Переделанный монитор для ноутбука с батарейным питанием: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

В качестве первого урока я сделаю то, что всегда хотел. Но сначала небольшая предыстория.

Мой ноутбук за 7 лет окончательно сломался, и мне ничего не оставалось, кроме как купить новый. Старый ноутбук уже прошел несколько мелких ремонтов, поэтому меня осенило, что я могу взять с него все, что угодно, без проблем сломать что-нибудь полезное.

Я всегда хотел, чтобы второй монитор упростил работу. Это представило прекрасную возможность получить его и удовлетворить мастера во мне.

Итак, без лишних слов, вот инструкции по созданию портативного монитора с батарейным питанием!

ПРИМЕЧАНИЕ. Посмотрите фотографии для получения более подробных инструкций и примечаний по сборке!

Шаг 1. Экран: детали, инструменты и сборка

Детали и источники

- Экран от старого ноутбука (в этом проекте серийный номер экрана N156B6-L05)

- Плата контроллера LCD / LED LVDR от интернет-магазина (ссылка AliExpress)

- Блок питания 12В 2А с цилиндрическим разъемом (ссылка на AliExpress)

Инструменты

- Отвертки прецизионные для шурупов.

сборка

Чтобы использовать экран ноутбука, просто следуйте инструкциям для вашего устройства. Я выполнил шаги, описанные в этом видео. К сожалению, на этом этапе не было сделано никаких фотографий, кроме конечного результата.

Как только экран вынут, поищите номер модели. Он находится на задней стороне панели.

Как только серийный номер найден, найдите плату контроллера LVDR, совместимую с экраном. Я выбрал один с портом VGA и портом HDMI. Все, что осталось сделать на этом этапе, - это проверить, работают ли контроллер и экран, и оно сработало!

Обратите внимание, что большинство контроллеров по умолчанию питаются от источника питания 12 В. Контроллер, который у меня есть, может питаться от 6,0 до 15,0 В.

Именно здесь я решил сделать этот монитор с батарейным питанием, и именно этим мы и занимаемся на шаге 2.

Шаг 2: Источник питания: детали, инструменты и сборка

Детали и источники

- Старый аккумулятор ноутбука (для извлечения литий-ионных элементов и платы защиты)

- Блок питания контроллера экрана или сторонняя плата защиты (ссылка на Aliexpress)

- Провода

Инструменты

- Паяльник, паяльник и флюс

- Плоская отвертка

- Дополнительно: набор инструментов для извлечения литий-ионных элементов.

сборка

Поскольку ноутбук больше не используется, аккумулятор в значительной степени бесполезен. Однако литий-ионные элементы все еще могут быть полезны, если они все еще достаточно заряжены. Кроме того, блоки питания для ноутбуков имеют плату защиты от заряда, чтобы гарантировать, что аккумуляторы не будут перезаряжаться или недозаряжаться.

Чтобы извлечь эти детали, все, что было необходимо, - это открыть блок питания, стараясь не повредить элементы или плату контроллера. А поскольку сам блок питания бесполезен, я просто пошел дальше и разрушил его корпус в процессе. Если у вас есть доступ к инструментам pry, используйте их, так как они намного удобнее. В моем случае я использовал отвертку с плоской головкой и небольшой нож, чтобы открыть блок питания.

Когда элементы и плата были отключены, я проверил батареи мультиметром. Вы хотите сохранить все ячейки с напряжением выше 3,0 В. Вы все еще можете использовать ячейки, считывающие 2,5 В или более. Однако ячейки, которые читают менее 2,0 В, по сути, мертвы.

Судя по этой информации, все ячейки по-прежнему работают, но их необходимо зарядить как можно скорее.

Поскольку номинальное напряжение (также известное как среднее) литий-ионного элемента составляет 3,7 В, это означает, что для питания монитора будет достаточно трех элементов. Это означает, что плата контроллера блока питания идеально подходит для этой задачи, поскольку она не только рассчитана на работу с 3 ячейками, но и имеет узкий профиль, позволяющий поместиться в корпус.

Шаг 3. Кейс: детали, инструменты и сборка

Детали и источники

- Акриловые панели, обрезанные по размеру в зависимости от размера экрана. Заказывается онлайн у местного поставщика, предварительно нарезанный. Размеры соответствуют экрану (см. Ниже)

- Болты M2 (длина 50 мм) с соответствующими гайками и шайбами. Строительный магазин или онлайн

- Пластиковые проставки, 3 см. Они будут обрезаны по размеру позже. Строительный магазин или онлайн

Инструменты

- отвертка

- Роторный инструмент (Dremel) с соответствующими сверлами и режущими инструментами.

