Monitor de computadora portátil con batería reutilizado: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Para mi primer instructable, voy a hacer algo que siempre quise. Pero primero, una breve historia de fondo.

Mi computadora portátil durante 7 años finalmente se descompuso y no me quedó más remedio que comprar una nueva. La vieja computadora portátil ya había tenido varias reparaciones menores, así que me di cuenta de que podía sacar cualquier cosa de ella sin problemas de romper algo útil.

Siempre he querido un segundo monitor para facilitar el trabajo. Esto presentó la oportunidad perfecta para conseguir uno y satisfacer al aficionado al bricolaje que hay en mí.

Entonces, sin más preámbulos, aquí están las instrucciones para hacer un monitor portátil que funcione con baterías.

NOTA: ¡Mira las fotos para obtener instrucciones y notas más detalladas sobre la compilación!

Paso 1: La pantalla: piezas, herramientas y ensamblaje

Partes y fuentes

- Pantalla de una computadora portátil vieja (para este proyecto, el número de serie de la pantalla es N156B6-L05)

- Placa controladora LCD / LED LVDR del minorista en línea (enlace de AliExpress)

- Fuente de alimentación de 12V 2A con conector de barril (enlace AliExpress)

Instrumentos

- Destornilladores de precisión para tornillos pequeños.

Montaje

Para tomar la pantalla de la computadora portátil, simplemente siga las instrucciones específicas para su dispositivo. Seguí los pasos de este video. Desafortunadamente, no se tomaron fotos durante este paso, excepto el resultado final.

Una vez que se quita la pantalla, busque su número de modelo. Esto se encuentra en la parte posterior del panel.

Una vez que encuentre el número de serie, busque una placa controladora LVDR que sea compatible con la pantalla. Elegí uno con un puerto VGA y un puerto HDMI. Todo lo que queda por hacer en este punto es probar si el controlador y la pantalla funcionan, ¡y así fue!

Tenga en cuenta que la mayoría de los controladores son, por defecto, alimentados por una fuente de alimentación de 12V. El controlador que tengo se puede alimentar en cualquier lugar de 6.0V a 15.0V según lo probado.

Fue aquí donde decidí hacer que este monitor también funcionara con baterías, y ahí es donde lo estamos haciendo en el Paso 2.

Paso 2: Fuente de energía: piezas, herramientas y ensamblaje

Partes y fuentes

- Batería vieja de la computadora portátil (para extraer las celdas de iones de litio y la placa de protección)

- Fuente de alimentación del controlador de pantalla o una placa de protección de terceros (enlace de Aliexpress)

- alambres

Instrumentos

- Soldador, plomo y fundente

- Destornillador de cabeza plana

- Opcional: un kit de herramientas de palanca, para extraer las celdas de iones de litio

Montaje

Dado que la computadora portátil ya no se puede usar, la batería es prácticamente inútil. Sin embargo, las celdas de iones de litio aún podrían ser útiles si aún estuvieran cargadas adecuadamente. Además, los paquetes de energía para portátiles están diseñados con una placa de protección de carga para garantizar que las baterías no se sobrecarguen ni se descarguen.

Para recuperar estas piezas, todo lo que se necesitaba era abrir el paquete de energía, asegurándose de no dañar las celdas o la placa del controlador. Y dado que el paquete de energía en sí no sirve de nada, simplemente seguí adelante y destruí su carcasa en el proceso. Si tiene acceso a herramientas de palanca, úselas, ya que son mucho mejores de usar. En mi caso, utilicé un destornillador de punta plana y un cuchillo pequeño para abrir el paquete de energía

Una vez que las celdas y la placa estuvieron fuera, probé las baterías con un multímetro. Desea guardar cualquier celda que tenga un voltaje superior a 3,0 V. Es posible que aún pueda usar celdas que lean 2.5V o más. Sin embargo, las células que leen menos de 2,0 V están esencialmente muertas.

A partir de esta información, todas las celdas siguen funcionando, pero deben cargarse lo antes posible.

Dado que el voltaje nominal (también conocido como el promedio) de una celda de iones de litio es de 3.7 V, esto significa que 3 celdas serán suficientes para alimentar el monitor. Esto significa que la placa controladora de la unidad de alimentación se adapta perfectamente a la tarea, ya que no solo está diseñada para manejar 3 celdas, sino que también tiene un perfil estrecho para caber en la carcasa.

Paso 3: el caso: piezas, herramientas y montaje

Partes y fuentes

- Paneles acrílicos, cortados a medida en función de las dimensiones de la pantalla. Pedido en línea a un proveedor local, precortado. Dimensiones para coincidir con la pantalla (ver más abajo)

- Tornillos M2 (50 mm de longitud), con tuercas y arandelas a juego. Ferretería o en línea

- Separadores de plástico, 3 cm. Estos se cortarán a medida más adelante. Ferretería o en línea

Instrumentos

- Destornillador

- Herramienta rotativa (Dremel) con brocas y herramientas de corte adecuadas.

