Zmieniony monitor do laptopa z zasilaniem bateryjnym: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Na mój pierwszy instruktaż zamierzam zrobić coś, o czym zawsze marzyłem. Ale najpierw krótka historia.

Mój laptop przez 7 lat w końcu się zepsuł i nie pozostało mi nic innego, jak kupić nowy. Stary laptop przeszedł już kilka drobnych napraw, więc przyszło mi do głowy, że mogę z niego zabrać wszystko bez problemów z uszkodzeniem czegoś użytecznego.

Zawsze chciałem mieć drugi monitor, aby ułatwić pracę. To stanowiło doskonałą okazję do zdobycia jednego i zaspokojenia we mnie majsterkowicza.

Więc bez zbędnych ceregieli, oto instrukcje, jak zrobić przenośny monitor zasilany bateryjnie!

UWAGA: Sprawdź zdjęcia, aby uzyskać bardziej szczegółowe instrukcje i uwagi dotyczące kompilacji!

Krok 1: Ekran: części, narzędzia i montaż

Części i źródła

- Ekran ze starego laptopa (dla tego projektu numer seryjny ekranu to N156B6-L05)

-Płytka kontrolera LCD/LED LVDR od sprzedawcy internetowego (link do AliExpress)

- Zasilacz 12V 2A z gniazdem baryłkowym (link do AliExpress)

Narzędzia

- Wkrętaki precyzyjne typu do małych śrub.

montaż

Aby przenieść ekran z laptopa, po prostu postępuj zgodnie z instrukcjami dla swojego urządzenia. Postępowałem zgodnie z instrukcjami w tym filmie. Niestety podczas tego kroku nie wykonano żadnych zdjęć, z wyjątkiem końcowego wyniku.

Po wyjęciu ekranu poszukaj jego numeru modelu. Znajduje się z tyłu panelu.

Po znalezieniu numeru seryjnego wyszukaj płytę kontrolera LVDR, która jest zgodna z ekranem. Wybrałem jeden z portem VGA i portem HDMI. Wszystko, co pozostało do zrobienia w tym momencie, to sprawdzenie, czy kontroler i ekran działają, i tak się stało!

Zauważ, że większość kontrolerów jest domyślnie zasilana z zasilacza 12V. Kontroler, który posiadam, może być zasilany z dowolnego miejsca od 6,0 V do 15,0 V zgodnie z testami.

To tutaj zdecydowałem, że ten monitor będzie również zasilany bateryjnie i to właśnie robimy w kroku 2.

Krok 2: Źródło zasilania: części, narzędzia i montaż

Części i źródła

- Stary akumulator do laptopa (do wyjęcia ogniw Li-ion i płyty ochronnej)

- Zasilanie kontrolera ekranu lub płytka zabezpieczająca innej firmy (link do Aliexpress)

- Przewody

Narzędzia

- Lutownica, lut lutowniczy i topnik

- Wkrętak płaski

- Opcjonalnie: zestaw narzędzi do podważania, do ekstrakcji ogniw litowo-jonowych

montaż

Ponieważ laptop nie nadaje się już do użytku, akumulator jest prawie bezużyteczny. Jednak ogniwa litowo-jonowe nadal mogą być przydatne, jeśli są nadal odpowiednio naładowane. Ponadto zasilacze do laptopów są zaprojektowane z płytą zabezpieczającą przed ładowaniem, aby zapewnić, że akumulatory nie zostaną przeładowane ani niedoładowane.

Aby odzyskać te części, wystarczyło otworzyć zasilacz, uważając, aby nie uszkodzić ogniw ani płyty kontrolera. A ponieważ sam zasilacz jest bezużyteczny, po prostu poszedłem dalej i zniszczyłem jego obudowę. Jeśli masz dostęp do narzędzi do podważania, użyj ich, ponieważ są znacznie lepsze w użyciu. W moim przypadku do otwarcia zasilacza użyłem płaskiego śrubokręta i małego noża

Po wyczerpaniu ogniw i płytki przetestowałem baterie multimetrem. Chcesz zaoszczędzić wszystkie ogniwa, które mają napięcie powyżej 3,0V. Nadal możesz używać ogniw, które odczytują napięcie 2,5 V lub więcej. Jednak komórki, które czytają mniej niż 2,0 V, są zasadniczo martwe.

