Επανατοποθετημένη οθόνη φορητού υπολογιστή με μπαταρία: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Για το πρώτο μου διδάξιμο, θα φτιάξω κάτι που πάντα ήθελα. Αλλά πρώτα, μια σύντομη ιστορία.

Το laptop μου για 7 χρόνια τελικά χάλασε και δεν μου έμεινε άλλη επιλογή από το να αγοράσω ένα νέο. Ο παλιός φορητός υπολογιστής είχε ήδη κάνει μερικές μικρές επισκευές, οπότε μου φάνηκε ότι θα μπορούσα να πάρω οτιδήποτε από αυτό χωρίς κανένα πρόβλημα να σπάσω κάτι χρήσιμο.

Πάντα ήθελα μια δεύτερη οθόνη για να διευκολύνει τη δουλειά. Αυτό παρουσίασε την τέλεια ευκαιρία για να αποκτήσω ένα και να ικανοποιήσω το DIYer μέσα μου.

Έτσι, χωρίς περαιτέρω αναμονή, εδώ είναι οι οδηγίες για να φτιάξετε μια φορητή οθόνη με μπαταρία!

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Ελέγξτε τις φωτογραφίες για πιο λεπτομερείς οδηγίες και σημειώσεις σχετικά με την κατασκευή!

Βήμα 1: Η οθόνη: Μέρη, εργαλεία και συναρμολόγηση

Μέρη και Πηγές

- Οθόνη από παλιό φορητό υπολογιστή (για αυτό το έργο, ο σειριακός αριθμός της οθόνης είναι N156B6-L05)

- Πίνακας ελεγκτή LCD/LED LVDR από διαδικτυακό λιανοπωλητή (σύνδεσμος AliExpress)

- Τροφοδοτικό 12V 2A με υποδοχή κάννης (σύνδεσμος AliExpress)

Εργαλεία

- Κατσαβίδια, τύπου ακριβείας για μικρές βίδες.

Συνέλευση

Για να πάρετε την οθόνη από το φορητό υπολογιστή, απλώς ακολουθήστε τις συγκεκριμένες οδηγίες για τη συσκευή σας. Ακολούθησα τα βήματα σε αυτό το βίντεο. Δυστυχώς, δεν τραβήχτηκαν φωτογραφίες κατά τη διάρκεια αυτού του βήματος, εκτός από το τελικό αποτέλεσμα.

Μόλις αφαιρεθεί η οθόνη, αναζητήστε τον αριθμό μοντέλου της. Αυτό βρίσκεται στην πίσω πλευρά του πίνακα.

Μόλις βρεθεί ο σειριακός αριθμός, αναζητήστε μια πλακέτα ελεγκτή LVDR που είναι συμβατή με την οθόνη. Διάλεξα ένα με θύρα VGA και θύρα HDMI. Το μόνο που μένει να κάνουμε σε αυτό το σημείο είναι να δοκιμάσουμε αν ο ελεγκτής και η οθόνη λειτουργούν, και έγινε!

Σημειώστε ότι οι περισσότεροι ελεγκτές τροφοδοτούνται από προεπιλογή από τροφοδοτικό 12V. Ο ελεγκτής που έχω μπορεί να τροφοδοτηθεί από οπουδήποτε από 6,0V έως 15,0V όπως έχει δοκιμαστεί.

Iταν εδώ που αποφάσισα να κάνω και αυτή την οθόνη με μπαταρία, και εκεί κάνουμε το βήμα 2.

