Lúc đầu nó có vẻ hơi ngớ ngẩn với tôi! Nhưng tôi thấy rằng, có, có một cái gì đó bên trong hộp đựng. Tôi hy vọng bạn thấy cái nhìn cận cảnh này về một bộ pin máy tính xách tay không còn tồn tại được chọn ngẫu nhiên hữu ích. Bạn có thể bỡ ngỡ với những người lần đầu tiên sử dụng, nhưng bạn sẽ không mất quá nhiều thời gian để học một số thủ thuật thông minh. Chà, hãy bắt đầu…

Tổng quan về pin máy tính xách tay

Trước bất cứ điều gì khác, chúng ta phải thừa nhận rằng pin máy tính xách tay ngày nay không phải là một bộ pin bình thường với một loạt các tế bào sạc bên trong. Thực chất nó là một bộ pin thông minh.

Đây là sơ đồ hệ thống pin máy tính xách tay điển hình. Các thiết bị điện tử của bộ điều khiển thông minh nằm bên trong bộ pin làm cho nó trở nên thông minh và nó là trái tim của hệ thống pin thông minh. Các thiết bị điện tử thông minh đóng nhiều vai trò trong trò chơi, như lưu trữ các thông số pin, theo dõi quá trình sạc và xả trong thời gian thực để cung cấp phản hồi cho thiết bị điện tử sạc, duy trì tính toán thống kê về mức độ khỏe của pin, v.v. Hơn nữa, pin máy tính xách tay được đóng gói với các tế bào pin lithium-ion thường có ba cơ chế an toàn nhiệt khác nhau. Bộ theo dõi nhiệt độ chính, hoạt động cùng với một chip thông minh, giao tiếp với mạch bộ sạc qua bus quản lý hệ thống (SMB). Nếu vì lý do nào đó mà chip thông minh bị lỗi hoặc mạch bộ sạc không xử lý được dữ liệu chip thông minh, màn hình phụ có vai trò của nó. Nếu cả hai điều này không thành công, thì một mạch cắt nhiệt nằm bên trong pin sẽ tự điều khiển để ngắt kết nối các tế bào pin.

Điều đáng chú ý là, thông thường các thiết bị điện tử bảo vệ bên trong bộ pin máy tính xách tay được sử dụng để ngăn chặn các tế bào pin tiếp xúc với các sai lệch và cũng để theo dõi dung lượng pin cho máy đo nhiên liệu của pin. Nó không được sử dụng để thực sự sạc pin – sẽ có một mạch sạc chuyên dụng trong chính bo mạch chủ của máy tính xách tay để làm điều đó.

Phải thừa nhận rằng tôi chỉ bị xước bề mặt của pin máy tính xách tay! Hãy nhìn xem, thiết bị điện tử pin máy tính xách tay đã chứng kiến ​​một đường cong phát triển rất dốc chỉ trong vài năm. Ngày nay, ngay cả một bộ pin máy tính xách tay giá rẻ cũng có nhiều chip phức tạp với mục đích duy nhất là xử lý các tế bào pin mỏng manh. Các công ty khổng lồ của thị trường Texas Instruments và Maxim sản xuất chip tương thích với Pin thông minh, trong đó nhiều chip đã được tìm thấy ở vị trí của họ trong hầu hết các bộ pin máy tính xách tay (và trong máy tính xách tay).

SMBus (https://en.wikipedia.org/wiki/System_Management_Bus) Hướng dẫn nhanh: https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN4471.pdf

Hệ thống pin thông minh (https://en.wikipedia.org/wiki/Smart_Battery_System) Thông số kỹ thuật: http://smartbattery.org/specs/sbdat110.pdf

Kỹ sư phẫu thuật

Bộ pin ban đầu của chiếc máy tính xách tay dự phòng của tôi (Toshiba) đã cũ trong vòng 6 năm qua, và tôi nhanh chóng bắt tay vào mua một chiếc mới để thay thế. Nó tạo ra một lỗ sâu trong túi của tôi nhưng tôi không quá buồn về điều đó bởi vì tôi cảm thấy vui mừng khi nghĩ rằng tôi chỉ đơn giản là có một món đồ chơi mới để lấy ra (hy vọng vợ tôi không bao giờ tìm thấy bài đăng này)!

Ngay trong đêm đó, tôi bắt đầu xé nhỏ, và sau khi nhanh chóng tháo rời lớp vỏ, tôi đã nhận được nửa tá tế bào Lithium-ion và một dải băng điện tử lớn. Sự bất cẩn của tôi đã làm cho vỏ pin bị hư hỏng hoàn toàn!

Như đã đề cập ở trên phần học điện tử, loại pin này cũng là một loại pin thông minh (SB) và nó có giao thức giao tiếp giống I 2 C – Bus quản lý hệ thống (SMB), tuân theo Thông số kỹ thuật pin thông minh. Dưới đây bạn có thể thấy một số chip trong PCB pin máy tính xách tay của tôi.

