“汪星人”最怕什么?吹風(fēng)機(jī)排第二,剃毛刀排第一。市面上大多數(shù)剃毛器噪聲大、易卡毛、溫度飆升,一開機(jī)寵物就逃之夭夭。本文記錄了一次以輝芒微MCU為核心的整機(jī)重構(gòu)過程:如何在三個(gè)月內(nèi)把“噪音怪獸”變成“靜音理容師”。
靜音:≤55 dB(A) 才能靠近貓咪耳朵。
安全:刀頭瞬間卡死 0.2 s 內(nèi)必須停機(jī),防止夾膚。
續(xù)航:2000 mAh 電池,高檔 6000 rpm 可連續(xù)工作 90 min。
交互:一鍵換擋 + 三色燈環(huán)電量提示,老人也能單手盲操。
升級:USB-C PD 快充,固件可 OTA,方便后期推送“寵物發(fā)型庫”。
電機(jī)控制家族自帶 12-bit ADC + 2×高速運(yùn)放,可直接采樣三相無刷電流,省去外部運(yùn)放。
硬件 Cordic + 定時(shí)器聯(lián)動,實(shí)現(xiàn) 150 kHz 高頻 PWM,驅(qū)動 MOSFET 損耗更低,從根源上降低溫升。
片上 128 kB Flash / 16 kB SRAM,留給后續(xù)“寵物肌電識別 AI 降噪”算法足夠空間。
低功耗 STOP 模式 8 μA,整機(jī)待機(jī)一年不掉電。
工作溫度 –40 °C ~ 105 °C,夏天在陽光房充電也穩(wěn)得住。
┌────────┐ ┌────────────┐ ┌────────┐
│ 電池板 │──3.7 V─│ 電機(jī)驅(qū)動板 │──UVW──│ 無刷電機(jī) │
└────────┘ └────┬───────┘ └────────┘
│I2C
┌────┴────┐
│ 輝芒微主控板 │
└────┬────┘
│SWD
┌────┴────┐
│ 2.4 GHz OTA │
└────────┘
驅(qū)動板與主控板用 4-pin FPC 連接,便于產(chǎn)測分板。
預(yù)留霍爾接口,可升級閉環(huán) FOC,進(jìn)一步降噪聲。
1 kHz 實(shí)時(shí)環(huán):FOC 電流環(huán) + 卡毛檢測(電流瞬變 >1.5 A 即觸發(fā)剎車)。
100 Hz 任務(wù)環(huán):檔位切換、溫度管理、RGB 燈效、蜂鳴器提示。
事件總線:USB 插入、OTA 升級、欠壓、過溫均以消息投遞,主循環(huán)零阻塞。
低功耗策略:電機(jī)停轉(zhuǎn) 30 s 自動降速,60 s 進(jìn)入 STOP,雙擊按鍵喚醒。
“靜音曲線”——線性 + S-curve 混合調(diào)速,啟動 0 → 3000 rpm 在 300 ms 內(nèi)完成,避免共振點(diǎn)。
“溫度補(bǔ)償”——ADC 采樣 MOSFET 溫敏電壓,PWM 占空比每升高 8 °C 下調(diào) 3 %。
“卡毛識別”——結(jié)合電流斜率 + 轉(zhuǎn)速跌落雙重判定,誤報(bào)率 < 0.5 %。
OTA 雙區(qū)備份,升級失敗自動回滾,不怕“刷死”毛孩子的理發(fā)器。
第一次試機(jī),狗毛卷進(jìn)刀頭電流飆升 20 A,算法瞬間剎車,狗安然無恙,現(xiàn)場卻聞到一股焦糊味——原來是 PCB 走線太細(xì)。把功率地走線從 0.2 mm 加粗到 1 mm,再打散熱過孔,問題迎刃而解。輝芒微的在線仿真器支持 4 Msps 實(shí)時(shí)跟蹤,電流環(huán) PID 參數(shù)一下午就整定完畢。
校準(zhǔn)站:每臺出廠前 5 s 自動標(biāo)定零點(diǎn)電流,數(shù)據(jù)寫進(jìn) Flash 0x1F000,售后無需重新標(biāo)定。
加密:芯片內(nèi)置 AES-128,OTA 包簽名校驗(yàn),防山寨固件。
降本:利用輝芒微官方提供的“電機(jī)庫”,F(xiàn)OC 代碼全部封裝,工程師只做應(yīng)用層,開發(fā)周期縮短 40 %。
從“嘶吼的割草機(jī)”到“溫柔的按摩梳”,輝芒微MCU的高集成度和電機(jī)專用外設(shè)讓我們把精力花在體驗(yàn)打磨,而非底層寄存器。下一代產(chǎn)品已經(jīng)在規(guī)劃:在刀頭加入微振動傳感器,識別不同毛發(fā)密度實(shí)時(shí)調(diào)速,讓每一只貓都能擁有“托尼老師”的 VIP 待遇。