Monitor portàtil de bateria reutilitzat: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Per a la meva primera instrucció, faré una cosa que sempre he volgut. Però primer, una història curta.

El meu portàtil durant 7 anys finalment es va trencar i no em va quedar més remei que comprar-ne un de nou. L’ordinador portàtil antic ja havia realitzat diverses reparacions menors, de manera que em va semblar que en podia treure qualsevol cosa sense haver de trencar alguna cosa útil.

Sempre he volgut un segon monitor per facilitar la feina. Això presentava l’oportunitat perfecta per aconseguir-ne un i satisfer el bricolatge que tenia en mi.

Així doncs, sense més preàmbuls, aquí teniu les instruccions per fabricar un monitor portàtil amb bateria.

NOTA: Mireu les fotos per obtenir instruccions i notes més detallades sobre la versió.

Pas 1: la pantalla: peces, eines i muntatge

Parts i fonts

- Pantalla del portàtil antic (per a aquest projecte, el número de sèrie de la pantalla és N156B6-L05)

- Tauler de controlador LCD / LED LVDR del distribuïdor en línia (enllaç AliExpress)

- Font d'alimentació de 12V 2A amb presa de barril (enllaç AliExpress)

Eines

Tornavisos de precisió per a cargols petits.

muntatge

Per prendre la pantalla del portàtil, només cal que seguiu les instruccions específiques del vostre dispositiu. He seguit els passos d’aquest vídeo. Malauradament, no es van fer fotos durant aquest pas, excepte el resultat final.

Un cop extreta la pantalla, busqueu el número de model. Es troba a la part posterior del tauler.

Un cop trobat el número de sèrie, cerqueu una placa de controlador LVDR que sigui compatible amb la pantalla. N’he triat un amb un port VGA i un port HDMI. Tot el que queda per fer en aquest moment és provar si el controlador i la pantalla funcionen, i va funcionar.

Tingueu en compte que, per defecte, la majoria dels controladors s’alimenten d’una font d’alimentació de 12 V. El controlador que tinc pot alimentar-se en qualsevol lloc des de 6,0 V fins a 15,0 V segons s’ha provat.

Va ser aquí quan vaig decidir fer que aquest monitor també funcionés amb bateria, i aquí és el que estem fent al pas 2.

Pas 2: font d'alimentació: peces, eines i muntatge

Parts i fonts

Antiga bateria de l'ordinador portàtil (per extreure les cèl·lules d'ió Li i la placa de protecció)

- Font d'alimentació del controlador de pantalla o placa de protecció de tercers (enllaç Aliexpress)

- Filferros

Eines

- Soldador, plom de soldadura i flux

Tornavís de cap pla

- Opcional: un conjunt d'eines de palanca, per extreure les cèl·lules d'ió Li

muntatge

Com que el portàtil ja no es pot utilitzar, la bateria és pràcticament inútil. Tot i això, les cèl·lules d’ions Li podrien ser útils si encara estiguessin carregades adequadament. A més, els paquets d’alimentació per a portàtils estan dissenyats amb una placa de protecció de càrrega per garantir que les bateries no es sobrecarreguin ni es carreguin de manera inferior.

Per recuperar aquestes parts, tot el que calia era obrir el paquet d'alimentació, assegurant-se de no danyar les cel·les o la placa del controlador. I com que el propi paquet d'alimentació no serveix de res, simplement vaig continuar endavant i vaig destruir la seva carcassa durant el procés. Si teniu accés a eines d’exploració, utilitzeu-les ja que són molt millors d’utilitzar. En el meu cas, he utilitzat un tornavís de cap pla i un ganivet petit per obrir la bateria

Un cop fora de les cel·les i el tauler, vaig provar les bateries amb un multímetre. Voleu desar les cel·les que tinguin un voltatge superior a 3,0 V. És possible que pugueu utilitzar cel·les que llegeixin 2,5V o més. Tot i això, les cel·les que llegeixen menys de 2,0 V estan essencialment mortes.

A partir d’aquesta informació, totes les cel·les continuen funcionant, però cal carregar-les el més aviat possible.

Com que el voltatge nominal (també conegut com a mitjana) d’una cèl·lula d’ions Li és de 3,7 V, això vol dir que n’hi haurà prou amb 3 cèl·lules per alimentar el monitor. Això significa que la placa del controlador del paquet d'alimentació és perfectament adequada per a la tasca, ja que no només està dissenyada per manejar 3 cel·les, sinó que també té un perfil estret per adaptar-se a la caixa.

Pas 3: el cas: peces, eines i muntatge

Parts i fonts

- Panells acrílics, tallats a mida segons les dimensions de la pantalla. Feu una comanda en línia a un proveïdor local, prèviament. Dimensions que coincideixen amb la pantalla (vegeu més avall)

Perns M2 (50 mm de longitud), amb rosques i rosques a joc. Ferreteria o en línia

- Separadors de plàstic, 3 cm. Es tallaran a mida més tard. Ferreteria o en línia

Eines

- Tornavís

- Eina rotativa (Dremel) amb broques i eines de tall adequades.