Bây giờ tôi sẽ mô tả ngắn gọn làm thế nào những mảnh này làm cho pin máy tính xách tay thông minh (tất nhiên, có một vài chip nhỏ hơn nằm rải rác, với các dấu hiệu mơ hồ).

  • bq8030DBT (*)
  • bq29330 ( https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq29330.pdf )
  • TPC8028 ( http://pdf.tixer.ru/525793.pdf )
  • CEFJ91 (*)

Bq29330 là một gói pin lithium-ion 2-series, 3-series và 4-series, IC tương tự bảo vệ toàn diện (AFE) phía trước. Và TPC8028 là Transistor Hiệu ứng Trường của Toshiba (Loại Silicon N Kênh MOS). Tổng cộng 4 trong số chúng được sử dụng ở đây trong mạch điều khiển sạc / xả.

Tôi đã cố gắng lấy bảng dữ liệu của BQ8030DBT và CEFJ91, tuy nhiên, tôi không thể tìm thấy cả hai trên web. Cuối cùng, tôi được một thành viên diễn đàn TI thông báo rằng dòng chip bq80xx không được bán ra thị trường đại chúng nên không có thông tin công khai. Và, không có cách nào dễ dàng để tìm thấy CEFJ91. Chà, điều đó không tốt. Tôi hy vọng ai đó có thể giúp tôi.

Dù sao, tôi chắc chắn rằng bq8030DBT là bộ não thực sự ở đây, và nó là một IC đo khí tuân thủ SBS. Vì vậy, chip này có thể tương tác trực tiếp với máy chủ thông qua dữ liệu đặc tả pin thông minh (SBS) qua bus quản lý hệ thống (SMB). Có lẽ, nó có dữ liệu flash có thể lập trình lại cũng như các phần của phần sụn có thể được thay đổi. Nói cách khác, con chip này thực sự là một bộ vi xử lý chạy phần sụn nhúng trên chip. Nó giao tiếp với thiết bị điện tử của máy tính xách tay thông qua SMB (chip đo pin có một loạt các thanh ghi bộ nhớ có thể được đọc và thiết lập thông qua bus quản lý hệ thống).

Bây giờ đến các thành phần “cầu chì”. Tôi có thể thấy hai cầu chì (và một cặp nhiệt điện trở để theo dõi nhiệt độ pin) trong bảng mạch của mình. Cầu chì đầu tiên là một chip 2 chân lớn có ký hiệu 5M0F.

Đây là cầu chì thứ hai (tin tôi đi)!

Hầu hết các bảng dữ liệu gọi cầu chì 3 chân (đôi khi 4 chân) kỳ lạ này là “bộ bảo vệ điện trở cầu chì” hoặc “cầu chì logic pin thu nhỏ”. Tôi cho rằng mục đích là cung cấp một cách để bộ vi điều khiển có thể ngắt mạch vật lý nếu nó phát hiện ra tình huống nguy hiểm tiềm ẩn như quá nhiệt của mạch mosfet (điều kiện sạc / xả bất thường). Để kiểm tra cầu chì này, bạn có thể thực hiện kiểm tra liên tục ở các cạnh dài hơn và đối với điện trở của bộ gia nhiệt (điển hình là 10-22Ω), hãy đo điện trở giữa tiếp điểm cầu chì và chân của bộ gia nhiệt (xem bên dưới). Đây là một biểu dữ liệu được chọn ngẫu nhiên –  https://atcsemitec.co.uk/wp-content/uploads/2019/08/Sefuse-D6SC-SMD-Miniature-Battery-Logic-Fuses.pdf

Đến chân của đầu nối pin máy tính xách tay của tôi, các tế bào lithium-ion được sắp xếp theo cấu hình ‘3 series 2 song song’ (3S2P) và các lưỡi ở cả hai đầu của đầu nối pin 9 lưỡi / chân là đầu cuối ‘nguồn’ ( Chân 9 và 8: Cực âm / Chân 2 và 1: Cực dương). SMB nằm trên chân 6 và 7. Chân 4 là chân “hiện diện / cảm nhận hệ thống” và Chân 5 là chân “nhiệt điện trở”. Pin 3 chưa được xác định; Có thể là chân STAT / INT / ID / NC (dành riêng). Ai biết?

Tại thời điểm này, cần lưu ý thực tế rằng một loại pin thông minh điển hình có sáu hoặc nhiều hơn các cực kết nối pin bao gồm các cực pin dương và âm, nhiệt điện trở, đồng hồ và dữ liệu. Mặc dù các kết nối thường không được đánh dấu, nhưng cực dương và âm thường nằm ở các cạnh bên ngoài của đầu nối pin và các điểm tiếp xúc bên trong chứa đồng hồ và dữ liệu. Vì lý do an toàn, một dây nhiệt điện trở riêng biệt được đưa trực tiếp ra bên ngoài. Bên cạnh đó, một số loại pin được trang bị công tắc trạng thái rắn thường ở vị trí tắt và không có điện áp ở các cực pin. Kết nối thiết bị đầu cuối của công tắc với đất có thể làm bật pin. Đôi khi, mã pin đánh thức pin này được biểu thị là chân “hiện tại / cảm nhận hệ thống”.