- alicates

- Opcional: herramienta de corte y rayado de acrílico

Montaje

Todas las pantallas de computadora están construidas con tamaños estándar. Por ejemplo, tengo una pantalla de 15,6 "con unas dimensiones de 34,54 cm x 19,43 cm. Sin embargo, este tamaño es solo para la pantalla en sí, y no tiene en cuenta los bordes de la pantalla donde están los soportes y otras partes. Así que asegúrate que cortó los paneles correctamente (o los precortó correctamente, como hice yo), debe medir absolutamente las dimensiones del monitor usted mismo. Para el monitor de 15.6 "que se usa aquí, las dimensiones terminaron siendo 36.0 cm x 21.0 cm.

Luego terminé pidiendo láminas acrílicas de 3 mm, con las siguientes propiedades:

- Transparente: 1 pieza 23 cm x 38 cm (para el frente)

- Negro: 1 pieza 23 cm x 38 cm (para la espalda)

- Negro: 2 piezas de 1 cm x 38 cm (para apoyar el monitor)

- Negro: 2 piezas de 1 cm x 21 cm (para apoyar el monitor)

- Negro: 2 piezas de 3 cm x 38 cm (para los paneles laterales)

- Negro: 2 piezas de 3 cm x 23 cm (para los paneles laterales)

Cometí un pequeño error y pedí piezas de 1 cm x 23 cm, en lugar de 1 cm x 21 cm. Solucioné este problema cortando el exceso yo mismo con una herramienta de corte y puntuación acrílica, y encajó perfectamente. En una nota al margen, es mejor marcar y perforar con el respaldo de papel protector aún en los paneles, para evitar rayones innecesarios y marcar más fácilmente con un bolígrafo o lápiz.

Luego utilicé las piezas de soporte largas (las de 1 x 38 cm) y marqué todos los puntos a 0,5 cm de un extremo y 0,5 cm de un lado. A partir de estas marcas, se hicieron agujeros con el taladro, comenzando con la broca más pequeña disponible que tengo, y avanzando a través de los tamaños hasta obtener un diámetro de 2,0 mm.

Se hacen orificios adicionales para asegurar la placa del controlador con pernos adicionales, utilizando la misma técnica de perforación.

A continuación, es necesario cortar uno de los paneles laterales para poder acceder a los puertos de la placa controladora y al teclado de ajuste.

¡Finalmente, es hora de poner todo junto!

Paso 4: unir todo: pantalla, tablero y carcasa

Una vez que todo esté listo, puede comenzar la compilación real.

Se perforaron agujeros en las delgadas piezas laterales. Las piezas superior e inferior necesitaban dos agujeros, uno en cada extremo. Se pueden perforar agujeros adicionales más tarde para obtener más soporte.

Las piezas laterales eran un poco más complicadas, ya que había que colocar agujeros para soportar la placa y una luz indicadora LED. Los orificios se perforaron simétricamente para que el montaje final se vea limpio y profesional. Además, las tablas se utilizaron para colocar correctamente los agujeros.

La pieza superior y la pantalla se colocan luego en el panel frontal transparente. Una vez colocadas correctamente, las otras piezas pequeñas se colocaron y se unieron temporalmente al panel frontal, y luego se usaron como guías para perforar el frente.

Luego se usan tornillos M2 para asegurar todo junto, usando los espaciadores de plástico para asegurar el ajuste correcto. Los espaciadores se cortan a la longitud adecuada para asegurarse de que la pantalla tenga un grosor de 3,0 cm cuando esté lista.

Si desea usar el monitor ahora sin energía de la batería, este paso es casi el final (y si es así, puede pasar a la página de Toques finales).

Se coloca un trozo de cartón delgado en la parte posterior del monitor para garantizar que la hoja de respaldo blanca no se dañe cuando se coloquen las placas de circuito y las baterías.

Finalmente, las tablas se colocan en sus posiciones adecuadas de acuerdo con las posiciones de los tornillos. Esto asegura las tablas y hace que sea menos probable que se suelten.

Paso 5: Uniendo todo: Baterías y placa de protección

Las baterías se conectaron entre sí con cables y soldadura, y luego los extremos libres de los cables a la placa de protección. La placa de protección tiene puntos donde se deben conectar las baterías para poder cargarlas correctamente. Haga clic aquí para ver un diagrama de circuito sobre cómo conectar las baterías. NOTA: El enlace anterior al esquema de la batería anterior parece estar muerto ahora, por lo que estoy publicando un nuevo enlace al nuevo esquema aquí. Más actualizaciones se discuten al final de esta sección.

Los terminales de carga del circuito de protección se conectan a la fuente de alimentación de la placa LVDS para proporcionar la energía de la batería y permitir la carga de las baterías.

Después de una carga, probé si el concepto funciona encendiendo el monitor con la energía de la batería, y funcionó. Sin embargo, durante la prueba real de uso del monitor, el monitor no se enciende. Tras la inspección, vi que uno ya no cargaba. Así que reemplacé la batería descargada por una de repuesto que tenía por ahí. Además, verifiqué dos veces las conexiones al circuito de protección.