- плоскогубцы

- Дополнительно: акриловый режущий и надрезной инструмент

сборка

Все экраны компьютеров имеют стандартные размеры. Например, у меня 15,6-дюймовый экран с размерами 34,54 см x 19,43 см. Однако этот размер предназначен только для самого экрана и не учитывает края экрана, на которых находятся опоры и другие части. Итак, чтобы убедиться, Чтобы вы правильно обрезали панели (или сделали их заранее правильно, как это сделал я), вы должны абсолютно самостоятельно измерить размеры монитора. Для монитора с диагональю 15,6 дюйма, используемого здесь, размеры фактически составили 36,0 см x 21,0 см.

Затем я заказал акриловые листы толщиной 3 мм со следующими свойствами:

- Прозрачный: 1 шт. 23 см x 38 см (на лицевую сторону)

- Черный: 1 шт. 23 см x 38 см (на спину)

- Черный: 2 шт. 1 см x 38 см (для поддержки монитора)

- Черный: 2 шт. 1 см x 21 см (для поддержки монитора)

- Черный: 2 шт. 3 см x 38 см (для боковых панелей)

- Черный: 2 шт. 3 см x 23 см (для боковых панелей)

Я сделал небольшую ошибку и заказал детали размером 1 см x 23 см вместо 1 см x 21 см. Я обошел эту проблему, отрезав лишнее приспособлением для резки и надрезания акрила, и он идеально подошел. Кстати, надрезание и сверление лучше всего проводить с защитной бумажной подложкой, оставшейся на панелях, чтобы избежать ненужных царапин и облегчить маркировку ручкой или карандашом.

Затем я использовал длинные опоры (1 x 38 см) и обозначил все точки на 0,5 см от конца и 0,5 см со стороны. По этим отметкам сверлом были проделаны отверстия, начиная с самого маленького имеющегося у меня сверла, и постепенно увеличивая их размер до диаметра 2,0 мм.

Таким же способом сверления проделываются дополнительные отверстия для крепления платы контроллера дополнительными болтами.

Затем необходимо обрезать одну из боковых панелей, чтобы получить доступ к портам платы контроллера и регулировочной клавиатуре.

Наконец-то пришло время собрать все воедино!

Шаг 4. Собираем все вместе: экран, плату и корпус

Как только все будет готово, можно начинать сборку.

В тонких боковинах просверлены отверстия. В верхней и нижней части требовалось два отверстия, по одному на каждом конце. Дополнительные отверстия могут быть просверлены позже для большей поддержки.

Боковые части были немного сложнее, так как нужно было разместить отверстия для поддержки платы и светодиодного индикатора. Отверстия были просверлены симметрично, чтобы окончательное крепление выглядело чисто и профессионально. Кроме того, доски использовались для правильного размещения отверстий.

Затем верхняя часть и экран помещаются на прозрачную переднюю панель. После правильного размещения другие мелкие детали были размещены и временно прикреплены к передней панели, а затем использованы в качестве направляющих для просверливания передней панели.

Затем используются винты M2, чтобы скрепить все вместе, используя пластиковые прокладки для обеспечения правильной посадки. Прокладки обрезаны до нужной длины, чтобы толщина экрана была 3,0 см.

Если вы хотите использовать монитор сейчас без батареи, этот шаг почти завершен (и если да, вы можете перейти к странице «Последние штрихи»).

Кусок тонкого картона помещается сзади монитора, чтобы гарантировать, что белая подложка не будет повреждена при установке печатных плат и батарей.

Наконец, доски устанавливаются на свои места в соответствии с положениями винтов. Это обеспечивает надежную фиксацию досок и снижает вероятность их выдергивания.

Шаг 5: Собираем все вместе: батареи и плата защиты

Батареи соединяли между собой проводами и припоем, а затем свободными концами проводов к плате защиты. На плате защиты есть точки, куда должны быть подключены батареи, чтобы заряжать их должным образом. Щелкните здесь, чтобы просмотреть принципиальную схему подключения батарей. ПРИМЕЧАНИЕ. Предыдущая ссылка на схему батареи выше, похоже, теперь мертва, поэтому я публикую здесь новую ссылку на новую схему. Дальнейшие обновления обсуждаются в конце этого раздела.

Зарядные клеммы схемы защиты затем подключаются к источнику питания платы LVDS, чтобы обеспечить питание от аккумулятора и обеспечить зарядку аккумуляторов.