Βήμα 2: Πηγή ενέργειας: Μέρη, Εργαλεία και Συναρμολόγηση

Μέρη και Πηγές

- Η παλιά μπαταρία του φορητού υπολογιστή (για την εξαγωγή των κυττάρων ιόντων λιθίου και του πίνακα προστασίας)

- Τροφοδοσία ελεγκτή οθόνης ή πλακέτα προστασίας τρίτου μέρους (σύνδεσμος Aliexpress)

- Σύρματα

Εργαλεία

- Συγκολλητικό σίδερο, συγκόλληση μολύβδου και ροή

- Κατσαβίδι επίπεδης κεφαλής

- Προαιρετικό: ένα κιτ εργαλείων αναζήτησης, για την εξαγωγή των κυττάρων ιόντων λιθίου

Συνέλευση

Δεδομένου ότι ο φορητός υπολογιστής δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί, η μπαταρία είναι σχεδόν άχρηστη. Ωστόσο, τα κύτταρα ιόντων λιθίου θα μπορούσαν να είναι ακόμα χρήσιμα εάν ήταν ακόμα επαρκώς φορτισμένα. Επίσης, τα power pack των φορητών υπολογιστών έχουν σχεδιαστεί με έναν πίνακα προστασίας φόρτισης για να διασφαλίζουν ότι οι μπαταρίες δεν φορτίζονται υπερβολικά και δεν φορτίζονται.

Προκειμένου να ανακτηθούν αυτά τα μέρη, το μόνο που χρειαζόταν ήταν να ανοίξει το τροφοδοτικό, φροντίζοντας να μην καταστραφούν τα κελιά ή η πλακέτα του ελεγκτή. Και δεδομένου ότι το ίδιο το power pack δεν ωφελεί, προχώρησα και κατέστρεψα το περίβλημά του στη διαδικασία. Εάν έχετε πρόσβαση σε εργαλεία αναζήτησης, χρησιμοποιήστε τα καθώς είναι πολύ καλύτερα στη χρήση. Στην περίπτωσή μου, χρησιμοποίησα ένα κατσαβίδι επίπεδης κεφαλής και ένα μικρό μαχαίρι για να ανοίξω το τροφοδοτικό

Μόλις τα κελιά και ο πίνακας ήταν έξω, δοκίμασα τις μπαταρίες με ένα πολύμετρο. Θέλετε να αποθηκεύσετε τυχόν κελιά που έχουν τάση άνω των 3,0V. Μπορεί να εξακολουθείτε να μπορείτε να χρησιμοποιείτε κελιά που διαβάζουν 2,5V ή περισσότερο. Ωστόσο, τα κύτταρα που διαβάζουν λιγότερο από 2,0 V είναι ουσιαστικά νεκρά.

Από αυτές τις πληροφορίες, όλα τα κελιά εξακολουθούν να λειτουργούν, αλλά πρέπει να φορτιστούν το συντομότερο δυνατό.

Δεδομένου ότι η ονομαστική τάση (π.χ. ο μέσος όρος) μιας κυψέλης ιόντων λιθίου είναι 3,7 V, αυτό σημαίνει ότι 3 κύτταρα θα είναι αρκετά για να τροφοδοτήσουν την οθόνη. Αυτό σημαίνει ότι ο πίνακας ελέγχου του power pack είναι απόλυτα κατάλληλος για την εργασία, καθώς δεν έχει σχεδιαστεί μόνο για να χειρίζεται 3 κύτταρα, αλλά έχει επίσης ένα στενό προφίλ για να ταιριάζει στη θήκη.

Βήμα 3: Η υπόθεση: Μέρη, εργαλεία και συναρμολόγηση

Μέρη και Πηγές

- Ακρυλικά πάνελ, κομμένα σε μέγεθος ανάλογα με τις διαστάσεις της οθόνης. Παραγγελία μέσω διαδικτύου από έναν τοπικό προμηθευτή, προ-κοπή. Διαστάσεις για αντιστοίχιση οθόνης (δείτε παρακάτω)

- Βίδες Μ2 (μήκος 50 mm), με αντίστοιχα παξιμάδια και ροδέλες. Κατάστημα υλικού ή online

- Πλαστικοί αποστάτες, 3 εκ. Αυτά θα κοπούν σε μέγεθος αργότερα. Κατάστημα υλικού ή online

Εργαλεία

- Κατσαβίδι

- Περιστροφικό εργαλείο (Dremel) με κατάλληλα τρυπάνια και εργαλεία κοπής.

