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聊聊身边的嵌入式，9块9包邮的电动牙刷是如何工作的？

2023-08-12 16:19:57来源：个人图书馆-TopSemic嵌入式

很多人都在使用电动牙刷，它的品类繁多、价格高低不等，因为我家里的电动牙刷还没有坏，暂时忍住了拆解它的冲动。受好奇心驱使，特意花费20.8元在拼多多上买了两款最便宜的电动牙刷来拆解分析。

(资料图片仅供参考)

8.9元的这个就一个按键，按一下工作，再按一下停止工作。

内部构造如下：

简单到出乎我的意料，就是电池直接给电机供电，按键控制供电导通和断开，从而控制电机是否旋转。

但是请注意观察这个电机，它的转动轴上有个小圆块，并且转动轴不是位于小圆块的正中心，而是在靠边的地方。

这样人为地改变电机的装配重心，是为了得到所需要的振动功能。当电机旋转时，因为重心偏离转轴，就会引起自身的振动，从而带动和电机接触的牙刷外壳的振动，并最终传递到牙刷头。和这个工作类似的是手机的振动功能，它是把手机内部电机的振动传递到手机外壳，达到传递信息的目的。

再来看另外一款，这一款贵了3块钱，功能自然也多了点，有五档调节，分别为清洁、轻柔、美白、护眼、抛光，还支持充电功能。不过电机振动的原理是一样的，下图可以看到它的转轴上放有偏心块。MCU的丝印被去除了，猜测是一个8位机。

原理框图如下：

不同的档位是靠MCU产生不同的PWM波形，来控制电机的不同方式的转动。上图中续流二极管的作用是为了避免在关断的瞬间产生大的尖脉冲电压（电机可以简单看作是一个电感，电流通过电感会积蓄能力，突然断开时，就像高速运动的重物突然撞墙一样。或者根据公式u=L*(di/dt) ，关断的瞬间di/dt很大，所以感生电压u很大）。有了续流二极管，就可以使电机关断时电流缓慢变小，避免产生大电压击穿MOS管。

这个MCU只有8个管脚，除去VDD、GND、按键IO和控制电机的IO，还剩下4个，但是要控制5个LED，这就涉及到一个用少量IO控制多个LED灯的问题。可以通过如下电路来实现：

再来说个题外话，很多不良厂家宣称超声波电动牙刷，大家知道超声波的频率是20000hz以上，而电动牙刷所产生的振动频率最多也就每分钟几万次，这足足相差几十倍，所以千万不要被忽悠了。

当然市面上的电动牙刷的控制方式远不止这两种，电机的种类也不一样，另外充电方式也有不同，有的还具有蓝牙连接功能。总之一份价钱一份货，以后有机会再继续介绍。

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