Desafortunadamente, después de una segunda prueba completa, algunas de las baterías aún estaban completamente descargadas, lo que me llevó a creer que el problema era la placa LVDS. Así que quité su conector de barril, lo monté directamente en el circuito de protección y lo conecté a la placa LVDS mediante cables a donde solía estar conectado. Esto funcionó de maravilla, ya que las baterías ahora se cargan correctamente y la placa LVDS obtiene su energía de las baterías o de la fuente de alimentación.

Luego hice un cable con 4 hilos y un conector PHR de 4 pines, que coincide con el de la placa LVDS. Luego se usó para conectar el terminal positivo de la placa de protección al terminal de 12 V de la placa LVDS, y de manera similar con los terminales de tierra. Esto permite que la placa sea alimentada por la batería, así como cargarla con una fuente de alimentación de 12V mientras enciende la pantalla. Después de la prueba, esto funcionó sin problemas. ACTUALIZACIÓN 19 de abril de 2021

Ha pasado un tiempo desde que visité este Instructable y me di cuenta de que no he dado ninguna de las actualizaciones prometidas. Así que, aquí vamos…

Tras la sugerencia de los comentarios (gracias a Copper Dog), decidí ver si agregar más celdas en paralelo funcionaría. Esto haría que la resistencia interna general de la batería sea más pequeña, lo que debería significar que se puede entregar una corriente máxima mayor para el mismo voltaje, estabilizando así la salida de energía y evitando así el parpadeo de la computadora portátil. Resultado final: ¡funciona! La pantalla ya no se enciende y apaga cuando es necesario cargarla; simplemente se apaga. Además, esto hace que la pantalla tenga un mayor tiempo de ejecución. La desventaja es que ahora es un poco más pesado.

Paso 6: prueba

Dado que las baterías se cargaron antes de la instalación, esperaba que la pantalla se encienda una vez que se completara la soldadura. Sin embargo, este no fue el caso, así que encendí la pantalla con la fuente de alimentación de 12V durante unos minutos, durante los cuales la pantalla se iluminó de inmediato.

Mientras esperaba que las baterías se cargaran un poco, conecté mi portátil a la pantalla con un cable HDMI, y funcionó a la perfección.

Después de esperar 5 minutos, quité el cargador para ver si las baterías funcionaban, ¡y lo hicieron! Luego apagué la pantalla y vi que todavía estaba encendida ya que la luz de encendido y apagado incorporada todavía estaba encendida. Ahora encuentro el tiempo en que la pantalla permanecerá en modo de espera antes de apagarse.

Luego decidí probar cuánto tiempo durarán las baterías con una carga completa. Dado que las baterías no son nuevas, no esperaba una batería de larga duración. Sin embargo, me sorprendió gratamente que las baterías puedan alimentar la pantalla durante unos 45 minutos.

En una nota interesante, también medí el voltaje en las baterías mientras se descargaban. Me di cuenta de que cuando la luz de fondo de la pantalla estaba encendida, la lectura de voltaje bajó a aproximadamente 0,7 V por debajo de la lectura cuando la luz de fondo está apagada. Además, la placa de protección apagaría la alimentación de la pantalla a 9,7 V a través de las baterías. Posteriormente, el voltaje se dispara hasta 10,4 V, volviendo a encender la pantalla. Este es un tema que se tratará más adelante, pero basta decir que por ahora, las baterías deben cargarse cuando la pantalla se apaga.

Con todo, este es un proyecto exitoso y debería reproducirse fácilmente.

Paso 7: Toques finales y recomendaciones

Aunque las cubiertas laterales están listas para ser instaladas, opté por no ponerlas todavía. Esto, por el momento, facilitará el uso de la pantalla y los ajustes.

Ya me han venido a la mente algunas mejoras y pronto formarán parte del monitor:

- Un indicador de carga controlado por Arduino y un controlador de carga. El indicador es básicamente un LED de 3 colores que está controlado por Arduino. El controlador de carga sirve para garantizar la máxima vida útil de la batería. Las baterías de iones de litio se cargan mejor a un 10% más que el nivel de la batería antes de cargarlas, es decir, si la batería está al 60%, entonces debe cargarse hasta un 70% antes de desconectarse.

- Un soporte para trípode, para estabilizar aún más el monitor colocándolo en un trípode.

- Agujeros para los botones del teclado LVDS, y los correspondientes botones de recambio para cambiar los de la propia placa. Por el momento, no es necesario utilizar el teclado, pero puede haber algunos casos en los que sea útil.

- Usar más tuercas para asegurar los pernos en el panel frontal de la pantalla y las piezas de soporte. Las tuercas evitarán que los tornillos se caigan cuando se retire el panel posterior. Esto también significa que será necesario reajustar las longitudes de los espaciadores.