После зарядки я проверил, работает ли эта концепция, включив монитор от батареи, и он сработал. Однако во время реальной проверки использования монитора монитор не включился. При осмотре увидел, что один больше не заряжается. Поэтому я заменил мертвую батарею на запасную, которая у меня валялась. Также я перепроверил подключения к схеме защиты.

К сожалению, после второго полного теста некоторые батареи все еще были полностью разряжены, что заставило меня поверить в то, что проблема была в плате LVDS. Поэтому я снял его цилиндрическое гнездо, установил его прямо на схему защиты и подключил к плате LVDS через кабели к тому месту, где он раньше был подключен. Это творило чудеса, поскольку теперь батареи заряжаются должным образом, а плата LVDS получает питание либо от батарей, либо от источника питания.

Затем я сделал кабель с 4-мя проводами и 4-контактным разъемом PHR, который соответствует таковому на плате LVDS. Затем он использовался для подключения положительной клеммы платы защиты к клемме 12 В платы LVDS и аналогично с клеммами заземления. Это позволяет питать плату от аккумулятора, а также заряжать ее от источника питания 12 В при питании экрана. После тестирования это сработало без сбоев. ОБНОВЛЕНИЕ 19 апреля 2021 г.

Прошло некоторое время с тех пор, как я посетил этот Instructable, и я понял, что не предоставил ни одного из обещанных обновлений. Итак, поехали …

По предложению в комментариях (спасибо Copper Dog) я решил посмотреть, поможет ли добавление дополнительных ячеек параллельно. Это уменьшит общее внутреннее сопротивление батареи, что должно означать, что при том же напряжении может подаваться больший максимальный ток, что стабилизирует выходную мощность и, таким образом, предотвратит мерцание ноутбука. Конечный результат: работает! Экран больше не включается и не гаснет, когда его нужно зарядить; он просто отключается. Кроме того, это увеличивает время работы экрана. Обратной стороной является то, что теперь он немного тяжелее.

Шаг 6: Тестирование

Поскольку перед установкой батареи были заряжены, я ожидал, что экран включится после завершения пайки. Однако это было не так, поэтому я включил экран от источника питания 12 В на несколько минут, в течение которых экран сразу же загорелся.

В ожидании зарядки аккумуляторов я подключил свой ноутбук к экрану с помощью кабеля HDMI, и он отлично заработал.

Подождав 5 минут, я снял зарядное устройство, чтобы проверить, работают ли батареи, и они сработали! Затем я выключил экран и увидел, что он все еще включен, поскольку встроенный индикатор включения-выключения все еще горит. Теперь я нахожу время, в течение которого экран будет оставаться в режиме ожидания перед фактическим отключением.

Затем я решил проверить, на сколько батарей хватит на полную зарядку. Так как аккумуляторы не новые, на долгое время автономной работы не ожидал. Однако меня приятно удивило, что от батареек экран может работать около 45 минут.

Интересно отметить, что я также измерил напряжение на батареях, когда они разряжались. Я заметил, что при включении подсветки экрана показание напряжения упало примерно на 0,7 В ниже значения, когда подсветка выключена. Кроме того, плата защиты отключит питание экрана при напряжении 9,7 В на батареях. После этого напряжение поднимается до 10,4 В, снова включается экран. Это проблема, которую предстоит решить позже, но достаточно сказать, что на данный момент батареи необходимо заряжать при выключении экрана.

В целом, это успешный проект, и его нужно легко тиражировать.

Шаг 7: Заключительные штрихи и рекомендации

Несмотря на то, что боковые крышки готовы к установке, я решил пока их не надевать. На данный момент это упростит использование экрана и настройку.

Несколько улучшений уже пришли в голову и скоро станут частью монитора:

- Индикатор заряда и контроллер заряда под управлением Arduino. Индикатор представляет собой трехцветный светодиод, которым управляет Arduino. Контроллер заряда предназначен для обеспечения максимального срока службы аккумулятора. Литий-ионные аккумуляторы лучше всего заряжать на 10% больше, чем уровень заряда аккумулятора перед зарядкой, т. Е. Если аккумулятор заряжен на 60%, то его следует зарядить до 70% перед отключением.

- Крепление для штатива для дополнительной стабилизации монитора за счет крепления на штатив.

- Отверстия для кнопок клавиатуры LVDS и соответствующие сменные кнопки для замены кнопок на самой плате. На данный момент нет необходимости использовать клавиатуру, но в некоторых случаях она может вам пригодиться.

- Использование дополнительных гаек для закрепления болтов на передней панели экрана и опорных элементах. Гайки предотвратят выпадение винтов при снятии задней панели. Это также означает, что необходимо будет отрегулировать длину распорки.