被黄牛炒到近3000元！苹果Apple Vision Pro电池组拆解
前言
在今年2月份， Apple Vision Pro开始发货，这款头显设备为了减轻用户佩戴时的不适感，采用了头显和电池组分离的方式，其中头显内部集成摄像头和显示屏以及M2和R1芯片，电池组用于为头显供电，为充电宝形态，通过USB-C接口为电池组充电，并设有专用的连接线用于连接头显。
Apple Vision Pro于WWDC23全球开发者大会上正式发布，作为开启Spatial Computing空间计算时代的革命性产品，其以极具未来科技感的外观设计，融合Pancake光学方案、Micro OLED显示屏、空间音频、眼动/面部/手势追踪交互等前沿技术，以及苹果M2处理器和R1协处理器等众多配置，是一款完成度相对极高的方案。
电池组和头显使用专用的连接器连接，编织线长度为1.2米，为可拆卸设计。电池组输出规格为13V6A，输出功率为78W。电池组标称容量为35.9Wh，支持5-20.3V输入电压，输入电流最大为3.3A，实测最大充电输入功率约为50W。下面充电头网就带来Apple Vision Pro电池组的拆解，一起看看内部的用料和设计。
Apple Vision Pro电池组外观
电池组整体采用铝合金外壳，磨砂质感，并配有编织连接线。
机身中间位置冲压苹果logo。
电池组接口区域一览，左侧为USB-C接口，中间为连接头显设备线缆的连接器，左侧设有小孔用于取出连接器，右侧设有指示灯用于显示充电状态。
机身与1元硬币对比大小。
使用游标卡尺测得机身长度约为144mm。
机身宽度约为68.8mm。
机身厚度约为19.1mm。
连接线缆采用灰白色编织线身。
测得连接线直径约为3.7mm。
测得连接线长度约为120cm。
在插头上设有定位标识。
插头采用Y型框架定位，内部设有通信端子。
产品拿在手上的大小直观感受。
测得机身重量约为354g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得电池组充电电压为20.5V，充电电流为2.4A，充电功率约为49.5W。
Apple Vision Pro电池组拆解
看完了Apple Vision Pro电池组的外观和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的设计和用料。
首先沿壳体接缝拆开外壳，壳体通过泡棉双面胶粘贴固定。
盖板内部一览，对应内部金属板粘贴两块导电布接地。
机身内部一览，电池粘贴在金属板上，金属板通过螺丝固定在铝合金外壳内部。
壳体内部连接器通过螺丝固定。
金属板通过螺丝固定在壳体上。
拧下螺丝翻开金属板，在金属板背面设有电池保护板，通过排线连接PCBA模块，金属板两面均粘贴电池，壳体内部还粘贴一片电池。
排线一头连接到电池保护板，通过螺丝压板固定。
另一头连接到PCBA模块，同样通过压板固定。
PCBA模块设有USB-C接口的连接排线和输出接口连接排线，通过压板固定。
PCBA模块通过螺丝固定。
拆下固定排线的压板，分离电池组和PCB模块的连接。
连接排线特写。
排线上面印有苹果标识。
电池通过排线连接。
电池极耳点焊连接排线。
三片电池与保护板一览。
电池组来自惠州德赛，标称电压为11.34V，充电限制电压为12.675V，额定容量为3166mAh，额定能量为35.9Wh。
电池来自ATL新能源科技，在电池上印有信息。
电池额定能量为15.36Wh，额定容量为3969mAh，均压为3.87V。
电池上串联有BOURNS的Mini-Breakers微型热保护器用于过热保护，为AC系列，型号为AC90ABD，动作温度为90℃±5℃，复位温度为40℃，
另一颗热保护器型号相同。
电池保护板粘贴在金属板上。
热敏电阻通过排线连接到保护板。
用于检测电池温度的热敏电阻特写，打胶密封保护。
电池保护板通过双面胶粘贴在金属板上。
保护板元件封胶加固。
电池保护芯片来自TI德州仪器，型号BQ40Z651，为定制型号。
对应热敏电阻连接排线的焊盘粘贴泡棉。
三端保险丝丝印22A FRC3，用于过流保护和电池过充保护。
电池保护板设有麦拉片绝缘保护。
壳体内部设有PCBA模块和固定电池的双面胶。
壳体内部粘贴绝缘麦拉片。
壳体底部粘贴绝缘麦拉片。
PCBA模块和连接器采用螺丝固定在壳体上。
