Hergebruikte batterijgevoede laptopmonitor - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Voor mijn eerste instructable ga ik iets maken dat ik altijd al heb gewild. Maar eerst een kort achtergrondverhaal.

Mijn laptop van 7 jaar is uiteindelijk kapot gegaan en ik had geen andere keuze dan een nieuwe te kopen. De oude laptop had al verschillende kleine reparaties ondergaan, dus het drong tot me door dat ik er alles uit kon halen zonder dat er iets nuttigs kapot zou gaan.

Ik heb altijd al een tweede monitor gewild om het werk gemakkelijker te maken. Dit bood de perfecte gelegenheid om er een te krijgen en de doe-het-zelver in mij tevreden te stellen.

Dus zonder verder oponthoud, hier zijn de instructies om een draagbare monitor op batterijen te maken!

OPMERKING: Bekijk de foto's voor meer gedetailleerde instructies en opmerkingen over de build!

Stap 1: Het scherm: onderdelen, gereedschappen en montage

Onderdelen en bronnen

- Scherm van oude laptop (voor dit project is het serienummer van het scherm N156B6-L05)

- LCD/LED LVDR-controllerkaart van online winkel (AliExpress-link)

- 12V 2A voeding met barrel jack (AliExpress link)

Gereedschap

- Schroevendraaiers, precisietype voor kleine schroeven.

samenkomst

Om het scherm van de laptop te nemen, volgt u gewoon de specifieke instructies voor uw apparaat. Ik heb de stappen in deze video gevolgd. Helaas zijn er tijdens deze stap geen foto's gemaakt, behalve het eindresultaat.

Nadat het scherm is verwijderd, zoekt u naar het modelnummer. Deze bevindt zich op de achterkant van het paneel.

Zodra het serienummer is gevonden, zoekt u naar een LVDR-controllerkaart die compatibel is met het scherm. Ik koos er een met een VGA-poort en een HDMI-poort. Het enige dat u op dit moment nog hoeft te doen, is testen of de controller en het scherm werken, en dat is gelukt!

Merk op dat de meeste controllers standaard worden gevoed door een 12V-voeding. De controller die ik heb kan overal van 6,0 V tot 15,0 V worden gevoed, zoals getest.

Het was hier dat ik besloot om deze monitor ook op batterijen te laten werken, en dat is waar we in stap 2 mee bezig zijn.

Stap 2: Stroombron: onderdelen, gereedschappen en montage

Onderdelen en bronnen

- Het oude batterijpakket van de laptop (voor het verwijderen van de Li-ion-cellen en het beschermingsbord)

- De voeding van de schermcontroller of een beschermingskaart van derden (Aliexpress-link)

- Draden

Gereedschap

- Soldeerbout, soldeerlood en flux

- Platte schroevendraaier

- Optioneel: een wriktoolkit om de Li-ion-cellen te extraheren

samenkomst

Aangezien de laptop niet meer bruikbaar is, is het batterijpakket vrijwel nutteloos. De Li-ion-cellen zouden echter nog steeds nuttig kunnen zijn als ze nog voldoende waren opgeladen. Ook zijn powerpacks voor laptops ontworpen met een laadbeschermingskaart om ervoor te zorgen dat de batterijen niet over- en onderladen worden.

Om deze onderdelen terug te krijgen, was het enige dat nodig was om de power pack te openen, ervoor te zorgen dat de cellen of de controllerkaart niet beschadigd raakten. En aangezien het powerpack zelf nutteloos is, ging ik gewoon door en vernietigde de behuizing in het proces. Als je toegang hebt tot wriktools, gebruik ze dan omdat ze veel beter te gebruiken zijn. In mijn geval heb ik een platte schroevendraaier en een klein mesje gebruikt om het powerpack te openen

Toen de cellen en het bord eruit waren, heb ik de batterijen getest met een multimeter. U wilt alle cellen met een spanning van meer dan 3,0 V opslaan. U kunt mogelijk nog steeds cellen gebruiken die 2,5 V of meer uitlezen. Cellen die minder dan 2,0 V lezen, zijn echter in wezen dood.

