不肯睡覺的電子鎖

搬到新家時，我在六樓對外的鐵門上裝了一個電子鎖，跟一般的電子鎖一樣，它可以用指紋、密碼、NFC 開啓，這樣兄弟們來六樓喝酒時就可以然他們自己按密碼進來，不用我出去開門。

不過這個鎖最近不太乖。

當初這個鎖是在蝦皮上買的，非常便宜，全部加起來還不到 2000 元。

我還加了點錢升級防水的電路板，拿到之後發現電路板上真的有塗防水膠，整體的做工還蠻細緻的。

雖然知道這東西一定是從淘寶來的，但有時候趕時間我也會在蝦皮上買。

那扇鐵門所在的地方環境其實蠻惡劣的，白天下午太陽會直曬，夏天的下午鐵殼的溫度會高到燙手。而它剛好又不在鐵皮屋頂遮蔽的地方，所以下雨的時候會稍微淋到雨。但頗令我意外的是，它就在那邊默默工作了三年多，沒出過什麼問題。按了密碼會開門，門靠上後也會自己復歸，甚至只要手不太髒，它的 thermal 式指紋 sensor 也工作得很好。

三年來我只換過一次電池。

但前幾個禮拜我發現它沒電了，於是又打開換了一組電池上去。

但不太妙的是，前幾天我發現它又沒電了。

第一組電池撐了大概一年半，第二組電池我不確定，但應該也至少在一年以上，爲什麼這組電池這麼快就掛掉？

我決定趁今天天氣好，把它拆開來量一下電流，看看到底哪裡出問題。

雖然我這幾年都沒有在做 battery-powered 的產品，但早年做藍牙和其它無線的電池產品時還算累積了一點經驗。這種用電池的東西，電池壽命要合理，裝置就要有正常的睡眠和喚醒週期。

以這個電子鎖來講，我猜能喚醒它的外部訊號大概就是按密碼的觸控面板，以及偵測門有沒有關起來的磁力 sensor。在大部分的狀況下，整個鎖應該要進入很深的睡眠狀態，只有在這兩個訊號有變化時，比方說有人先摸了觸控面板，它就要醒過來準備接受密碼、指紋或是 NFC 感應；或是門從開的狀態關到位，磁力開關有訊號，它就要驅動鎖心把門關上。

現在 CMOS 製程的 MCU 都可以用 32.768KHz 的低頻振盪器或是 RC 振盪器睡眠，在待機時的耗電都可以低到 1mW 以下，因此四顆 AA 電池用個一年絕對不是問題。

我換上新的電池，把其中一顆電池挑起來，用三用電錶的電流檔串在中間。導通以後可以聽到鎖的語音：請設置時間，代表沒電太久連時間都跑掉了。嗯，它沒有設計主電池沒電時用來維持時間的超級電容或是另一個小電池，RTC 一樣要靠主電池供電。

我看了一下電流，剛喚醒時大概在 20mA 左右。

驅動鎖芯開閉時，電流會高達兩三百 mA，但只要馬達停止，電流就會下來。

待機時的電流大概十幾 mA 左右。這個數字不對，我多年的經驗告訴我。

AA 的鹼性電池如果用小電流放電，大概可以榨出 3000mAh 左右，如果用 15mA 放電，只能撐 200 小時，差不多是一週多一點點，難怪它一下就沒電了。

到底是誰在偷偷耗電呢？我仔細檢查了電路板，由於上面有噴防水膠，雖然鐵殼內鏽跡斑斑，但電路板本人跟幾個接頭的狀況看起來都很不錯，減速馬達的動作也都正常。

但有另一片小電路板不太 OK，它是遙控的接收模組。這是一個外掛的 433MHz 接收器，可以讓我用遙控器開門。這片電路板沒有噴防水漆，只用熱縮膜封起來。我仔細看了看，它進水了。而且因爲有熱縮膜，水進去後反而出不來，積在裡面，電路板上都看得到銅綠了。

我把熱縮膜拆掉，想要清理一下這片板子，但覺得希望不大，它看起來已經鏽得亂七八糟。算了，我先把它拔了，反正遙控的功能不是很常用。

因爲這片板子要靠主機板供電，如果它上面有任何電源漏電，或是控制訊號準位不正常讓主機板無法進入睡眠，就會導致整體耗電下不來。

果然，我把接收器的小板子拔掉後，知道待機大概 20 秒，電流就會講到 83uA 左右。這才是 battery-powered 的產品合理的待機電流。

如果用 83uA 來算，待機時間大概就是

3000 (mAh) / 0.083 (mA) = 36144 (hr)

三萬六千多個小時，大概是 1506 天。嗯，這才是合理的數字。

好吧，天也黑了，先這樣用，我再想辦法把遙控模組修好裝回去。