- Πένσα

- Προαιρετικό: Ακρυλικό εργαλείο βαθμολόγησης και κοπής

Συνέλευση

Όλες οι οθόνες υπολογιστών είναι κατασκευασμένες σε τυπικά μεγέθη. Για παράδειγμα, έχω οθόνη 15,6 "με διαστάσεις 34,54 cm x 19,43 cm. Ωστόσο, αυτό το μέγεθος είναι μόνο για την ίδια την οθόνη και δεν λαμβάνει υπόψη τις άκρες της οθόνης όπου βρίσκονται τα στηρίγματα και άλλα μέρη. Έτσι, για να βεβαιωθείτε ότι κόβετε σωστά τα πάνελ (ή τα κόβετε σωστά, όπως έκανα εγώ), πρέπει να μετρήσετε απόλυτα μόνοι σας τις διαστάσεις της οθόνης. Για την οθόνη 15,6 "που χρησιμοποιείται εδώ, οι διαστάσεις κατέληξαν να είναι στην πραγματικότητα 36,0 cm x 21,0 cm.

Τότε κατέληξα να παραγγείλω ακρυλικά φύλλα 3mm, με τις ακόλουθες ιδιότητες:

- Διαφανές: 1 τεμ 23 cm x 38 cm (για το μπροστινό μέρος)

Μαύρο: 1 τεμ. 23 εκ. X 38 εκ. (Για την πλάτη)

- Μαύρο: 2 τεμάχια 1 cm x 38 cm (για υποστήριξη της οθόνης)

- Μαύρο: 2 τεμάχια 1 cm x 21 cm (για υποστήριξη της οθόνης)

- Μαύρο: 2 τεμάχια 3 εκ. X 38 εκ. (Για τα πλαϊνά πάνελ)

- Μαύρο: 2 τεμάχια 3 εκ. X 23 εκ. (Για τα πλαϊνά πάνελ)

Έκανα ένα μικρό λάθος και παρήγγειλα κομμάτια 1 cm x 23 cm, αντί 1 cm x 21 cm. Αντιμετώπισα αυτό το πρόβλημα κόβοντας την περίσσεια μόνος μου με ένα ακρυλικό εργαλείο βαθμολόγησης και κοπής και ταιριάζει απόλυτα. Σε μια δευτερεύουσα σημείωση, η βαθμολόγηση και η διάτρηση γίνονται καλύτερα με την προστατευτική επένδυση από χαρτί ακόμα στα πάνελ, ώστε να αποφευχθούν περιττές γρατζουνιές και ευκολότερη σήμανση με στυλό ή μολύβι.

Στη συνέχεια χρησιμοποίησα τα μακριά κομμάτια στήριξης (τα 1 x 38 cm) και σημείωσα όλα τα σημεία 0,5 cm από ένα άκρο και 0,5 cm από μια πλευρά. Από αυτά τα σημάδια, έγιναν τρύπες με το τρυπάνι, ξεκινώντας από το μικρότερο διαθέσιμο τρυπάνι που έχω και προχωρώντας στα μεγέθη μέχρι να γίνει διάμετρο 2,0 mm.

Δημιουργούνται πρόσθετες οπές για τη στερέωση της πλακέτας του ελεγκτή με επιπλέον μπουλόνια, χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνική διάτρησης.

Στη συνέχεια, πρέπει να κοπεί ένα από τα πλαϊνά πλαίσια, ώστε να είναι δυνατή η πρόσβαση στις θύρες της πλακέτας ελεγκτή και την πλακέτα κλειδιού ρύθμισης.

Τέλος, ήρθε η ώρα να τα συνδυάσουμε όλα!

Βήμα 4: Συνδυάζοντας τα πάντα μαζί: Οθόνη, πίνακα και θήκη

Μόλις όλα είναι έτοιμα, η πραγματική κατασκευή μπορεί να ξεκινήσει.

Τρύπες άνοιξαν στα λεπτά πλευρικά κομμάτια. Τα πάνω και τα κάτω κομμάτια χρειάζονταν δύο τρύπες, μία σε κάθε άκρο. Πρόσθετες οπές μπορεί να ανοίξουν αργότερα για περισσότερη υποστήριξη.

