小型の自己給電モニターを作成する

ITの空き時間には、ビデオの撮影とラジコンカーの設計に従事しています。
この記事では、これらの関心がモニターでどのように交差したかを説明します。

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利便性を高めるため、DSLRカメラのビデオ監視は、対角線が7インチのシンプルな中国のIPSモニターによって購入されました。




主な技術仕様:
ビデオ入力:HDMI、VGA、RCA。
解像度:1280x800;
供給電圧:5-30V DC(コンピューターの一対のUSB出力でも動作します);
消費電力:6W。

モニターは、このサイズに対応する良好な解像度、広い視野角と良好な色再現を備えたIPSマトリックスを備えています。
モニターの電源はもともと外部アダプターを介してコンセントから供給されていましたが、これはビデオ録画にはまったく不便です。
まず、既製のソリューションを見つけました。カメラの標準バッテリー用のVESA 75x75互換ファスナーがモニターの背面に取り付けられています。



しかし、このソリューションには多くの欠点があることが判明しました。外部充電器を使用する必要があり、バッテリー容量が約40分間十分であるため、バッテリーを切断する必要があります。 「電源オフ」モードでは、モニターは多くのエネルギーを消費し、バッテリーモジュールはモニターの厚さを2倍にします。

このバージョンでも、新しい使用方法があります。
多くの場合、データセンターではラックシーリングが使用され、コンソールをラックの前面に接続することは困難です。モニターに電源が供給されていません。
ラックの背面からコンソールを接続し、ケーブルオーガナイザーを介してポートに接続して、ホットコリドーで作業する必要があります。 もちろん、状況はそれほど悪くなく、ほとんどの機器でipKVMが使用されていますが、状況は異なります。ipKVM自体に設定が必要な場合もあります。
そして、解決策が現れました-ラックの正面からフックでモニターを吊るします(磁石でできます、重さはあまりありません)、サーバーの正面からVGAケーブルを接続します。

その後、別のアプリケーションが登場しました。
FPVシステムをRCカーに搭載することにしました。
このモニターは受信機に接続され、無線リモコンに固定されています。
しかし、このソリューションでは、モニターと受信機を接続するワイヤーの束が気に入らず、受信機にも電力が必要でした。
さらに、カメラのバッテリー容量はかなり弱かった。

すべてのコンポーネントをモニターケース内に配置し、可能な限り外部ワイヤを取り除くために、詳細なチューニングを行うことが決定されました。 理想的には、FPV受信機、バッテリー、充電器をそこに配置します。

モニターを解体-内部ボリュームの半分が空いていることが判明しました。




分解およびFPVレシーバー:


送信機は写真の上にあり、受信機は下にあります。

FPVレシーバーボードは、標準レシーバーモジュール(金属スクリーンの小さなボード)と、コネクタと電源レギュレータがはんだ付けされているボードで構成されています。
スタビライザーは5Vで線形タイプであることが判明しました。 必要以上のものはすべて熱になりますが、これには高熱が関係していました。 消費電流は約200mAです。
しかし、送信機はより最新のスイッチング電源安定器を使用します。
標準の受信モジュールは、3.3〜5Vの範囲で給電できます。
受信モジュールは簡単にはんだ付けできます。 メインボードと受信モジュールの間に細いナイフまたはドライバーを慎重に挿入してから、アンテナのはんだ付けを外し、ナイフでモジュールをわずかに持ち上げます。 次に、モジュールを手で優しく持ち上げ、はんだごてで残りのリードを温めます。 先端が広く尖った100Wのはんだごてを使用しました。


このモジュールは個別に購入できますが、すでに既製のキットがあります。

車輪を再発明して充電/放電を制御しないようにするため、LiPoバッテリーは、モバイルデバイスの充電に標準のPower Bankデバイスを使用することを決定しました。
サイズ、容量、戻り電流が適切で、太陽電池を備えたeBayで見つかります



