拆解：钉钉打卡机，硬件中规中矩，软件才是亮点？

电子发烧友网报道（文/李诚）钉钉打卡机是众多“打工人”每天都会接触到的智能设备之一，但你是否对其内部构造和工作原理有所好奇呢？

为进一步深究钉钉打卡机的工作原理，近日笔者对一款型号为M1的钉钉打卡设备进行了拆解、分析。

外观及拆解流程

本次拆解的设备为一款内置了指纹、Wi-Fi、蓝牙等智能组件的钉钉打卡设备M1。从外观上看，M1采用了圆柱形状设计，并对底部基座进行了倾斜处理，为用户提供更加友好的使用体验。

在电源供给方面，这款钉钉打卡机采用外接电源适配器的方式为设备进行供电，功率为5V/1.5A。同时，外接电源的设计也降低了对于内部电池寿命的依赖，避免了由于电池老化等原因导致的不稳定性或故障风险。

卸下底部螺丝即可分离整机，设备内部主要由主板和指纹模块两部分构成。其中，主板是打卡机的核心组件，负责处理设备的各种功能和操作，指纹模块用于识别员工的指纹信息。通过二者的协同工作，即可实现打卡机的日常考勤功能。

钉钉打卡机电路原理解析

主板正面放置了一块能够实时显示打卡时间的四位一体数码管和6颗用于提供额外照明效果的LED补光灯。同时，还提供一些排线接口便于连接其他智能组件。

由于打卡机所要实现的功能比较单一，所以主板背面用于实现各项功能的电路设计也不复杂，器件密集度不高，使得整个电路结构清晰可见，布局简洁明了。

钉钉打卡机所使用的时钟显示器为一块集成了屏幕驱动电路的四位一体数码管，驱动芯片是由福大海矽为数码管专门设计的FD650B，由于芯片集成度较高，只需几颗芯片即可完成外围驱动电路的设计，使得用于承载驱动电路的驱动板面积不会太大，能够很好的内嵌于数码管下方，提高产品美观性和集成度。

基于芯片功能特性，主板电路可划分为主控、存储、时钟、LED驱动和音频编解码5个部分。

 

主控芯片是一颗可玩性较高的ESP32无线收发芯片，在性能上和STM32F3系列芯片差不多，片上集成了天线开关、射频 Balun、功率放大器、低噪放大器、过滤器以及电源管理模块，外围电路简洁，可满足大量物联网应用场景的开发。

在该应用中，ESP32除了能够为打卡机提供WiFi接入之外，其芯片内置的蓝牙功能也起到了至关重要的作用。在工作过程中，ESP32片上蓝牙会不断向外广播唯一标识信息，并且能够在短时间内与周围多台手机完成信息互认，实现快速高效的打卡操作。

主控右侧的芯片是来自兆易创新的GD25Q127C 16MB闪存芯片，该芯片除了用于存储基本的固件信息之外，还会将剩余的空间用于存储离线打卡记录，以应对突发状况的发生。即使在无网络环境下，打卡记录也能得到有效保存。

为了确保打卡机时间的准确性，钉钉在这款打卡机中加入了一颗华冠的实时时钟芯片。实时时钟芯片具有高精度的计时功能，即使在打卡机离线的状态下，实时时钟芯片也能为打卡机提供精确的时间基准信号，确保打卡机时间与标准时间的一致性。

为避免因电导致时间偏差，主板上还为实时时钟芯片设计了一颗纽扣锂电池作为备用电源，以此保证打卡机在断电时，时钟的连续运行。

打卡机的声音提醒，由新唐科技的NAU8810单声道音频编解码器负责控制。该芯片介于主控芯片与扬声器之间，可直接与主控芯片进行通信，处理来自主控芯片的数字音频信号，并将其转换为模拟信号向扬声器输出。

在灯光提示方面，共使用了两颗LED驱动芯片用于驱动放置在主板外沿的6颗LED补光灯，两颗芯片型号一致，均为天微的TM1809 9通道LED驱动芯片。据了解，TM1809是一颗专为LED灯控制设计的驱动芯片，内置9路PWM输出，每个通道均可对灯光亮度进行自由调节，输出不同的灯光效果。

为什么6颗灯珠，需要两颗9通道驱动芯片负责驱动？

经观察后发现，钉钉打卡机所使用的灯珠为RGB灯珠，每颗灯珠内分别集成了红、绿、蓝三个小LED灯，想要实现不同灯光效果的变幻，RGB灯珠里的每个小LED灯，就需要一个独立的通道对其进行控制。

另外，通过TM1809的引脚定义了解到，虽然TM1809有9的PWM控制通道，但按照引脚功能描述，每一个PWM通道只能控制RGB灯珠里的一种颜色，所以需要三个通道才能完全控制一颗RGB灯珠。

因此，一颗9通道的LED驱动芯片只能控制3颗RGB灯珠，由于整台打卡机共使用了6颗RGB灯珠，所以需要使用两颗9通道LED驱动芯片，方能满足控制6颗RGB灯珠的需求。

在考勤打卡方面，除了上文提到的蓝牙打卡之外，这款打卡机还配备了指纹模块对打卡人身份进行识别。

指纹识别模块由光学式指纹识别模组、指纹主控和存储器三部分构成。值得一提的是，钉钉负责人陈航曾在这款打卡机发布会上表示，这款打卡机采用了世界上最薄的光学式指纹识别模组。

在欧美国家，这种光学式指纹识别模组主要应用于枪支保险箱，此类对安全性、识别精度较高的应用场景，能够提供可靠的指纹识别功能。当然，模组的成本也会比一般的三棱镜模组贵。

钉钉打卡机的指纹识别模块使用了Holtek的HT32F22366作为主控芯片。HT32F22366是一款高性能的ARM Cortex-M3内核微控制器，具有丰富的外设和强大的计算能力，能够在短时间内完成打卡者指纹与预存指纹的比对。

而存储器部分采用了华邦电子的25Q32JVSIQ，它是一款容量为4MB闪存芯片。虽然这存储空间看起来并不起眼，但官方的数据却表明，它可储存高达1000枚指纹数据，足以应对一般规模企业的打卡需求。

指纹打卡的工作原理如下：

当光学式指纹识别模组获取到指纹图像时，主控芯片会将获取到指纹图像与存储芯片中预先存储的指纹信息进行比对。如果指纹信息比对通过，指纹主控芯片会与主板上的主控进行通信，并生成打卡记录，从而完成整个指纹打卡流程。

在这个过程中，存储芯片起到了存储和提供指纹信息的作用，而指纹主控芯片则负责处理指纹图像和比对操作，最终与主板主控进行通信以完成打卡记录的生成。

结语

总的来说，钉钉的这款打卡机在做工和用料方面中规中矩。之所以在市场上得到了广泛的认可，还要归功于强大的阿里系软件在企业管理领域的口碑和支持。打卡机作为钉钉的配套产品，最大的亮点在于软件与硬件间的无缝连接，能够为企业提供更全面的考勤解决方案。