Moniteur pour ordinateur portable alimenté par batterie réutilisé : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Pour mon premier instructable, je vais faire quelque chose que j'ai toujours voulu. Mais d'abord, une courte histoire.

Mon ordinateur portable pendant 7 ans est finalement tombé en panne et je n'ai eu d'autre choix que d'en acheter un nouveau. L'ancien ordinateur portable avait déjà subi plusieurs réparations mineures, alors je me suis rendu compte que je pouvais tout en retirer sans aucun problème pour casser quelque chose d'utile.

J'ai toujours voulu un deuxième moniteur pour faciliter le travail. C'était l'occasion idéale d'en obtenir un et de satisfaire le bricoleur en moi.

Alors sans plus tarder, voici les instructions pour fabriquer un moniteur portable alimenté par batterie !

REMARQUE: consultez les photos pour des instructions et des notes plus détaillées sur la construction !

Étape 1: L'écran: pièces, outils et assemblage

Pièces et sources

- Écran d'un ancien ordinateur portable (pour ce projet, le numéro de série de l'écran est N156B6-L05)

- Carte contrôleur LCD/LED LVDR du détaillant en ligne (lien AliExpress)

- Alimentation 12V 2A avec jack barillet (lien AliExpress)

Outils

- Tournevis de précision pour petites vis.

Assemblée

Pour prendre l'écran de l'ordinateur portable, suivez simplement les instructions spécifiques à votre appareil. J'ai suivi les étapes de cette vidéo. Malheureusement, aucune photo n'a été prise lors de cette étape, hormis le résultat final.

Une fois l'écran retiré, recherchez son numéro de modèle. Celui-ci se trouve à l'arrière du panneau.

Une fois le numéro de série trouvé, recherchez une carte contrôleur LVDR compatible avec l'écran. J'en ai choisi un avec un port VGA et un port HDMI. Tout ce qu'il reste à faire à ce stade est de tester si le contrôleur et l'écran fonctionnent, et c'est fait !

Notez que la plupart des contrôleurs sont, par défaut, alimentés par une alimentation 12V. Le contrôleur que j'ai peut être alimenté de 6,0 V à 15,0 V comme testé.

C'est ici que j'ai décidé de faire fonctionner ce moniteur également sur batterie, et c'est là que nous procédons à l'étape 2.

Étape 2: Source d'alimentation: pièces, outils et assemblage

Pièces et sources

- Ancienne batterie d'ordinateur portable (pour extraire les cellules Li-ion et la carte de protection)

- L'alimentation du contrôleur d'écran ou une carte de protection tierce (lien Aliexpress)

- Fils

Outils

- Fer à souder, plomb à souder et flux

- Tournevis à tête plate

- En option: un kit d'outils à levier, pour extraire les cellules Li-ion

Assemblée

Étant donné que l'ordinateur portable n'est plus utilisable, la batterie est pratiquement inutile. Cependant, les cellules Li-ion pourraient toujours être utiles si elles étaient encore suffisamment chargées. De plus, les blocs d'alimentation pour ordinateurs portables sont conçus avec une carte de protection de charge pour garantir que les batteries ne sont pas surchargées et sous-chargées.

Pour récupérer ces pièces, il suffisait d'ouvrir le bloc d'alimentation en veillant à ne pas endommager les cellules ou la carte contrôleur. Et comme le bloc d'alimentation lui-même ne sert à rien, je suis simplement allé de l'avant et j'ai détruit son boîtier dans le processus. Si vous avez accès à des outils de levier, veuillez les utiliser car ils sont bien meilleurs à utiliser. Dans mon cas, j'ai utilisé un tournevis à tête plate et un petit couteau pour ouvrir le bloc d'alimentation

Une fois les cellules et la carte sorties, j'ai testé les batteries avec un multimètre. Vous souhaitez enregistrer toutes les cellules dont la tension est supérieure à 3,0 V. Vous pouvez toujours utiliser des cellules qui lisent 2,5 V ou plus. Cependant, les cellules qui lisent moins de 2,0 V sont essentiellement mortes.

