拆解探索MagSafe电源接口结构和指示灯变颜色原理

你有没有想过一个Mac的MagSafe接头里面有什么？ 控制光线是什么？ 在Mac如何知道它是什么样的充电器？ 本文探讨的MagSafe连接器内，并回答这些问题。
　　2006年由苹果公司推出的MagSafe接头十分方便，他靠磁力吸在Mac身上，插拔方便而且有人踢到电源线时会自动断开，而且不分反正。 连接器上的一个小LED灯改变颜色指示充电状态。
　　下面的图片显示了新的MagSafe 2连接器，很苗条，阵脚这样的排列方法使它可以不用区分反正。 充电器和计算机通过适配器检测引脚连通（也称为充电控制引脚），本文将在下面详细解释。 两个接地引脚比别的引脚稍长，所以当你插上连接器他们会首先接触，这点跟USB相同。
<ignore_js_op>

MagSafe接头拆解
　　我有一个MagSafe电源电缆发生故障导致燃烧的电源引脚，你可以看到下面的照片，我拆开看看里面究竟是什么。 下面的连接器是一个较旧的MagSafe，跟上边的Magsafe2相比还是有很大区别的。 还要注意，中间适配器引脚远远小于其他引脚，不像MagSafe2。
<ignore_js_op>

　　卸下塑料外壳里边有一块软塑料，也许是聚乙烯，有助于弥​​漫LED发出的光，并保护底下的电路。
<ignore_js_op>

　　切割掉保护电路板的透明塑料涂层，该充电器电线焊接此板的背面上。 只有两根线，电源线和地线连接到充电器。适配器针脚与充电器本身有没有数据通信。
<ignore_js_op>

　　拆卸连接器可以看到弹簧加载的“ 波戈销 “，可以形成物理连接到Mac。 塑料部件支撑着针脚，下图左侧的金属块并没有磁力，但可以被Mac的连接器的强力磁铁所吸引。
<ignore_js_op>

　　你可以在下图中看到MagSafe连接器的内部电路板非常小，在中间有两个LED，桔黄色/红色和绿色，左边是一个微小的芯片DS2413 1-Wire双通道可寻址开关 。 该芯片有两个功能：控制开关上的状态LED（即“双通道开关”部分），另外它也记录提供充电器的规格和序列号的ID值。
<ignore_js_op>

　　该芯片采用1-Wire协议 ，这是一个聪明的系统，可以通过一条线连接低速设备（加上接地）。 1-Wire系统很方便，在这里，Mac可以通过一个适配器检测引脚与MagSafe通信。
了解充电器的ID代码
　　您可以在Mac上轻松找到充电器信息（打开“关于本机”，“更多信息”，“系统报告”，“电源”），里边的瓦数和序列号很好理解，但ID、Revision和Family是哪来的？ 事实证明，这些都是用于芯片内部连接器1-Wire协议的一部分。
<ignore_js_op>

　　1-Wire家族中的每一个芯片都有一个唯一的64位ID（如图可以看到为16进制，每4位可以表示一个数字）。 在1-Wire 标准中，64位ID由8位家族码识别1-Wire器件的类型，一个48位的唯一序列号，以及一个8位非加密的CRC校验用以验证ID是否正确。 这些公司（比如苹果）可以自定义ID号：顶端12位的序列号被用作一个客户ID，接下来的12位数据由客户指定的，而其余的24位为序列号。
　　有了这些信息，现在Mac的AC充电器信息来源可依了，下面的图显示了如何用64位ID映射充电器的信息。 ID字段100表明苹果的客户ID，在12位客户的数据（十六进制3C是十进制的60，表明60瓦）的功率和修订，家庭代码BA是1-Wire家族代码为DS2413的芯片。 因此，AC充电器信息实际上是1-Wire芯片的底层信息。
<ignore_js_op>

　　有些充电器信息可能是下图的样子，因为一些原因后来的充电器使用家族码为85，这并不代表这是一个85瓦的充电器。以MacSafe2为例，在客户ID中使用7A1表示45瓦，921表示60瓦，AA1表示85瓦。令人奇怪的是，这个85瓦充电器仍然包含60瓦的信息（16进制的3C）。
<ignore_js_op>

如何读ID号
　　读取MagSafe接头ID号码很容易，使用Arduino板和一个2K上拉电阻，以及Paul Stoffregen的Arduino 1-Wire库和简单的Arduino程序。
<ignore_js_op>

　　连接MagSafe连接器地线外和数据线内适配器感引脚可以让Arduino立即读取并显示的64位ID号，该充电器不需要接电。
<ignore_js_op>

　　用来在液晶屏上显示序列号的电路看起来比较复杂，其实只需要利用一个简单的程序，就可以将64ID号码显示出来。
<ignore_js_op>

控制MagSafe状态指示灯
　　Mac控制的MagSafe连接器灯光通过适配器引脚发送命令到DS2413 1-Wire开关IC控制两对LED的开启或关闭状态。 通过适配器针脚发送相应的命令到IC，一个Arduino可以随意控制LED。  
<ignore_js_op>

<ignore_js_op>

充电器的启动过程
　　每次把 MagSafe 电源插到苹果电脑侧面的接口上时，会经过以下步骤：
　　插到电脑上之前，MagSafe 只维持大约 100 µA 的极弱电流
　　插头吸到苹果电脑上一瞬间，MagSafe 电源检测到上面说的那股极弱电流遇到了阻性负载，电阻值也吻合，于是开始全功率供电。苹果电脑检测到电源口有供电后，就通过接口中间那个触点读取 MagSafe 芯片里储存的身份信息，确认后就接受供电。
　　苹果电脑通过接口中间那个触点发送信号给 MagSafe 电源里的芯片，控制插头上那颗 LED 灯改变颜色以显示供电状态：电池充电中（橙色）还是电池已充满只给主机供电（绿色）。