- Alicates

- Opcional: eina de tall i puntuació acrílica

muntatge

Totes les pantalles d'ordinador estan construïdes a mides estàndard. Per exemple, tinc una pantalla de 15,6 "amb unes dimensions de 34,54 cm x 19,43 cm. Tanmateix, aquesta mida només és per a la pantalla i no té en compte les vores de la pantalla on es troben els suports i altres parts. si heu tallat correctament els panells (o heu tallat-los correctament, com he fet), heu de mesurar absolutament les dimensions del monitor. Per al monitor de 15,6 "que s'utilitza aquí, les dimensions han acabat sent de 36,0 cm x 21,0 cm.

Aleshores vaig acabar demanant fulls acrílics de 3 mm, amb les propietats següents:

Transparent: 1 unitat de 23 cm x 38 cm (per la part frontal)

Negre: 1 unitat de 23 cm x 38 cm (per la part posterior)

Negre: 2 unitats 1 cm x 38 cm (per suportar el monitor)

Negre: 2 unitats 1 cm x 21 cm (per suportar el monitor)

Negre: 2 unitats de 3 cm x 38 cm (per als panells laterals)

Negre: 2 unitats de 3 cm x 23 cm (per als panells laterals)

Vaig cometre un petit error i vaig demanar peces d’1 cm x 23 cm, en lloc d’1 cm x 21 cm. Vaig solucionar aquest problema tallant jo mateix l’excés amb una eina de tall i puntuació acrílica, que encaixava perfectament. Com a nota lateral, la puntuació i perforació es fa millor amb el suport de paper protector que encara queda als panells, per evitar ratllades innecessàries i facilitar el marcatge amb un llapis o un llapis.

Després he utilitzat les peces de suport llargues (les d’1 x 38 cm) i he marcat tots els punts a 0,5 cm d’un extrem i 0,5 cm d’un costat. A partir d'aquestes marques, es van fer forats amb la broca, començant per la broca més petita disponible que tinc, i progressant per les mides fins a fer un diàmetre de 2,0 mm.

Es fan forats addicionals per assegurar la placa del controlador amb perns addicionals, mitjançant la mateixa tècnica de perforació.

A continuació, cal tallar un dels panells laterals perquè es pugui accedir als ports de la placa controladora i al tauler de claus d’ajust.

Per acabar, és hora de muntar-ho tot!

Pas 4: ajuntar-ho tot: pantalla, tauler i caixa

Un cop tot estigui a punt, es pot iniciar la versió real.

Es foradaven els trossos laterals prims. Les peces superior i inferior necessitaven dos forats, un a cada extrem. Es poden practicar forats addicionals més endavant per obtenir més suport.

Les peces laterals eren una mica més complicades, ja que s’havien de col·locar forats per suportar el tauler i un llum indicador LED. Els forats es van practicar simètricament per tal que la muntura final sembli neta i professional. A més, es feien servir les taules per col·locar els forats correctament.

La peça superior i la pantalla es col·loquen al tauler frontal transparent. Un cop col·locades correctament, les altres peces petites es van col·locar i fixar temporalment al tauler frontal, i després les van utilitzar com a guies per perforar la part frontal.

A continuació, s’utilitzen cargols M2 per assegurar-ho tot junt, mitjançant els espaiadors de plàstic per garantir un ajust adequat. Els separadors es tallen a les longituds adequades per assegurar-se que la pantalla tingui un gruix de 3,0 cm quan estigui acabada.

Si voleu utilitzar el monitor ara sense bateria, aquest pas és gairebé el final (i, si és així, podeu passar a la pàgina Final Touch).

Es col·loca un tros de cartró prim a la part posterior del monitor per assegurar-se que el full de suport blanc no es faci malbé quan es col·loquen les plaques de circuit i les bateries.

Finalment, les taules es col·loquen en les seves posicions adequades segons les posicions del cargol. D’aquesta manera es protegeixen els taulers i es fa menys probable que s’allargin.

Pas 5: Posar-ho tot junt: bateries i tauler de protecció

Les bateries es connectaven entre elles mitjançant cables i soldadura, i després els extrems lliures dels cables a la placa de protecció. El tauler de protecció té punts on s'han de connectar les bateries per tal de carregar-les correctament. Feu clic aquí per obtenir un diagrama de circuits sobre com connectar les bateries. NOTA: L’enllaç anterior a l’esquema anterior de la bateria sembla que ja està mort, de manera que publico un enllaç nou al nou esquema aquí. Al final d’aquesta secció es parlen d’altres actualitzacions.

Els terminals de càrrega del circuit de protecció es connecten a la font d'alimentació de la placa LVDS per proporcionar-li l'energia de la bateria i permetre la càrrega de les bateries.