用于固定PCBA模块的螺丝特写。
拧下固定螺丝，取出连接器和PCBA模块。
加宽版Lightning插头特写，共有12根针脚。
USB-C母座设有胶圈密封。
壳体内部对应电感的位置设有缓冲胶垫。
固定USB-C插座和输出线插座的压板特写。
固定连接器的支架特写。
USB-C母座采用排线连接，插座为银色触点。
加宽Lightning母座特写，设有金属壳加固。
金属壳为过孔焊接。
内部设有对应触点。
PCBA模块对应插座面一览，左侧设有同步降压转换器，USB-C协议芯片，依次焊接存储器，主控MCU，限流开关和同步降压转换器。
USB PD控制器来自TI德州仪器，型号CD3217B13。
左侧的同步降压转换器来自TI德州仪器，型号TPS62180，是一颗双相同步降压转换器，支持4-15V工作电压范围，适用于三串锂电池应用，连续输出电流6A，采用DSBGA24封装。
搭配使用的降压电感特写。
五颗并联的MLCC电容特写。
主控MCU来自ST意法半导体，型号STM32L4A6VG，内部集成ARM Cortex-M4 CPU，并集成FPU和DSP指令，芯片内部集成1MB FLASH和320KB SRAM，并具备多种保护机制。芯片具备标准和高级通信接口，采用WLCSP100L封装。
外置的时钟晶振特写。
外置的存储器来自GigaDevice兆易创新，型号GD25Q80EEIG，容量为1MB，采用USON-8封装。
一颗芯片丝印NX2B0P。
TVS二极管来自TI德州仪器，丝印1HVH，型号为TVS2200，关断电压为22V，用于瞬态过电压吸收，采用2*2 SON封装，节省空间占用。
ESD过压保护芯片来自TI德州仪器，型号TPD4S311A，用于USB-C接口CC1、CC2、SBU1和SBU2引脚与VBUS短路保护，并用于ESD保护，在CC引脚上支持35V浪涌保护，SBU引脚支持30V浪涌保护，支持600mA Vconn电流，采用DSBGA16封装。
对应USB-C插座的连接器特写。
检测方向的陀螺仪芯片来自BOSCH博世，丝印4KE LP。
一颗芯片丝印ER DP，来自亚德诺。
一颗丝印Z5E3W的芯片特写。
电源开关来自onsemi安森美，丝印3G，型号为FPF2895C，内部集成过压保护和过流保护，适用于4-22V电压范围，支持2-5A过流限制，过电压和过电流保护可选，支持过热关断，采用WLCSP24封装。
对应加宽Lightning母座的连接器特写。
滤波电容来自Kemet基美，规格为27μF18V，定制规格。
用于输出控制的MOS管来自VISHAY威世，型号Si7655DN，PMOS，耐压-20V，导阻3mΩ，采用PowerPAK 1212-8 Single封装。
用于检测电流的取样电阻特写。
电流检测放大器来自TI德州仪器，丝印1AN，型号INA190A1，是一颗双向低功耗零漂移宽动态范围精密电流检测放大器，支持40V工作电压，并提供五个固定的增益选项，支持-40~125℃温度范围，采用UQFN10封装。
同步降压转换器来自TI德州仪器，丝印QTV，型号TPS62160，输入电压范围为3-17V，输出电流1A，芯片内部集成开关管，具备短路保护和过热保护功能，支持100%占空比和PG信号输出，采用2*2WSON封装。
贴片功率电感特写。
对应电池的连接器特写。
两颗LED指示灯特写。
另一面焊接两颗同步升降压控制器和对应的开关管和电感以及滤波电容。
用于电池充放电管理的同步升降压控制器来自RENESAS瑞萨，型号ISL9238C，是一颗升降压NVDC充电器，具备SMBus接口，支持USB OTG输出。芯片支持1-4节锂电池应用，支持3.2-23.4V输入电压，支持2.4-18.304V输出电压，采用4*4TQFN封装。
用于同步升降压电压转换的MOS管来自VISHAY威世，型号SiZ340BDT，双NMOS，内部为半桥连接，耐压30V，上管导阻8.56mΩ，下管导阻4.31mΩ，采用PowerPAIR3*3封装。
另一颗双NMOS管型号相同，组成四管H桥升降压电路。
2.7μH合金电感特写。
电感旁设有一颗温度传感器，来自德州仪器，丝印TA，型号TMP103A，是一颗WCSP封装的温度传感器，具备I2C和SMBus接口，分辨率为1℃，采用DSBGA4封装。