A partir de ces informations, toutes les cellules fonctionnent toujours mais doivent être rechargées dès que possible.

Étant donné que la tension nominale (alias la moyenne) d'une cellule Li-ion est de 3,7 V, cela signifie que 3 cellules suffiront pour alimenter le moniteur. Cela signifie que la carte contrôleur du bloc d'alimentation est parfaitement adaptée à la tâche, car elle n'est pas seulement conçue pour gérer 3 cellules, mais a également un profil étroit pour s'insérer dans le boîtier.

Étape 3: Le boîtier: pièces, outils et assemblage

Pièces et sources

- Panneaux acryliques, découpés sur mesure selon les dimensions de l'écran. Commandé en ligne auprès d'un fournisseur local, prédécoupé. Dimensions pour correspondre à l'écran (voir ci-dessous)

- Boulons M2 (50 mm de longueur), avec écrous et rondelles assortis. Quincaillerie ou en ligne

- Entretoises en plastique, 3 cm. Ceux-ci seront coupés à la taille plus tard. Quincaillerie ou en ligne

Outils

- Tournevis

- Outil rotatif (Dremel) avec forets et outils de coupe appropriés.

- Pinces

- Facultatif: outil de notation et de coupe en acrylique

Assemblée

Tous les écrans d'ordinateur sont construits selon des tailles standard. Par exemple, j'ai un écran de 15,6 avec des dimensions de 34,54 cm x 19,43 cm. Cependant, cette taille est uniquement pour l'écran lui-même, et ne prend pas en considération les bords de l'écran où se trouvent les supports et autres pièces. Donc pour être sûr que vous ayez coupé les panneaux correctement (ou que vous les ayez prédécoupés correctement, comme je l'ai fait), vous devez absolument mesurer vous-même les dimensions du moniteur.

J'ai alors fini par commander des plaques acryliques de 3 mm, avec les propriétés suivantes:

- Transparent: 1 pièce 23 cm x 38 cm (pour la face avant)

- Noir: 1 pièce 23 cm x 38 cm (pour le dos)

- Noir: 2 pcs 1 cm x 38 cm (pour soutenir le moniteur)

- Noir: 2 pcs 1 cm x 21 cm (pour soutenir le moniteur)

- Noir: 2 pcs 3 cm x 38 cm (pour les panneaux latéraux)

- Noir: 2 pcs 3 cm x 23 cm (pour les panneaux latéraux)

J'ai fait une petite erreur et j'ai commandé des pièces de 1 cm x 23 cm, au lieu de 1 cm x 21 cm. J'ai contourné ce problème en coupant moi-même l'excédent avec un outil de notation et de coupe en acrylique, et il s'est parfaitement ajusté. En passant, il est préférable de marquer et de percer avec le support en papier protecteur toujours sur les panneaux, afin d'éviter les rayures inutiles et un marquage plus facile avec un stylo ou un crayon.

J'ai ensuite utilisé les pièces de support longues (celles de 1 x 38 cm) et j'ai marqué tous les points à 0,5 cm d'une extrémité et à 0,5 cm d'un côté. À partir de ces marques, des trous ont été faits avec la perceuse, en commençant par le plus petit foret disponible que j'ai, et en progressant à travers les tailles jusqu'à ce qu'un diamètre de 2,0 mm soit réalisé.

Des trous supplémentaires sont réalisés pour fixer la carte contrôleur avec des boulons supplémentaires, en utilisant la même technique de perçage.

Il faut ensuite découper l'un des panneaux latéraux pour accéder aux ports de la carte contrôleur et au clavier de réglage.

Enfin, il est temps de tout mettre en place !

Étape 4: Tout assembler: écran, tableau et boîtier

Une fois que tout est prêt, la construction proprement dite peut commencer.