Τα πλαϊνά κομμάτια ήταν ελαφρώς πιο περίπλοκα, καθώς έπρεπε να τοποθετηθούν οπές για να στηρίξουν τον πίνακα και μια ενδεικτική λυχνία LED. Οι οπές τρυπήθηκαν συμμετρικά προκειμένου η τελική βάση να φαίνεται καθαρή και επαγγελματική. Επιπλέον, οι σανίδες χρησιμοποιήθηκαν για την σωστή τοποθέτηση των οπών.

Το επάνω κομμάτι και η οθόνη τοποθετούνται στη συνέχεια στο διαφανές μπροστινό πλαίσιο. Μόλις τοποθετηθούν σωστά, τα άλλα μικρά κομμάτια τοποθετήθηκαν και προσαρτήθηκαν προσωρινά στον μπροστινό πίνακα και στη συνέχεια τα χρησιμοποίησαν ως οδηγούς για να τρυπήσουν μπροστά.

Οι βίδες M2 χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για να στερεώσουν τα πάντα μαζί, χρησιμοποιώντας τα πλαστικά αποστάτες για να εξασφαλίσουν τη σωστή εφαρμογή. Οι αποστάτες κόβονται στα σωστά μήκη για να βεβαιωθείτε ότι η οθόνη έχει πάχος 3,0 cm όταν τελειώσετε.

Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε την οθόνη τώρα χωρίς ενέργεια μπαταρίας, αυτό το βήμα είναι σχεδόν το τέλος (και αν ναι, μπορείτε να μεταβείτε στη σελίδα Τελικών αγγίξεων).

Ένα κομμάτι λεπτό χαρτόνι τοποθετείται στο πίσω μέρος της οθόνης για να διασφαλιστεί ότι το λευκό φύλλο υποστήριξης δεν θα υποστεί ζημιά όταν τοποθετηθούν οι πλακέτες και οι μπαταρίες.

Τέλος, οι σανίδες τοποθετούνται στις κατάλληλες θέσεις τους σύμφωνα με τις θέσεις των βιδών. Αυτό ασφαλίζει τις σανίδες και καθιστά λιγότερο πιθανό να χαλαρώσουν.

Βήμα 5: Συνδυάζοντας τα πάντα μαζί: Μπαταρίες και πίνακας προστασίας

Οι μπαταρίες συνδέονταν μεταξύ τους με σύρματα και κολλήσεις και στη συνέχεια τα ελεύθερα άκρα των συρμάτων στην πλακέτα προστασίας. Ο πίνακας προστασίας έχει σημεία στα οποία πρέπει να συνδεθούν οι μπαταρίες για να φορτιστούν σωστά. Κάντε κλικ εδώ για ένα διάγραμμα κυκλώματος σχετικά με τον τρόπο σύνδεσης των μπαταριών. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Ο προηγούμενος σύνδεσμος με το σχήμα της μπαταρίας παραπάνω φαίνεται να έχει πεθάνει τώρα, οπότε δημοσιεύω έναν νέο σύνδεσμο για το νέο σχηματικό εδώ. Περαιτέρω ενημερώσεις συζητούνται στο τέλος αυτής της ενότητας.

Οι ακροδέκτες φόρτισης του κυκλώματος προστασίας συνδέονται στη συνέχεια με την τροφοδοσία της πλακέτας LVDS για να παρέχουν ισχύ μπαταρίας και να επιτρέπουν τη φόρτιση των μπαταριών.

Μετά από φόρτιση, δοκίμασα αν η ιδέα λειτουργεί ενεργοποιώντας την οθόνη μέσω της μπαταρίας και λειτούργησε. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της πραγματικής δοκιμής χρήσης της οθόνης, η οθόνη δεν θα ενεργοποιηθεί. Κατά την επιθεώρηση, είδα ότι το ένα δεν φόρτιζε πια. Έτσι αντικατέστησα τη νεκρή μπαταρία με μια εφεδρική που είχα ξαπλωμένη. Επίσης, έκανα διπλό έλεγχο των συνδέσεων στο κύκλωμα προστασίας.