 

bq8030DBT Cập nhật!

Sau khi vò đầu bứt tai trong vài tuần, cuối cùng tôi thấy rằng bq8030DBT là phiên bản trống của bq20z90 và chúng tôi có thể mua nó từ AliExpress (vẫn không có biểu dữ liệu công khai). Vì phiên bản trống thường đi kèm với TI Boot ROM, người ta hy vọng rằng sẽ có cách tải lên chương trình cơ sở và flash dữ liệu (E 2 PROM), có lẽ thông qua công cụ flash có trong công cụ SMBusb. Thêm về điều này sau.

  • bq20z90 Tham khảo kỹ thuật https://www.ti.com/lit/er/sluu264a/sluu264a.pdf
  • SMBusb https://github.com/karosium/smbusb

 

Hacking và Thử thách bỏ túi

Tại thời điểm này, chúng tôi biết những gì được chứa trong một pin máy tính xách tay thông minh điển hình. Tuy nhiên, chúng tôi không có bất kỳ cái nhìn sâu sắc nào về cách giao tiếp với nó. Nó có thể được thực hiện, nhưng một số kinh nghiệm về điện tử và kỹ thuật đảo ngược ‘cấp thấp’ là bắt buộc.

Nếu bạn định thử một số vụ hack pin máy tính xách tay, bạn cần lưu ý rằng bạn phải thu thập một vài ‘công cụ’ để tiến hành xa hơn. Ngoài ra, hãy sẵn sàng đối mặt với thực tế rằng mọi thứ thường có thể trở nên sai lầm khủng khiếp nếu bạn không biết mình đang làm gì. Hơn nữa, không có cách nào đảm bảo để thu hồi khoản đầu tư vào các công cụ và phụ kiện đắt tiền trừ khi bạn sở hữu một công ty sửa chữa máy tính xách tay nổi tiếng. Điều này không làm bạn nản lòng; xem bên dưới để có ý tưởng sơ bộ về việc thiết lập bàn làm việc hack pin của bạn với các công cụ cũ và mới tốt (Google là người bạn tốt nhất của bạn).

  1. Bộ chuyển đổi SMBusb
  2. Bộ chuyển đổi CP2112
  3. Bộ chuyển đổi CH341T
  4. Bảng giao diện EV2300 EVM
  5. Bảng giao diện EV2400 EVM
  6. Arduino, Rpi, UBIA (Bộ chuyển đổi USB / BLE sang I2C / ADC – https://github.com/pvvx/UBIA )

Sau khi nhận ra các dòng SMBus, tất nhiên bạn có thể ‘lắng nghe’ giao tiếp giữa pin máy tính xách tay thông minh và thiết bị điện tử trên bo mạch chủ. Ở đây chỉ cần ba dây: Dữ liệu (SDA), Đồng hồ (SCK) và Nối đất (GND). Không cần điện trở pullup bên ngoài vì hầu hết các bộ điều hợp I 2 C / SMBus đều có sẵn chúng. Bạn thậm chí có thể thử máy phân tích logic Saleae để xem giao tiếp vì nó có bộ xử lý dữ liệu I 2 C. Một lựa chọn nhanh chóng khác là Công nghệ CMOS – Vi mạch số họ CMOS (thực sự tốt hơn nhiều) là trình phân tích giao thức Beagle I 2 C. Tin tưởng tôi, Arduino (hoặc Rpi) cũng có thể được sử dụng ở đây!

Tuy nhiên, mục tiêu cuối cùng của việc hack pin thông minh máy tính xách tay sẽ là viết lại các giá trị dung lượng và chu kỳ để đánh lừa chip não của pin để nghĩ rằng nó đang ở trong một loại pin mới. Điều này thường đòi hỏi chuyên môn cấp cao hơn và kỹ năng tuyệt vời trong các tệp dữ liệu nhị phân thiết kế ngược, v.v.

Mặc dù vậy, tôi đã quyết định lấy nhiều gói pin thông minh khác nhau của máy tính xách tay chỉ để xem liệu tôi có thể hack chúng hay không. Tôi đã mua một vài công cụ rẻ tiền từ các cửa hàng web và một số đồ gá đắt tiền nhất định đang được triển khai. Một thời gian sau, tôi sẽ phải nghiên cứu sâu hơn về việc hack phần mềm pin máy tính xách tay. Chúng tôi sẽ chỉ phải xem😊

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here