美的 R51 系列空调遥控器拆解

美的的 R51 系列红外家用空调遥控器可以算得上是空调遥控器中的经典了，历经几年的考验，没有任何大的改变，但是却仍然简单好用。

这次拆解包括原版的 R51 以及它的两个变体：R51C 和 R51DA/BG 。

先看看原版 R51 空调遥控器。

首先照例是外观了，正面。R51 系列的外壳几乎只有标注按键和功能的装饰板不同。

上电自检时 LCD 所有位段均点亮。R51 系列的 LCD 都是一样的。

红外发射部分，红外 LED 直接露在外面。

背面，电池仓和铭牌。

电池仓，内部贴有印有批号的纸条。R51 系列都使用两节 AAA （ 7 号）电池作为电源。

开壳还得费一点功夫，虽然是全卡扣设计，四周的卡扣也不是很紧，但是电池仓那里有两个卡扣不是很好对付。

原版的 R51 用的是单面板 PCB ，基板为 FR-4 材料。

PCB 背面写满了跳线的设置说明，可以打开或者关闭中风速、发送延迟（这个功能是防止手贱按到模式键然后导致空调停机三分钟的，如果不小心碰到了你还有时间把它摁回去，一般的空调遥控器都有这类设计）、单冷模式，以及摄氏和华氏单位切换。

卸下 LCD 周围的四个螺丝以后即可取下 PCB 。液晶屏本该待在壳子里的槽子里，但是往往会被斑马线粘在 PCB 上。

把 LCD 和斑马线弄下来，放在外壳的槽子中。

LCD 以及斑马线特写。LCD 背面有喷码。

一体的橡胶按键，以及……

外壳上橡胶按键的槽子。这两样 R51 系列都是大同小异的。

遥控器的核心是一只东芝半导体生产的 TMP47C422F 掩膜 4-bit 单片机，其主要特征有：

4 位微处理器，支持查表在内的 92 条指令（弱爆了，好在这是遥控器）；
运行于 8MHz 时每条指令需要 1.0μs 时间执行，运行于 4.2MHz 时供电电压可低至 2.2V ；
掩膜 ROM 大小：4K × 8bit ，RAM 大小：256 × 4bit ；
最多 15 级程序嵌套；
共计 6 个中断源，外部 2 个，内部 4 个；
22 个 I/O 引脚；
内建两个 12 位计时计数器以及看门狗计时器；
带 8 位缓存的串行接口；
4 路复用 8 位 AD 转换器，8MHz 下转换时间 24μs ；
蜂鸣器驱动器和红外遥控使用的 Remocon 载波发生器；
最大 10 位的 LCD 驱动器；
（模拟电路）过零比较器；
双时钟，可在高速、低能耗状态间切换；
保持功能，可由备用电池或者电容提供备份电源。

不难看出，这只单片机基本上是专门为红外空调遥控器设计的，其实类似的产品还有很多。

从左往右：并联在电池两端的“和平”牌 10V 47μF 电解电容（可在发射时减小电源电压波动，提高遥控器的稳定性），32768Hz 低频晶体及其负载电容与电阻，红外发射 LED 和驱动它的贴片三极管，内建负载电容的 3.58MHz 陶瓷晶体。

为了保持 LCD 与电路板的良好接触，PCB 采用沉金工艺制造，但是在将近 10 年后的今天未用的焊盘上面已经生出了一层氧化物，虽然用指甲刮一刮又会变得非常光亮。

贴片元件全部是回流焊，插件为手焊，焊工基本可以，但是右侧陶瓷晶体处未用的焊盘也沾了锡。黄不拉几的助焊剂没清洗。

为了防止筒晶脆弱的引脚断裂，筒晶的壳体被玻璃胶固定在 PCB 上了。不过此时玻璃胶已经开胶了。

电解电容特写。

接下来是 R51C ，和 R51 同时代的产品。

正面外观，除了面板上的装饰和按键分配略有不同以外，其他的地方都一样。

背面，除了铭牌上的型号以外都一样。

电池仓，一样有纸条。

开壳。可见 R51C 内部跟 R51 还是有很大的不同的，采用了双面板 PCB ，固定用的螺丝也不一样。

很不幸，这回板子上没有跳线的说明了。根据丝印，板子为伟创科技代工，原本为 R51A 设计（可能二者电路相同）。括号里面的 SGNEC 是单片机的供应厂商，很可能 R51A 和 R51C 的 PCB 有多个版本。

和 R51 又一个不一样的地方是这块板子的单片机似乎内建了 LDO 以降低运行电压和功耗，D1 （指向电池正极，很像是 LDO 外围电路里面常见的断电保护二极管）、R11 、R5 、C8 和电解电容 E2 均与单片机某针脚相连。低频晶体和高频晶体也从头部挪下来了。

给 LCD 屏幕的 LED 背光预留的位置。

卸下螺丝，拿出 PCB ，LCD 这次依然是被斑马线粘在 PCB 上了。

和 R51 的碳油按键稍显不同，这回 PCB 上的按键是裸露的焊盘。

斑马条变复杂了些，两侧多了绝缘层，LCD 背面也不再有喷码。电路板正面很光，除了按键和红外发射 LED 啥都没有。

并联在电池两端的电解电容依然是“和平”牌的，但是这次是 16V 100μF 的容量。

低频晶体只写了个型号，高频陶瓷晶体是 4.00MHz 的。

LDO 电路（暂且这么认为）后面的电解电容也是“和平”牌，16V 4.7μF 。

最后看看最重要的东西，单片机。芯片原本压在玻璃胶下面，不过后来玻璃胶被我抠掉了，只是针脚附近还有些残留。

单片机为首钢日电电子制造，这是 NEC 在中国开设的合资厂商。随着 NEC 、日立半导体等厂商合并成瑞萨，首钢日电似乎也就随之消失在人们的视野之中了。

S0103GB-054 并没有公开的 Datasheet ，但是在“北方微电子产业基地门户”首钢日电的页面上还残存着以下信息：

SGNEC 4 位单片机 S0103

S0103 是 SGNEC 为了满足国内市场要求，在 NEC 75XL 系列中的 uPD75310x 基础上自主开发设计、制造的 4-bit 单片机。它的数据处理能力可与 8 位单片机媲美。75XL 系列带有 LCD 控制 / 驱动的单片机一般是 80pin 的封装，而 S0103 是 64pin 封装（ 14×14mm ），所以更适合小型系统应用。

SGNEC 致力于为客户提供完善的 MCU 设计和开发服务，可以根据客户的要求在此电路的基础上添加、删减或修改功能模块，并可提供该芯片的软件开发服务。

电路特性

低电压工作：VDD＝1.8v – 5.5v ，可以用两个 1.5v 的干电池驱动

内存：ROM 4096 × 8bits ，RAM 512 × 4bits

可以高速工作，也可以根据功耗要求变换工作速度
0.95 ，1.91 ，3.81 ，15.3us （ @4.19MHz 主系统时钟）
0.67 ，1.33 ，2.67 ，10.7us （ @6.0MHz 主系统时钟）
122us （ @32.768Hz 副系统时钟）

内置可编程 LCD 控制/驱动

封装：64-pin QFP （ 14×14mm ，0.8-mm pitch ）或 Wafer

应用

遥控器，照相机，电子秤，气量计等