Després d’una càrrega, vaig provar si el concepte funciona encenent el monitor mitjançant la bateria i funcionava. No obstant això, durant la prova real d’utilitzar el monitor, el monitor no s’encendria. Després de la inspecció, vaig veure que un ja no cobrava. Així que vaig substituir la bateria morta per una de recanvi que tenia al voltant. A més, vaig comprovar de nou les connexions al circuit de protecció.

Malauradament, després d’una segona prova completa, algunes de les bateries encara estaven completament descarregades, cosa que em va fer creure que el problema era la placa LVDS. Així que vaig treure la presa de canó, la vaig muntar directament al circuit de protecció i la vaig connectar a la placa LVDS mitjançant cables fins on solia estar connectada. Això va fer meravella, ja que les bateries ara es carreguen correctament i la placa LVDS obté la seva alimentació tant de les bateries com de la font d'alimentació.

Després vaig fer un cable amb 4 cables i un connector PHR de 4 pins, que coincideix amb el de la placa LVDS. Després es va utilitzar per connectar el terminal positiu de la placa de protecció al terminal de 12 V de la placa LVDS, i de manera similar amb els terminals de terra. Això permet alimentar la placa amb la bateria i carregar-la amb una font d’alimentació de 12V mentre s’alimenta la pantalla. Després de les proves, va funcionar sense problemes. ACTUALITZACIÓ el 19 d’abril de 2021

Fa un temps que no vaig visitar aquest instructiu i em vaig adonar que no he donat cap de les actualitzacions promeses. Així que aquí anem …

Després del suggeriment sobre els comentaris (gràcies a Copper Dog), vaig decidir veure si afegir més cel·les en paral·lel faria el truc. Això farà que la resistència interna general de la bateria sigui menor, cosa que hauria de significar que es pot subministrar un corrent màxim més gran per al mateix voltatge, estabilitzant així la potència de sortida i evitant així el parpelleig del portàtil. Resultat final: funciona! La pantalla ja no s'encén ni s'apaga quan cal carregar-la; només s'apaga. A més, això fa que la pantalla tingui un temps de funcionament més llarg. L’inconvenient és que ara és una mica més pesat.

Pas 6: proves

Com que les bateries es van carregar abans de la instal·lació, esperava que la pantalla s'encengui un cop acabada la soldadura. Tot i això, no va ser així, així que vaig encendre la pantalla amb la font d'alimentació de 12V durant uns minuts, durant els quals la pantalla es va il·luminar immediatament.

Mentre esperava que es carregessin una mica les bateries, vaig connectar el portàtil a la pantalla amb un cable HDMI i funcionava perfectament.

Després d’esperar 5 minuts, vaig treure el carregador per veure si funcionaven les bateries i ho van fer. Després vaig apagar la pantalla i vaig veure que encara s’estava alimentant, ja que el llum encès-apagat integrat encara està encès. Ara estic trobant el temps que la pantalla es mantingui en mode d’espera abans d’apagar-se realment.

Aleshores vaig decidir provar quant duraran les bateries amb una càrrega completa. Com que les bateries no són noves, no esperava una llarga durada de la bateria. Tot i això, em va sorprendre gratament que les bateries poguessin alimentar la pantalla durant uns 45 minuts.

En una nota interessant, també vaig mesurar el voltatge de les bateries mentre es descarregaven. Vaig notar que quan es va encendre la llum de fons de la pantalla, la lectura de tensió va baixar a uns 0,7 V per sota de la lectura quan la llum de fons està apagada. A més, la placa de protecció apagaria la pantalla a 9,7 V a través de les bateries. Després, el voltatge dispara fins a 10,4 V i torna a engegar la pantalla. Aquest és un tema que s’ha de tractar més endavant, però n’hi ha prou amb dir que, de moment, les bateries s’han de carregar quan s’apaga la pantalla.

Amb tot, es tracta d’un projecte amb èxit i que s’hauria de replicar fàcilment.

Pas 7: tocs finals i recomanacions

Tot i que les cobertes laterals estan a punt per instal·lar-se, he optat per no posar-les encara. Això, de moment, facilitarà l'ús i la modificació de la pantalla.

Algunes millores ja han vingut al cap i aviat formarien part del monitor:

- Un indicador de càrrega i un controlador de càrrega controlats per Arduino. L’indicador és bàsicament un LED de tres colors controlat per l’Arduino. El controlador de càrrega serveix per garantir la màxima vida útil de la bateria. Abans de carregar-se, les bateries d’ions de Li es carreguen un 10% més que el nivell de la bateria, és a dir, si la bateria està al 60%, s’hauria de carregar fins al 70% abans de desconnectar-la.

- Un muntatge de trípode per estabilitzar encara més el monitor connectant-lo a un trípode.

- Forats per als botons del teclat LVDS i els corresponents botons de recanvi per canviar els del propi tauler. De moment, no cal fer servir el teclat, però és possible que hi hagi casos en què sigui útil.

- Feu servir més femelles per fixar els cargols al panell frontal de la pantalla i a les peces de suport. Les femelles evitaran la caiguda dels cargols quan es retiri el panell posterior. Això també significa que caldrà reajustar les longituds dels espaiadors.