Δυστυχώς, μετά από μια δεύτερη πλήρη δοκιμή, μερικές από τις μπαταρίες εξακολουθούσαν να έχουν αποφορτιστεί πλήρως, κάνοντάς με να πιστεύω ότι το πρόβλημα ήταν ο πίνακας LVDS. Έτσι, αφαίρεσα το βύσμα του βαρελιού, το τοποθέτησα κατευθείαν στο κύκλωμα προστασίας και το συνέδεσα στην πλακέτα LVDS μέσω καλωδίων στο σημείο που ήταν συνδεδεμένο. Αυτό έκανε θαύματα, καθώς οι μπαταρίες φορτίζονται πλέον σωστά και η πλακέτα LVDS παίρνει την ισχύ της είτε από τις μπαταρίες είτε από το τροφοδοτικό.

Στη συνέχεια, έφτιαξα ένα καλώδιο με 4 σύρματα και έναν σύνδεσμο PHR 4 ακίδων, που ταιριάζει με αυτόν στον πίνακα LVDS. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για τη σύνδεση του θετικού ακροδέκτη της πλακέτας προστασίας στον ακροδέκτη 12V της πλακέτας LVDS, και ομοίως με τους ακροδέκτες γείωσης. Αυτό επιτρέπει στον πίνακα να τροφοδοτείται από την μπαταρία, καθώς και να τον φορτίζει με τροφοδοτικό 12V ενώ τροφοδοτεί την οθόνη. Κατά τη δοκιμή, αυτό λειτούργησε χωρίς προβλήματα. ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ 19 Απριλίου 2021

Πέρασε αρκετός καιρός από τότε που επισκέφτηκα αυτό το Instructable και κατάλαβα ότι δεν έχω δώσει καμία από τις υποσχεθείσες ενημερώσεις. Πάμε λοιπόν…

Κατόπιν της πρότασης για τα σχόλια (χάρη στο Copper Dog), αποφάσισα να δω αν η προσθήκη περισσότερων κελιών παράλληλα θα κάνει το κόλπο. Αυτό θα καθιστούσε τη συνολική εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας μικρότερη, πράγμα που θα σήμαινε ότι μπορεί να παρέχεται μεγαλύτερο μέγιστο ρεύμα για την ίδια τάση, σταθεροποιώντας έτσι την έξοδο ισχύος και αποτρέποντας έτσι το τρεμόπαιγμα του φορητού υπολογιστή. Τελικό αποτέλεσμα: λειτουργεί! Η οθόνη δεν ενεργοποιείται και απενεργοποιείται πλέον, όταν πρέπει να φορτιστεί. απλώς σβήνει. Επίσης, αυτό κάνει την οθόνη να έχει μεγαλύτερο χρόνο λειτουργίας. Το αρνητικό είναι ότι τώρα είναι λίγο πιο βαρύ.

Βήμα 6: Δοκιμή

Δεδομένου ότι οι μπαταρίες είχαν φορτιστεί πριν από την εγκατάσταση, περίμενα ότι η οθόνη θα ενεργοποιηθεί μόλις ολοκληρωθεί η συγκόλληση. Ωστόσο, αυτό δεν συνέβη, οπότε ενεργοποίησα την οθόνη με την τροφοδοσία 12V για λίγα λεπτά, κατά τη διάρκεια της οποίας η οθόνη φωτίστηκε αμέσως.

Ενώ περίμενα να φορτιστούν λίγο οι μπαταρίες, ένωσα το laptop μου στην οθόνη με καλώδιο HDMI και λειτούργησε τέλεια.