用于输入滤波的钽电容来自KEMET基美，规格为6.8μF35V，共计7颗并联，总容量为47.6μF。
输出滤波钽电容来自KEMET基美，规格为27μF18V，12颗总容量为324μF。
另一路同步升降压控制器来自RENESAS瑞萨，型号RAA489800，是一颗双向同步升降压转换器，支持3.8-23V输入电压范围，输出电压可达21V，芯片具备直通模式，具备正向反向控制引脚，具备过电流，过压，欠压和过热保护，采用4*4TQFN封装。
用于同步升降压电压转换的MOS管来自VISHAY威世，型号SiZ340BDT，与电池充电升降压开关管型号相同。
另一颗双NMOS管型号相同，组成四管H桥升降压电路。在MOS管右侧设有德州仪器TMP103B温度传感器，用于检测内部温度。
1.0μH合金电感用于升降压电压转换。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上Apple Vision Pro电池组核心器件清单，方便大家查阅。
Apple Vision Pro电池组采用全铝合金外壳，外壳严丝合缝，整体圆润风格。在机身侧面设有USB-C充电接口，编织线接口和充电指示灯。电池组型号为A2781，输出规格为13V6A，能量为35.9Wh，输入支持5-20.3V电压，输入最大电流为3.3A。机身内置陀螺仪，通过指示灯指示电池充电状态。
充电头网通过拆解了解到，苹果这款电池组采用三串电池，采用德州仪器保护芯片，并搭配三端保险丝，热保护器和热敏电阻，通过排线与PCBA模块连接。PCBA模块设有两路双向同步升降压电路，控制器来自瑞萨，分别用于电池充电和升降压输出。13V输出电压与电池组满电电压接近，降低压差，提升转换效率。
两路同步升降压电路均采用威世开关管，并配有温度检测芯片进行温度监控，使用基美钽电容进行滤波。电池组内置意法MCU进行整机控制，兆易创新存储器用于存储配置，采用德州仪器PD控制器，并采用德州仪器保护芯片对USB-C接口进行静电保护，元件均为国际一线品牌。PCB之间使用排线连接，与外壳之间使用螺丝固定，内部结构紧凑可靠，便于组装生产。
用STM32做了个电子秤，成本仅两位数，精度高！解析一下原理
俗话说得好！人在胖，秤在看！
所以，我想DIY一个精度高的体重秤！
并希望它不只能称体重：
还能像这样称克重（可设置KG，G，最低可称100克）……
这样一来，做甜品的时候，还能拿来应应急。
保姆级教程，记录在这里！
工程描述
这是一个基于stm32+HX711 制作的智能体重秤 ，DIY成本67元 。
正面
背面
本文将分享其开源教程 ，包括——功能 、硬件组成、电路原理 、软件解析 、制作注意事项。
功能说明
硬件组成
智能体重秤由这7部分 硬件组成！看图更直观！
图1-1电路3D图
图1-2电路平面图
主控芯片： STM32F103C8T6。电源接口： TYPE-C。按键： 一个复位按键。体重测量芯片： HX711。显示接口： I2C协议的OLED显示器。调试接口： SWD下载调试接口。通信： 通过蓝牙模块与手机进行通信。电路原理解析
参考上一章节，本方案使用的HX711是一种称重传感器处理芯片，它能使用四个压力应变片构成全桥来测量体重，且精度高 。
而主控芯片STM32能和HX711通信，获得压力应变片的变形量并换算成重量 ，再用MX-01蓝牙模块与手机端进行通信 。
为了能更好的理解电子秤的工作原理，接下来，我们将电路拆分为8部分 ，解析一下 ！
图4-1 智能电子秤整体原理图
1.电源电路
电源电路主要由TYPE-C接口，锂电池模块、充电电路组成。
LED2是充电指示灯，当充电完成时，LED2灯亮 。
TP4056是锂电池充电管理芯片。
P2是锂电池接口，采用3.7V的锂电池进行供电 。
图4-2 智能电子秤电源电路
2.主控电路
主控电路选择STM32F103C8T6作为主控芯片。
工作电压为2.0v~3.6v，最大时钟频率为72MHZ，有64KB的闪存存储器和20KB的SRAM，它配备了丰富的外设接口，包括多个通用定时器，通用同步/异步串行接口（USART），I2C和SPI接口，以支持多种通信和外部设备连接需求。
芯片的电源输入部分需要加入100nf电容 进行电源滤波。
图4-3 智能电子秤主控电路
3.晶振电路
晶振电路使用了32.768Khz 的低速晶振以及8Mhz 的高速晶振。在软件配置中要将芯片的时钟输入源配置成外部输入 。