Des trous ont été percés dans les pièces latérales minces. Les pièces du haut et du bas nécessitaient deux trous, un à chaque extrémité. Des trous supplémentaires peuvent être percés plus tard pour plus de soutien.

Les pièces latérales étaient légèrement plus compliquées, car des trous devaient être placés pour supporter la planche et un voyant LED. Les trous ont été percés symétriquement pour que le montage final ait l'air propre et professionnel. De plus, les planches ont été utilisées pour placer les trous correctement.

La pièce supérieure et l'écran sont ensuite placés sur le panneau avant transparent. Une fois positionnés correctement, les autres petites pièces ont été positionnées et fixées temporairement au panneau avant, puis les ont utilisées comme guides pour percer le devant.

Des vis M2 sont ensuite utilisées pour fixer le tout ensemble, en utilisant les entretoises en plastique pour assurer le bon ajustement. Les entretoises sont coupées à la bonne longueur pour s'assurer que l'écran a une épaisseur de 3,0 cm une fois terminé.

Si vous souhaitez utiliser le moniteur maintenant sans batterie, cette étape est presque la fin (et si c'est le cas, vous pouvez passer à la page Touches finales).

Un morceau de carton fin est placé à l'arrière du moniteur pour s'assurer que la feuille de support blanche ne sera pas endommagée lors de la mise en place des circuits imprimés et des batteries.

Enfin, les planches sont placées dans leurs positions appropriées en fonction des positions des vis. Cela sécurise les planches et les rend moins susceptibles de se détacher.

Étape 5: Tout assembler: Batteries et carte de protection

Les batteries étaient connectées les unes aux autres avec des fils et de la soudure, puis les extrémités libres des fils au panneau de protection. Le panneau de protection a des points où les batteries doivent être connectées afin de les charger correctement. Cliquez ici pour un schéma de circuit sur la façon de connecter les batteries. REMARQUE: Le lien précédent vers le schéma de la batterie ci-dessus semble être mort maintenant, je publie donc un nouveau lien vers le nouveau schéma ici. D'autres mises à jour sont discutées à la fin de cette section.

Les bornes de charge du circuit de protection sont ensuite connectées à l'alimentation de la carte LVDS pour à la fois lui fournir l'alimentation de la batterie et permettre la charge des batteries.

Après une charge, j'ai testé si le concept fonctionnait en allumant le moniteur via la batterie, et cela a fonctionné. Cependant, lors du test réel d'utilisation du moniteur, le moniteur ne s'allumait pas. Après inspection, j'ai vu que l'un ne chargeait plus. J'ai donc remplacé la batterie morte par une de rechange que j'avais qui traînait. De plus, j'ai revérifié les connexions au circuit de protection.

Malheureusement, après un deuxième test complet, certaines batteries étaient encore complètement déchargées, ce qui m'a amené à croire que la carte LVDS était le problème. J'ai donc retiré sa prise cylindrique, l'ai montée directement sur le circuit de protection et l'ai connectée à la carte LVDS via des câbles à l'endroit où elle était connectée. Cela a fait des merveilles, car les batteries se chargent maintenant correctement et la carte LVDS est alimentée soit par les batteries, soit par l'alimentation.

J'ai ensuite fabriqué un câble avec 4 fils et un connecteur PHR à 4 broches, qui correspond à celui de la carte LVDS. Celui-ci a ensuite été utilisé pour connecter la borne positive de la carte de protection sur la borne 12V de la carte LVDS, et de même avec les bornes de terre. Cela permet à la carte d'être alimentée par la batterie, ainsi que de la charger avec une alimentation 12V tout en alimentant l'écran. Lors des tests, cela a fonctionné sans accroc. MISE À JOUR 19 avril 2021

Cela fait un moment que j'ai visité cet Instructable, et j'ai réalisé que je n'avais donné aucune des mises à jour promises. Alors on y va…