Αφού περίμενα 5 λεπτά, αφαίρεσα το φορτιστή για να δω αν οι μπαταρίες λειτούργησαν και το έκαναν! Έπειτα έκλεισα την οθόνη και είδα ότι εξακολουθούσε να τροφοδοτείται αφού η ενσωματωμένη λυχνία on-off είναι ακόμα αναμμένη. Βρίσκω τώρα το χρόνο που η οθόνη θα παραμείνει στην κατάσταση αναμονής της πριν πραγματικά απενεργοποιηθεί.

Τότε αποφάσισα να δοκιμάσω πόσο θα κρατήσουν οι μπαταρίες με πλήρη φόρτιση. Δεδομένου ότι οι μπαταρίες δεν είναι νέες, δεν περίμενα μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Ωστόσο, εξεπλάγην ευχάριστα που οι μπαταρίες μπορούν να τροφοδοτήσουν την οθόνη για περίπου 45 λεπτά.

Σε μια ενδιαφέρουσα σημείωση, μέτρησα επίσης την τάση στις μπαταρίες καθώς αποφορτίζονταν. Παρατήρησα ότι όταν ενεργοποιήθηκε ο οπίσθιος φωτισμός της οθόνης, η ένδειξη τάσης μειώθηκε σε περίπου 0,7 V κάτω από την ένδειξη όταν το οπίσθιο φως είναι σβηστό. Επιπλέον, ο πίνακας προστασίας θα απενεργοποιήσει την τροφοδοσία της οθόνης στα 9,7 V στις μπαταρίες. Στη συνέχεια, η τάση εκτοξεύεται έως και 10,4 V, ενεργοποιώντας ξανά την οθόνη. Αυτό είναι ένα ζήτημα που πρέπει να αντιμετωπιστεί αργότερα, αλλά αρκεί να πούμε ότι προς το παρόν, οι μπαταρίες πρέπει να φορτιστούν όταν απενεργοποιηθεί η οθόνη.

Συνολικά, αυτό είναι ένα επιτυχημένο έργο και πρέπει να αναπαραχθεί εύκολα.

Βήμα 7: Τελικές πινελιές και προτάσεις

Παρόλο που τα πλαϊνά καλύμματα είναι έτοιμα για τοποθέτηση, επέλεξα να μην τα βάλω ακόμα. Αυτό, προς το παρόν, θα διευκολύνει τη χρήση της οθόνης και την προσαρμογή της.

Μερικές βελτιώσεις έχουν ήδη έρθει στο μυαλό και σύντομα θα είναι μέρος της οθόνης:

- Ένδειξη φόρτισης με ελεγχόμενο Arduino και ελεγκτής φόρτισης. Ο δείκτης είναι βασικά ένα LED 3 χρωμάτων που ελέγχεται από το Arduino. Ο ελεγκτής φόρτισης είναι για τη διασφάλιση της μέγιστης διάρκειας ζωής της μπαταρίας. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου φορτίζονται καλύτερα κατά 10% περισσότερο από το επίπεδο της μπαταρίας πριν από τη φόρτιση, δηλαδή εάν η μπαταρία είναι στο 60%, τότε θα πρέπει να φορτιστεί έως και 70% πριν αποσυνδεθεί.

- Βάση τρίποδου, για περαιτέρω σταθεροποίηση της οθόνης με σύνδεση με τρίποδο.

- Τρύπες για τα κουμπιά του πληκτρολογίου LVDS και τα αντίστοιχα κουμπιά αντικατάστασης για να αλλάξετε αυτά στον ίδιο τον πίνακα. Προς το παρόν, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε το πληκτρολόγιο, αλλά μπορεί να υπάρχουν περιπτώσεις όπου θα είναι χρήσιμο.

- Χρησιμοποιώντας περισσότερα περικόχλια για να στερεώσετε τα μπουλόνια στον μπροστινό πίνακα της οθόνης και στα κομμάτια στήριξης. Τα παξιμάδια θα αποτρέψουν την πτώση των βιδών όταν αφαιρεθεί το πίσω πλαίσιο. Αυτό σημαίνει επίσης ότι τα μήκη του διαστήματος θα πρέπει να ρυθμιστούν εκ νέου.