太陽電池を使用する理由-原則として、すべてのパワーバンクはUSBコネクタを介して充電されるため、より普遍的なソリューションを作りたいと思います。 外部電源を使用して、USBコネクタとモニターの標準電源コネクタの両方から充電できます。

まず、Power Bankを分解しました。内部は私の期待を完全に満たしていました。
デバイスが中国語であっても、ケースと詰め物はしっかりと作られていると言わなければなりません。



LiPoバッテリーは、2つの平らな長方形のセルで構成されています。 マーキングには電圧のみが表示されます。 要素は並列に接続されます。 ワイヤは、保護コントローラ付きの小さなボードを介して接続されます。
主張されたバッテリー容量10000mAh



電源コントローラとコネクタを備えたボードは非常にコンパクトです。




バッテリー容量をチェックすることを最初に決めたのは、 そのようなデバイスでは、しばしば宣言された特性は真実ではありません。
バッテリーをはんだ付けし、外部充電器に接続しました。
2Aの電流で充電および放電すると、容量は公称値よりわずかに高くなりました。
宣言された能力に対応していることを嬉しく思いました。



モニターに戻ります。
最初に、Dremelハンドフライスカッターとカッティングホイールを使用して、レシーバー、バッテリーコントローラー、バッテリー自体が配置されるコンパートメントのさまざまなプラスチックファスナーを取り外します。
次は骨の折れるはんだ付けでした。
モニターボードでは、入力フィルターチョークをはんだ付けする必要があります。代わりに、電源コネクタの直後に、USB出力コネクタからバッテリーコントローラーの2Aにプラス線をはんだ付けします。 USBコネクターがボードに接続されている場所でワイヤーをはんだ付けしました。
マイナス線は、モニターコントローラーの共通バスにはんだ付けする必要があります。 (たとえば、外部コネクタのすべての金属ケースはマイナスにはんだ付けされています)
レシーバーのプラス入力を1Aにハンダ付けした2番目のUSBコネクタ。
マイナス線も共通モニターバスにはんだ付けされています。
RCAコネクタの中央ピンへの受信機のビデオ出力。
4セクションの無線チャネルスイッチがレシーバーボードから落とされ、アンテナの横に接着され、ワイヤーでボードに接続されました。
無線チャネルを切り替えるには、3つのセクションが必要です。 それらは、共通のマイナスバス(たとえば、アンテナコネクタハウジング)に短絡する必要があります。
4番目のセクションを使用して、無線受信モジュールをオンにしました。 それは約1Wのエネルギーを消費しますが、これはバッテリーで駆動された場合に非常に多くなります。



電源バンクには独自の電源ボタンがあり、同時に充電レベルのLEDスケールがあります。
電源がオンになったときに電源がオフになった場合(電源ボタンの以前の状態を記憶している場合)、電源がオンになったときにモニター自体がオンになるため、モニターの電源ボタンから2本のワイヤーをはんだ付け解除し、このボタンを電源銀行の電源ボタンと並列にはんだ付けしました(LED付きのフレキシブルケーブル上にあります)充電レベル)。
背面カバーに容量インジケーター用の小さな穴を開けて、このケーブルを接着剤で接着しました。 バッテリーコントローラーボードは、USBコネクタで背面カバーに接着されています。
充電用のミニUSBコネクタがモニターの下部から出ています。





すべてが非常にぎっしり詰め込まれており、空きスペースはありません。
わずかな欠点があります-バッテリーが重心を大きくシフトしました。
最終質量は-500gです。
無線モジュールをオンにした状態でのバッテリー寿命は4.5時間です。

モニターは動作中は非常に暖かく、いくつかの点で温度は摂氏約55度です。
熱写真は、加熱の主な場所を示しています:マトリックスの上部(マトリックスコントローラー)、受信モジュール、バッテリーコントローラー、モニター電源安定化装置。




それだけです、ご清聴ありがとうございました。

Source: https://habr.com/ru/post/J231579/


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