Op basis van deze informatie werken alle cellen nog, maar moeten ze zo snel mogelijk worden opgeladen.

Aangezien de nominale spanning (ook bekend als het gemiddelde) van een Li-ion-cel 3,7 V is, betekent dit dat 3 cellen voldoende zijn om de monitor van stroom te voorzien. Dit betekent dat de controllerkaart van de power pack perfect geschikt is voor de taak, omdat deze niet alleen is ontworpen om 3 cellen te verwerken, maar ook een smal profiel heeft om in de behuizing te passen.

Stap 3: De zaak: onderdelen, gereedschappen en montage

Onderdelen en bronnen

- Acrylpanelen, op maat gesneden afhankelijk van schermafmetingen. Online besteld bij een lokale leverancier, voorgesneden. Afmetingen passend bij scherm (zie hieronder)

- M2 bouten (lengte 50 mm), met bijpassende moeren en ringen. Bouwmarkt of online

- Kunststof afstandhouders, 3 cm. Deze worden later op maat gesneden. Bouwmarkt of online

Gereedschap

- Schroevendraaier

- Roterend gereedschap (Dremel) met geschikte boren en snijgereedschappen.

- Tangen

- Optioneel: kerf- en snijgereedschap voor acryl

samenkomst

Alle computerschermen worden op standaardmaten gebouwd. Ik heb bijvoorbeeld een 15,6-inch scherm met afmetingen 34,54 cm x 19,43 cm. Dit formaat is echter alleen voor het scherm zelf en houdt geen rekening met de randen van het scherm waar de steunen en andere onderdelen zijn. dat je de panelen correct hebt gesneden (of ze goed hebt voorgesneden, zoals ik deed), moet je de afmetingen van de monitor absoluut zelf opmeten. voor de hier gebruikte 15,6-inch monitor waren de afmetingen uiteindelijk 36,0 cm x 21,0 cm.

Uiteindelijk heb ik 3 mm acrylaatplaten besteld, met de volgende eigenschappen:

- Transparant: 1 stuk 23 cm x 38 cm (voor de voorkant)

- Zwart: 1 stuk 23 cm x 38 cm (voor de achterkant)

- Zwart: 2 stuks 1 cm x 38 cm (ter ondersteuning van de monitor)

- Zwart: 2 stuks 1 cm x 21 cm (ter ondersteuning van de monitor)

- Zwart: 2 stuks 3 cm x 38 cm (voor de zijpanelen)

- Zwart: 2 stuks 3 cm x 23 cm (voor de zijpanelen)

Ik maakte een klein foutje en bestelde stukken van 1 cm x 23 cm in plaats van 1 cm x 21 cm. Ik heb dit probleem omzeild door het overtollige zelf te snijden met een acryl snij- en snijgereedschap, en het paste perfect. Even terzijde: inkerven en boren kunt u het beste doen met de papieren beschermlaag nog op de panelen, om onnodige krassen en gemakkelijker markeren met een pen of potlood te voorkomen.

Ik gebruikte toen de lange steunstukken (de 1 x 38 cm) en markeerde alle punten 0,5 cm vanaf een uiteinde en 0,5 cm vanaf een zijkant. Uit deze markeringen werden gaten gemaakt met de boor, beginnend bij de kleinste beschikbare boor die ik heb, en door de maten gaand totdat een diameter van 2,0 mm is gemaakt.

Met dezelfde boortechniek worden extra gaten gemaakt om de controllerkaart met extra bouten vast te zetten.

Een van de zijpanelen moet dan worden afgesneden zodat de poorten van de controllerkaart en het insteltoetsenbord toegankelijk zijn.

Eindelijk is het tijd om alles in elkaar te zetten!

Stap 4: Alles samenvoegen: scherm, bord en behuizing

Als alles klaar is, kan het daadwerkelijke bouwen beginnen.

In de dunne zijstukken werden gaten geboord. De bovenste en onderste stukken hadden twee gaten nodig, één aan elk uiteinde. Extra gaten kunnen later worden geboord voor meer ondersteuning.