Sur la suggestion des commentaires (merci à Copper Dog), j'ai décidé de voir si l'ajout de plus de cellules en parallèle ferait l'affaire. Cela réduirait la résistance interne globale de la batterie, ce qui devrait signifier qu'un courant maximal plus important peut être délivré pour la même tension, stabilisant ainsi la puissance de sortie et empêchant ainsi le scintillement de l'ordinateur portable. Résultat final: ça marche ! L'écran ne s'allume et ne s'éteint plus lorsqu'il a besoin d'être rechargé; il s'éteint tout simplement. En outre, cela rend l'écran plus long. L'inconvénient est qu'il est maintenant un peu plus lourd.

Étape 6: Tester

Comme les batteries étaient chargées avant l'installation, je m'attendais à ce que l'écran s'allume une fois la soudure terminée. Cependant, ce n'était pas le cas, j'ai donc alimenté l'écran avec l'alimentation 12V pendant quelques minutes, pendant lesquelles l'écran s'est allumé immédiatement.

En attendant que les batteries se chargent un peu, j'ai connecté mon ordinateur portable à l'écran avec un câble HDMI, et cela a parfaitement fonctionné.

Après avoir attendu 5 minutes, j'ai retiré le chargeur pour voir si les batteries fonctionnaient, et ils l'ont fait ! J'ai ensuite éteint l'écran et j'ai vu qu'il était toujours sous tension car le voyant marche-arrêt intégré est toujours allumé. Je trouve maintenant le temps pendant lequel l'écran resterait en mode veille avant de s'éteindre.

J'ai alors décidé de tester la durée de vie des batteries à pleine charge. Comme les piles ne sont pas neuves, je ne m'attendais pas à une longue autonomie. Cependant, j'ai été agréablement surpris que les batteries puissent alimenter l'écran pendant environ 45 minutes.

Sur une note intéressante, j'ai également mesuré la tension aux bornes des batteries pendant qu'elles se déchargeaient. J'ai remarqué que lorsque le rétroéclairage de l'écran était allumé, la lecture de la tension descendait à environ 0,7 V en dessous de la lecture lorsque le rétroéclairage est éteint. De plus, la carte de protection couperait l'alimentation de l'écran à 9,7 V à travers les batteries. Ensuite, la tension monte jusqu'à 10,4 V, rallumant l'écran. C'est une question à traiter plus tard, mais il suffit de dire que pour l'instant, les batteries doivent être chargées lorsque l'écran s'éteint.

Dans l'ensemble, il s'agit d'un projet réussi et devrait être facilement reproduit.

Étape 7: Touches finales et recommandations

Même si les couvercles latéraux sont prêts à être installés, j'ai choisi de ne pas les mettre encore. Cela facilitera pour le moment l'utilisation de l'écran et ses réglages.

Quelques améliorations sont déjà venues à l'esprit, et feront bientôt partie du moniteur:

- Un indicateur de charge et un contrôleur de charge contrôlés par Arduino. L'indicateur est essentiellement une LED à 3 couleurs qui est contrôlée par l'Arduino. Le contrôleur de charge est destiné à assurer une durée de vie maximale à la batterie. Les batteries Li-ion sont mieux chargées à 10 % de plus que le niveau de la batterie avant la charge, c'est-à-dire que si la batterie est à 60 %, elle doit être chargée jusqu'à 70 % avant d'être déconnectée.

- Un support de trépied, pour stabiliser davantage le moniteur en le fixant à un trépied.

- Trous pour les boutons du clavier LVDS et les boutons de remplacement correspondants pour changer ceux de la carte elle-même. Pour le moment, il n'est pas nécessaire d'utiliser le clavier, mais il peut y avoir des cas où cela peut être utile.

- Utiliser plus d'écrous pour fixer les boulons sur le panneau avant de l'écran et les pièces de support. Les écrous empêcheront les vis de tomber lorsque le panneau arrière est retiré. Cela signifie également que les longueurs des entretoises devront être réajustées.