Z tych informacji wynika, że wszystkie ogniwa nadal działają, ale należy je jak najszybciej naładować.

Ponieważ napięcie nominalne (czyli średnie) ogniwa Li-ion wynosi 3,7 V, oznacza to, że do zasilania monitora wystarczą 3 ogniwa. Oznacza to, że płytka kontrolna zasilacza doskonale nadaje się do tego zadania, ponieważ nie tylko jest zaprojektowana do obsługi 3 ogniw, ale ma również wąski profil, aby zmieścić się w obudowie.

Krok 3: Sprawa: części, narzędzia i montaż

Części i źródła

- Panele akrylowe, docinane na wymiar w zależności od wymiarów ekranu. Zamówione online od lokalnego dostawcy, wstępnie przycięte. Wymiary dopasowane do ekranu (patrz poniżej)

- Śruby M2 (długość 50 mm) z dopasowanymi nakrętkami i podkładkami. Sklep ze sprzętem lub online

- Przekładki plastikowe 3 cm. Zostaną one przycięte później. Sklep ze sprzętem lub online

Narzędzia

- Śrubokręt

- Narzędzie obrotowe (Dremel) z odpowiednimi wiertłami i narzędziami tnącymi.

- Szczypce

- Opcjonalnie: akrylowe narzędzie do bigowania i cięcia

montaż

Wszystkie ekrany komputerowe są zbudowane w standardowych rozmiarach. Na przykład mam ekran 15,6" o wymiarach 34,54 cm x 19,43 cm. Jednak ten rozmiar dotyczy tylko samego ekranu i nie uwzględnia krawędzi ekranu, w których znajdują się wsporniki i inne części. że prawidłowo przycinasz panele (lub odpowiednio je wstępnie przycinam, tak jak ja), musisz bezwzględnie sam zmierzyć wymiary monitora. w przypadku używanego tutaj monitora 15,6" wymiary ostatecznie wyniosły 36,0 cm x 21,0 cm.

Ostatecznie zamówiłem arkusze akrylowe o grubości 3 mm, o następujących właściwościach:

- Przezroczysty: 1 szt. 23 cm x 38 cm (na przód)

- Czarny: 1 szt. 23 cm x 38 cm (na plecy)

- Czarny: 2 szt. 1 cm x 38 cm (do podparcia monitora)

- Czarny: 2 szt. 1 cm x 21 cm (do podparcia monitora)

- Czarny: 2 szt. 3 cm x 38 cm (do paneli bocznych)

- Czarny: 2 szt. 3 cm x 23 cm (do paneli bocznych)

Popełniłem mały błąd i zamówiłem kawałki 1 cm x 23 cm, zamiast 1 cm x 21 cm. Obszedłem ten problem, obcinając nadmiar samodzielnie za pomocą akrylowego narzędzia do bigowania i cięcia, i pasowało idealnie. Na marginesie, nacinanie i wiercenie najlepiej wykonywać z papierowym podkładem ochronnym nadal na panelach, aby uniknąć niepotrzebnych zadrapań i łatwiejszego znakowania długopisem lub ołówkiem.

Następnie użyłem długich podpór (1 x 38 cm) i zaznaczyłem wszystkie punkty 0,5 cm od końca i 0,5 cm z boku. Z tych śladów wykonano otwory wiertłem, zaczynając od najmniejszego dostępnego wiertła, jakie posiadam, i przechodząc przez rozmiary, aż do uzyskania średnicy 2,0 mm.

Wykonuje się dodatkowe otwory do mocowania płyty sterownika dodatkowymi śrubami, przy użyciu tej samej techniki wiercenia.

Następnie należy przyciąć jeden z paneli bocznych, aby uzyskać dostęp do portów płyty kontrolera i klawiatury regulacyjnej.

Wreszcie nadszedł czas, aby wszystko złożyć w całość!

Krok 4: Łączenie wszystkiego w całość: ekran, tablica i etui

Gdy wszystko będzie gotowe, można rozpocząć właściwą kompilację.

