DIY mini laptop

Motivace

Hodně dávno, na základní škole, jsem měl kapesní dařízení - databanku/digitální diár (Casio SF-9350). Tehdy jsem obdivoval Psion Series 5, který pro mne byl finančně nedostupný (tento sen jsem si poté jako trošku "retro" splnil, ale bylo to už jen tak na "pokoukání" - praktické využití v té době už neměl). Také jsem jednu dobu, chvíli po uvedení, vlastnil Asus EEE PC 701. V současné době mi tedy chybí nějaké malé "kapesní" zařízení, které by fungovalo jako počítač.

Požadavky na zařízení

- architektura amd64, případně arm64
- ideálně nějaký normální operační systém založený na Debianu
- aby se vlezl do větší kapsy (ideálně 7 palců)
- výdrž na baterie ideálně 8 a více hodin
- měl by na tom běžet plynule prohlížeč s 5 panely
- SSH klient, VNC klient
- alespoň trošku rozumná klávesnice
- cenově dostupné (ideálně do 10000 Kč)

Současná nabídka (červen 2021)

Než budu něco vlasního bastlit, tak jsem se podíval na trh, jestli nějaké takové zařízení již existuje. Při pátrání u klasických PC značek (Leninovo, Dell, HP, ...) jsem na nic tak malého nenarazil. Pátral jsem tedy dál a narazil jsem na dvě čínské značky - One Netbook a GPD. Z jejich nabídky pak připadaly v úvahu následující modely (ne však moc cenově):
- GPD MicroPC - malý počítač, divná klávesnice, nedotykový displej, nativní sériový port
- GPD Pocket 2 - tenký
- One Netbook A1 - nakonec jsem objednal
- One Netbook OneGx1 - pěkný model, velká baterie, cena přes 20k
Všechny tyto modely byly, podle mne, až moc výkonné.

Vybíráme komponenty

Základem by měl být nějaké mini počítač - z těch, co znám (a mám doma), připadalo v úvahu nějaké Raspberry - aktuálně mám doma Zero W (malý výkon), 3A+ (jedno USB, výkon taky nic moc) a 4B (2GB RAM). Volba tedy padla na čtyřku.
Dále bylo třeba vybrat displej - objednal jsem 7 palcový s dotykovým ovládáním - rozlišení 1024x600.
Celkem velkým oříškem byla klávenice - tady jsem trval i na touchpadu (přece jen na tak malém displeji se budu těžko, i stylusem, trefovat na nějaké konkrétní místo). Nic takto malého (do rozměrů cca 20x15 cm) jsem na USB nenašel, takže připadaly v úvahu Bluetooth varianty - nakonec jsem narazil na tuto klávesnici (důležité pro mne bylo také poslání ze země EU).
Napájení je další kapitola, kterou jsem začal řešit - nakonec jsem zvolil to, co jsem měl doma - 3x 18650 baterie, 3S BMS. Pro napájení displeje a počítače pak slouží deska , kde je na vstupu 6-30V a na výstupu 2 USB konektory - 5.2V a 3A. Pro nabíjení pak slouží jack konektor, který je přes step-up (na 12.8V) připojen k BMS. Napájet se to tedy bude 5-9V (zjistil jsem, že 12V to ne vždy půjde - když bude za step-upem méně, než 12V tak to nepůjde...)

První sestavení - 2021-06-05

Nejdřív jsem sestavil "battery pack" - vytiskl držák na 3ks 18650, přidal plíšky, pomocí drátků připájel k BMS, kde jsem také připájel (sice naopak, než jsem chtěl) svorkovnici (nebo jak se tomu nadává) pro kladný a záporný pól, Následovalo proměření pomocí voltmetru - první zrada - všechny hodnoty, až na výsledné napětí, v pořádku. Po nějakém laborování výsledek stejný, ale když jsem k tomu připojil zátěž, tak najednou napětí bylo - neřeším proč, prostě funguje. Připojil jsem tedy step-up ("naladil" na 12.8V) a převodník z 6-30V se dvěma USB výstupy (hodí se mi to - jeden na Rpi a druhý na displej) 5V, 3A. V Raspberry jsem zatím zkusil Ubuntu (doporučeno je 4GB RAM, já mám jen 2GB) - to mi občas blbo, ale Raspbian i Kali (tam jsem se zatím nějak nezkamarádil s Bluetooth) vypadaly stabilně. Co se výdrže týká, tak bych počítal, že 3x 18650 o kapacitě 3000 mAh budou mít asi 30Wh. Při nějakém měření jsem klešťovým ampermetrem naměřil cca 0.6A, což při 12V může být okolo 8W spotřeby - to by mohlo stačit na cca 4 hodiny provozu - budu muset někdy ověřit v praxi. Jako test bych to viděl na spuštění Youtube videa a budu měřit čas, než mi BMS odpojí výstup. Jako napájení může sloužit jakýkoli zdroj 5-9V (12V by možná taky někdy mohl být, ale měl jsem s ním problémy - pak jsem zjistil, že když mám za step-upem 11.8V, tak na vstupu jaksi 12V nepůjde :-). Co se týká zapínání, tak mám zatím vypínač na kladném vodiči k měniči na USB. A hlídání baterie zatím digitálním voltmetrem.

2021-06-08 První test výdrže - kde udělali soudruzi chybu?

První test výdrže - zkoušel jsem pomocí powerbanky (měřil jsem produ měřákem nabít baterie (po odpojení napájení jsem měřil 12.5V) a následně zapl počítač a na Youtube přehrával video - dokud mi BMS neodpojilo baterii, tak to byla asi hodina... Jako příčinu vidím buď nenabitou baterii anebo je přehrávání videí tak "žravé" anebo to prostě tolik nevydrží.

2021-06-13 Další testy výdrže

Test výdrže jsem několikrát zopakoval, vždy jsem se dostal na něco přes hodinu. Při napojení na laboratorní zdroj (napojil jsem tam 6-30V převodník na 2x USB - 5V 3A) jsem zjistil spotřebu během provozu cca 6-9W. Pokud dobře počítám, tak 3 články 18650 (udávaných 3000mAh) by měly dohromady dát 3.7v x 3Ah x 3ks = cca 30Wh. Že by čínské články měly jinou kapacitu? Anebo je na vině BMS? Co jsem zkoušel měřit články při nabíjení/vybíjení, tak se zdálo, že se nabíjí/vybíjí hodně podobně (plus mínus nějaká ta setina voltu).

2021-06-18 Dorazila klávesnice a jiné články - výdrž přes 4 hodiny

Objednal jsem z TS Bohemie jiné 18650 články (papírově o 400 mAh větší, než původní čínské). Žádné další změny jsem nedělal (BMS, měnič na 5V, ...). Při nabíjení (pomocí laboratorního zdroje přes BMS) mi to ukazovalo dodanou energii přes 30Wh (cca 3x více, než když jsem nabíjel původní články. Výdrž byla najednou přes 4 hodiny. Také dorazila klávesnice, tak začínám kreslit a něco tisknout.

Další postup

Vymyslet tomu celému nějaký "obal" - nakresit, vytisknout, upravit, znovu vytisknout, ...

Několik obrázků