De zijstukken waren iets gecompliceerder, omdat er gaten moesten worden geplaatst om het bord te ondersteunen en een LED-indicatielampje. De gaten zijn symmetrisch geboord om de uiteindelijke montage er schoon en professioneel uit te laten zien. Verder werden de planken gebruikt om de gaten goed te plaatsen.

Het bovenstuk en het scherm worden vervolgens op het doorzichtige voorpaneel geplaatst. Eenmaal goed gepositioneerd, werden de andere kleine stukjes gepositioneerd en tijdelijk aan het voorpaneel bevestigd en vervolgens gebruikt als geleiders om door de voorkant te boren.

Vervolgens worden M2-schroeven gebruikt om alles aan elkaar te bevestigen, met behulp van de plastic afstandhouders om de juiste pasvorm te garanderen. De afstandhouders worden op de juiste lengte gesneden om ervoor te zorgen dat het scherm 3,0 cm dik is als u klaar bent.

Als u de monitor nu zonder batterijvoeding wilt gebruiken, is deze stap bijna ten einde (en als dat zo is, kunt u doorgaan naar de Final Touches-pagina).

Aan de achterkant van de monitor is een stuk dun karton geplaatst om ervoor te zorgen dat het witte achtervel niet wordt beschadigd wanneer de printplaten en batterijen worden geplaatst.

Ten slotte worden de planken in hun juiste posities geplaatst volgens de schroefposities. Dit beveiligt de planken en maakt het minder waarschijnlijk dat ze loskomen.

Stap 5: Alles samenvoegen: batterijen en beschermingsbord

De batterijen werden met draden en soldeer met elkaar verbonden en vervolgens de vrije uiteinden van de draden naar het beschermingsbord. Het beschermingsbord heeft punten waar de batterijen moeten worden aangesloten om ze goed op te laden. Klik hier voor een schakelschema voor het aansluiten van de accu's. OPMERKING: de vorige link naar het bovenstaande batterijschema lijkt nu dood te zijn, dus ik plaats hier een nieuwe link naar het nieuwe schema. Verdere updates worden aan het einde van dit gedeelte besproken.

De laadklemmen van het beveiligingscircuit worden vervolgens aangesloten op de voeding van de LVDS-kaart om zowel de batterijvoeding te leveren als het opladen van de batterijen mogelijk te maken.

Na het opladen heb ik getest of het concept werkt door de monitor via batterijvoeding aan te zetten, en het werkte. Tijdens de echte test van het gebruik van de monitor ging de monitor echter niet aan. Bij inspectie zag ik dat er een niet meer aan het opladen was. Dus heb ik de lege batterij vervangen door een reservebatterij die ik had liggen. Ook heb ik de verbindingen met het beveiligingscircuit dubbel gecontroleerd.

Helaas waren sommige batterijen na een tweede volledige test nog steeds volledig ontladen, waardoor ik dacht dat het LVDS-bord het probleem was. Dus ik verwijderde de cilinderaansluiting, monteerde hem rechtstreeks op het beveiligingscircuit en verbond hem met de LVDS-kaart via kabels naar waar hij vroeger was aangesloten. Dit deed wonderen, aangezien de batterijen nu goed worden opgeladen en het LVDS-bord zijn stroom krijgt van de batterijen of de voeding.

Ik heb toen een kabel gemaakt met 4 draden en een 4-pins PHR-connector, die overeenkomt met die op het LVDS-bord. Dit werd vervolgens gebruikt om de positieve pool van de beveiligingskaart aan te sluiten op de 12V-terminal van de LVDS-kaart, en op dezelfde manier met de aardingsterminals. Hierdoor kan het bord worden gevoed door de batterij en kan het worden opgeladen met een 12V-voeding terwijl het scherm wordt gevoed. Bij testen werkte dit vlekkeloos. UPDATE 19 april 2021

Het is een tijdje geleden dat ik deze Instructable heb bezocht en ik realiseerde me dat ik geen van de beloofde updates heb gegeven. Hier gaan we…

Na de suggestie bij de opmerkingen (met dank aan Copper Dog), besloot ik om te zien of het toevoegen van meer cellen tegelijk de slag zou slaan. Dit zou de totale interne weerstand van de batterij kleiner maken, wat zou moeten betekenen dat er een grotere maximale stroom kan worden geleverd voor dezelfde spanning, waardoor het uitgangsvermogen wordt gestabiliseerd en dus wordt voorkomen dat de laptop flikkert. Eindresultaat: het werkt! Het scherm gaat niet meer aan en uit als het opgeladen moet worden; het gaat gewoon uit. Dit zorgt er ook voor dat het scherm een langere looptijd heeft. Het nadeel is dat het nu een beetje zwaarder is.