W cienkich elementach bocznych wywiercono otwory. Górna i dolna część potrzebowały dwóch otworów, po jednym na każdym końcu. Dodatkowe otwory można wywiercić później, aby uzyskać więcej wsparcia.

Elementy boczne były nieco bardziej skomplikowane, ponieważ musiały zostać umieszczone otwory pod deskę i lampka kontrolna LED. Otwory zostały wywiercone symetrycznie, aby ostateczny montaż wyglądał czysto i profesjonalnie. Ponadto deski zostały wykorzystane do prawidłowego rozmieszczenia otworów.

Górna część i ekran są następnie umieszczane na przezroczystym panelu przednim. Po prawidłowym ustawieniu pozostałe małe elementy zostały umieszczone i tymczasowo przymocowane do przedniego panelu, a następnie wykorzystano je jako prowadnice do przewiercenia frontu.

Śruby M2 są następnie używane do mocowania wszystkiego razem, za pomocą plastikowych podkładek dystansowych, aby zapewnić odpowiednie dopasowanie. Przekładki są przycinane na odpowiednią długość, aby po zakończeniu pracy ekran miał 3,0 cm grubości.

Jeśli chcesz teraz korzystać z monitora bez zasilania bateryjnego, ten krok dobiega końca (a jeśli tak, możesz przejść do strony Ostatnie poprawki).

Kawałek cienkiej tektury jest umieszczony z tyłu monitora, aby zapewnić, że biały arkusz podkładowy nie zostanie uszkodzony podczas wkładania płytek drukowanych i baterii.

Na koniec deski są umieszczane we właściwych pozycjach zgodnie z pozycjami śrub. Zabezpiecza to deski i zmniejsza prawdopodobieństwo, że się poluzują.

Krok 5: Łączenie wszystkiego w całość: baterie i płyta ochronna

Baterie połączono ze sobą przewodami i lutem, a następnie wolne końce przewodów do płytki ochronnej. Na płytce zabezpieczającej znajdują się punkty, do których należy podłączyć akumulatory, aby prawidłowo je naładować. Kliknij tutaj, aby zobaczyć schemat obwodu, jak podłączyć baterie. UWAGA: Poprzedni link do powyższego schematu baterii wydaje się teraz nieaktywny, więc zamieszczam tutaj nowy link do nowego schematu. Dalsze aktualizacje są omówione na końcu tej sekcji.

Zaciski ładowania obwodu zabezpieczającego są następnie podłączane do zasilacza płyty LVDS, aby zarówno dostarczać do niej zasilanie z akumulatora, jak i umożliwiać ładowanie akumulatorów.

Po ładowaniu przetestowałem, czy koncepcja działa, włączając monitor przez zasilanie bateryjne i zadziałało. Jednak podczas prawdziwego testu użytkowania monitora monitor się nie włączał. Po oględzinach zauważyłem, że jeden już się nie ładuje. Więc wymieniłem rozładowany akumulator na zapasowy, który leżałem w pobliżu. Sprawdziłem też dwukrotnie połączenia z obwodem zabezpieczającym.

Niestety, po drugim pełnym teście, niektóre akumulatory były nadal całkowicie rozładowane, co prowadzi mnie do wniosku, że problemem była płyta LVDS. Wyjąłem więc jego gniazdo baryłkowe, zamontowałem je bezpośrednio do obwodu ochronnego i podłączyłem do płyty LVDS za pomocą kabli do miejsca, w którym było podłączone. To zdziałało cuda, ponieważ akumulatory ładują się teraz prawidłowo, a płyta LVDS pobiera energię z akumulatorów lub zasilacza.