图4-4 智能电子秤晶振电路
4.称重电路
称重电路使用HX711作为数模转换芯片。
它通过数字接口 （如SPI或者简化的串行接口）将模拟信号转换为数字数据 ，便于与微控制器通信。
压力传感器通过全桥的连接方式 进行连接，并通过4根线接入到HX711芯片的E+，A+，GND，A- 接口，如图4-6所示。
图4-5 称重电路
图4-6 压力传感器连接电路图
5.稳压电路
稳压电路使用AMS1117作为稳压芯片，输出3.3V。
图4-7 稳压电路
6.通信电路
智能体重秤通过蓝牙模块与手机进行通信。
其中蓝牙模块使用MA-01A，采用BLE5.2蓝牙接口，体积小连接快，具有100m+的测试通讯距离 ，模块发射功率为5dbm，模块通过串口与主控电路连接实现透传。
图4-8 蓝牙电路
7.复位电路
按下主控的RESET，引脚被拉低，系统进入复位状态。
松开Reset按键，主控的RESET引脚恢复高电平，系统重新进行工作状态，完成复位。
图4-9 复位电路
8.OLED显示接口
项目采用OLED作为显示器，用来显示体重信息。
OLED显示模块通过I2C协议与主控芯片通信，分别连接主控芯片的PB6和PB7 。
其中PB6为时钟线，PB7为SDA信号线。
图4-10 OLED显示屏接口
软件解析
第1小节 主要解析手机端软件 部分；第2-3小节 主要解析嵌入式软件 部分。
1.手机端软件解析
采用微信小程序设计手机端软件，可以存储称重数据，并进行数据分析。
手机小程序端主要有这四个页面 ：
index页面为首页，即蓝牙连接 界面，可以自动搜索附近蓝牙。WeightUI页面为称重 主页，可以使用归零按钮进行重量归零 ，类似于高精度电子秤的去皮功能。analyse页面为历史数据统计 页面。会显示最近10次称重的体重，并计算平均、最重、最轻体重。device页面是通信调试页面 ，可以接收数据和自定义发动数据，如图6-3所示。小程序使用ec-canvas控件绘制折线图，可以进行图表的动态修改，具体方式详见代码。
图6-1 手机端代码结构
图6-2 手机端软件界面
2.时钟配置
主控芯片使用STM32CUBE进行时钟配置。
如图5-1所示，配置过程中要注意将时钟输入源切换到外部输入 ，即HSE，才可以或者最高主频72Mhz。
图5-1 时钟树
3.核心代码解析
完整的嵌入式代码见附件，这里将对附件中的核心代码进行解释：
① 位于main.c中的HX711_Read(void) 函数作用：从hx711模块读取传感器的数值。
图5-2 传感器压力读取代码
② 位于main.c中的Get_Weight(void) 函数：
将压力传感器的数值转换成重量并储存 ，压力传感器的数据基本呈线性，可以直接进行线性标定，如果想要获得更高精度的测量结果，则需要使用插值标定。
图5-3 传感器压力处理部分代码
③ OLED显示字符串代码。
OLED显示字符串和数字的方式是：使用取模软件 PCtoLCD获取各个字符串的十六进制编码值 ，再将其写入单片机代码文件中，如图5-5所示。
本项目主要使用到的是一些字符串 ，也可以将二值化的图像通过取模软件进行取模并显示在OLED上。
同时，如果想要显示动画 ，也可以通过GIF的多张图像，用取模软件取模并放置在代码文件中。
图5-4 取模软件界面
图5-5 部分字符串的模值
注意事项
这里主要分享——原理图绘制、布线、调试 的注意事项。
1.原理图绘制
模块化电路结构，并进行合理分区没有网络的引脚要标注❌。要注意电源滤波电容的添加。2.布线
电源的滤波电容要尽量接近电源引脚信号线避免形成回路。蓝牙模块的天线要朝外面，并且天线下面不要铺铜。避免出现直角走线。电源走线建议使用T型连接。晶振低下最好保证净空不要走线。合理添加丝印提示。图8-1 电路平面图
3.调试
串口的RX对应蓝牙模块的TX，TX对应蓝牙模块的RX，注意不要弄反 。压力传感器的连接要注意全桥的连接方式 ，注意顺序不要反 ，如果一次接四个不好测试，可以先从一个压力传感器开始测试。参考资料：
[1]https://oshwhub.com/qgwww/zhi-neng-ti-zhong-cheng
— 完 —
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