Stap 6: Testen

Omdat de batterijen vóór de installatie waren opgeladen, verwachtte ik dat het scherm zou worden ingeschakeld zodra het solderen was voltooid. Dit was echter niet het geval, dus ik zette het scherm een paar minuten aan met de 12V-voeding, waarbij het scherm meteen oplichtte.

Terwijl ik wachtte tot de batterijen een beetje waren opgeladen, verbond ik mijn laptop met een HDMI-kabel met het scherm en het werkte perfect.

Na 5 minuten te hebben gewacht, verwijderde ik de oplader om te zien of de batterijen werkten, en dat deden ze! Ik zette toen het scherm uit en zag dat het nog steeds werd gevoed omdat het ingebouwde aan-uit-lampje nog steeds brandt. Ik vind nu de tijd dat het scherm in de stand-bymodus blijft voordat het daadwerkelijk wordt uitgeschakeld.

Ik heb toen besloten om te testen hoe lang de batterijen meegaan als ze volledig zijn opgeladen. Aangezien de batterijen niet nieuw zijn, had ik geen lange batterijduur verwacht. Ik was echter aangenaam verrast dat de batterijen het scherm ongeveer 45 minuten van stroom kunnen voorzien.

Interessant is dat ik ook de spanning over de batterijen heb gemeten terwijl ze aan het ontladen waren. Ik merkte dat wanneer de achtergrondverlichting van het scherm werd ingeschakeld, de spanningswaarde daalde tot ongeveer 0,7 V onder de waarde wanneer de achtergrondverlichting uit was. Bovendien zou het beschermingsbord de stroom naar het scherm uitschakelen bij 9,7 V over de batterijen. Daarna schiet de spanning omhoog tot 10,4 V, waardoor het scherm weer aan gaat. Dit is een probleem dat later moet worden behandeld, maar het volstaat te zeggen dat de batterijen voorlopig moeten worden opgeladen wanneer het scherm wordt uitgeschakeld.

Al met al is dit een succesvol project, dat gemakkelijk kan worden gerepliceerd.

Stap 7: laatste hand en aanbevelingen

Hoewel de zijpanelen klaar zijn om te worden geïnstalleerd, heb ik ervoor gekozen ze er nog niet op te zetten. Dit zal het gebruik van het scherm en het aanpassen ervan voorlopig gemakkelijker maken.

Een paar verbeteringen zijn al in me opgekomen en zouden binnenkort deel uitmaken van de monitor:

- Een Arduino-gestuurde laadindicator en laadregelaar. De indicator is in feite een 3-kleuren LED die wordt bestuurd door de Arduino. De laadregelaar zorgt voor een maximale levensduur van de accu. Li-ionbatterijen kunnen het beste worden opgeladen tot 10% meer dan het batterijniveau voordat ze worden opgeladen, d.w.z. als de batterij 60% is, moet deze tot 70% worden opgeladen voordat ze worden losgekoppeld.

- Een statiefbevestiging, om de monitor verder te stabiliseren door hem op een statief te bevestigen.

- Gaten voor de LVDS-toetsenbordknoppen en de bijbehorende vervangende knoppen om die op het bord zelf te veranderen. Op dit moment is het niet nodig om het toetsenbord te gebruiken, maar er kunnen gevallen zijn waarin het nuttig kan zijn.

- Gebruik meer moeren om de bouten op het voorpaneel en de steunstukken van het scherm te bevestigen. De moeren voorkomen dat de schroeven eraf vallen wanneer het achterpaneel wordt verwijderd. Dit betekent ook dat de afstandhouders opnieuw moeten worden afgesteld.