Następnie wykonałem kabel z 4 przewodami i 4-pinowym złączem PHR, które pasuje do tego na płycie LVDS. Zostało to następnie wykorzystane do podłączenia dodatniego zacisku płyty ochronnej do zacisku 12 V płyty LVDS i podobnie do zacisków uziemienia. Dzięki temu tablica może być zasilana z akumulatora, a także ładować ją zasilaczem 12V podczas zasilania ekranu. Po testach zadziałało to bez zarzutu. AKTUALIZACJA 19 kwietnia 2021

Minęło trochę czasu, odkąd odwiedziłem ten Instructable i zdałem sobie sprawę, że nie podałem żadnej z obiecanych aktualizacji. Więc zaczynamy…

Po sugestii w komentarzach (dzięki Copper Dog) postanowiłem sprawdzić, czy równoległe dodanie większej liczby komórek załatwi sprawę. Zmniejszyłoby to ogólną rezystancję wewnętrzną akumulatora, co powinno oznaczać, że przy tym samym napięciu można dostarczyć większy maksymalny prąd, co stabilizuje moc wyjściową, a tym samym zapobiega migotaniu laptopa. Efekt końcowy: to działa! Ekran nie włącza się i wyłącza, gdy trzeba go naładować; po prostu się wyłącza. Powoduje to również, że ekran ma dłuższy czas działania. Minusem jest to, że jest teraz trochę cięższy.

Krok 6: Testowanie

Ponieważ akumulatory były ładowane przed instalacją, spodziewałem się, że ekran włączy się po zakończeniu lutowania. Tak się jednak nie stało, więc zasilałem ekran zasilaczem 12V na kilka minut, podczas których ekran zapalał się od razu.

Czekając na lekkie naładowanie baterii podłączyłem laptopa do ekranu kablem HDMI i zadziałało idealnie.

Po odczekaniu 5 minut wyjąłem ładowarkę, aby sprawdzić, czy baterie działają i tak! Następnie wyłączyłem ekran i zobaczyłem, że nadal jest zasilany, ponieważ wbudowana lampka włączania i wyłączania jest nadal włączona. Teraz znajduję czas, w którym ekran pozostanie w trybie gotowości, zanim faktycznie się wyłączy.

Postanowiłem wtedy sprawdzić, jak długo baterie będą działać na pełnym naładowaniu. Ponieważ baterie nie są nowe, nie spodziewałem się długiej żywotności baterii. Byłem jednak mile zaskoczony, że baterie mogą zasilać ekran przez około 45 minut.

Co ciekawe, zmierzyłem również napięcie na akumulatorach podczas rozładowywania. Zauważyłem, że po włączeniu podświetlenia ekranu odczyt napięcia spadł do około 0,7 V poniżej odczytu, gdy podświetlenie jest wyłączone. Co więcej, płyta ochronna wyłączałaby zasilanie ekranu przy 9,7 V na bateriach. Następnie napięcie wzrasta do 10,4 V, ponownie włączając ekran. To sprawa, którą zajmiemy się później, ale wystarczy powiedzieć, że na razie baterie trzeba ładować, gdy ekran się wyłączy.

Podsumowując, jest to udany projekt i powinien być łatwo powielany.

Krok 7: Ostatnie poprawki i zalecenia

Mimo że boczne osłony są gotowe do montażu, zdecydowałem się ich jeszcze nie zakładać. Na razie ułatwi to korzystanie z ekranu i dostosowywanie go.

Przyszło już do głowy kilka ulepszeń, które wkrótce będą częścią monitora:

- Wskaźnik ładowania i kontroler ładowania kontrolowany przez Arduino. Wskaźnik to w zasadzie 3-kolorowa dioda LED kontrolowana przez Arduino. Kontroler ładowania zapewnia maksymalną żywotność baterii. Akumulatory litowo-jonowe najlepiej ładować do 10% więcej niż poziom naładowania akumulatora przed ładowaniem, tj. jeśli akumulator ma 60%, należy go naładować do 70% przed odłączeniem.

- Mocowanie do statywu, aby dodatkowo ustabilizować monitor poprzez przymocowanie do statywu.

- Otwory na przyciski klawiatury LVDS i odpowiednie przyciski zastępcze, aby zmienić te na samej płycie. W tej chwili nie ma potrzeby korzystania z klawiatury, ale w niektórych przypadkach może się przydać.

- Za pomocą większej liczby nakrętek przymocuj śruby do przedniego panelu ekranu i elementów podtrzymujących. Nakrętki zapobiegną wypadaniu śrub po zdjęciu tylnego panelu. Oznacza to również, że konieczne będzie ponowne dopasowanie długości elementów dystansowych.