老舊筆記本改造成便攜KVM(鍵盤顯示器)

QQ1975993341發表於2020-10-21

老舊筆記本改造成便攜KVM(鍵盤顯示器)

前言

本來是一時興起曬在微信朋友圈的幾張圖,配文說明很短。想起網上有不少筆記本螢幕改造利用的帖子,但好像沒發現把筆記本改造成KVM的。後來想也許有其他人也會對此感興趣,畢竟還有點實用價值和環保意義,就稍微擴充了一點,放在這裡。也是第一次在csdn上發文。

一個被當工程師耽誤了的撿破爛修理工。女兒上幼兒園時曾經介紹說我爸爸是研究員,就是專門修理東西的。是的,就喜歡收藏、擺弄些亂七八糟的破爛,尤其是各種工具、零件、機械電子玩意,一方面覺得好玩,另外也總覺得有一天會用上。為了不負眾望,防止老年痴呆症,還是經常動手修修東西吧。

家裡有好多臺各種上古年代的膝上型電腦,總捨不得扔,畢竟在上世紀那是要仰望的高科技產品。因為工作中經常遇到沒有鍵盤顯示器的嵌入式無頭裝置,每次除錯要到處去找個顯示器、提一串叮鈴噹啷的鍵盤滑鼠,不勝其煩,就想能否把舊筆記本改造成個便攜的KVM。

立項、拆機

睡夢中經過可行性分析和立項論證,專案啟動。

拿了個聯想的老本子拆了個稀爛,每一顆螺絲、每一個模組、每一根線纜,連電池包都拆了看看,就像小時候拆玩具一樣(男人應該都有這個癖好吧?搞破壞並窺見少有人知的機巧和奧祕,發現科技之美,真的很好玩)。

主機板、記憶體、硬碟、光碟機、wifi、天線、攝像頭、揚聲器、Mic,螢幕、鍵盤、電池……那麼多東西塞進個小盒子,真的不容易。散熱設計尤其精巧。
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具體拆機步驟就免了,反正不同機型結構不同,主機板也是不要了,拆壞了沒關係,就隨便拆著玩唄。記憶體條、硬碟、光碟機倒是可以在其他地方用。

最後發現真正有用的只有螢幕、鍵盤和殼子,螢幕和鍵盤還不完整,驅動電路都整合在主機板上,根本沒法用。最後就拆成這麼個空殼子了。

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這是最後要用的空殼子。這裡有根白色的USB線是後來焊上的(原來是根FPC柔性電路板電纜),後面改造想用那個USB介面當鍵盤介面。

這是電池包,裡面有充電模組,還有個溫度感測器。一方面拆著玩,另外考慮有可能要把顯示控制的按鍵板放到電池倉位置。對應的上方鍵盤皮膚處正好有空可以打孔。

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改造

只剩個裸屏和鍵盤的矩陣按鍵,於是網上淘了一個LCD屏驅動模組和一個鍵盤驅動模組,硬體軟體電工鉗工一通操作,大功告成。麻煩點只有兩處,一個是鍵盤矩陣的線序測試和鍵碼燒錄,一個是結構上怎麼安裝進那個奇形怪狀的殼子裡。踩過的坑稍微說一下。

螢幕驅動

LCD屏驅動板,某寶上找,把屏背面的型號拍下來給客服,會給你推薦個合適的配置型號。
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要注意的是,原配的屏線電纜可能不夠長(配套線是給專用的殼子配的),我們要把驅動板放到原主機板附近,電纜要穿過鉸鏈拉過來,距離有點長。

我買的那個店沒有長屏線,定製都懶得做。只好自己去其他地方淘,這需要稍微研究一下LCD屏線介面,買錯了用不了。一般大多數LCD屏都是LVDS介面,屏線根據屏解析度有所謂單6、雙6、單8、雙8之分。

tips:
屏線中的LVDS訊號,包括1對差分時鐘訊號CLK+/-,和n對差分資料訊號RXO+/-;
區別在於資料訊號的對數n。3對就是6根線叫單6;4對是8根叫單8;如果再double就叫雙6或雙8。

分析了一下,我的屏線應該是單6(加上時鐘共4對差分線,就是圖中那4對藍白相絞的線),買來一試,Bingo!蒙對了。

另外,這個闆闆還帶了個小按鍵板,控制螢幕開關機和設定的,想到還要找地方安裝,頭疼(最後裝在電池盒位置了,要打孔把按鍵露出來)。想用揚聲器的話,這上面也有介面。其他沒什麼,通電開機就可以顯示。

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鍵盤

鍵盤看似簡單,其實有點麻煩。一般本本里面的鍵盤都是定製的,很難找到資料,裸鍵盤矩陣、FPC扁帶介面、沒法接線,訊號多、線序完全不知道,又很難測。
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根據網上帖子找了個矩陣鍵盤驅動控制模組Monkey,做的真的很精巧,只有口香糖大小。
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為了和鍵盤的FPC連線,又找了個FPC24p1.0—2.54的轉換板,焊上線就可以把monkey板和鍵盤連線起來了。
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真正頭疼的才來了,矩陣鍵盤有24根線,那些是行線,那些是列線?跟monkey版上Col1-Col8 以及Row1-Row18怎麼對應連線?

用萬用表試了下,挨個按鍵試,理論上可行,但24根線的組合太多了,太費工夫了,放棄。

好在這個monkey板做的不錯,除錯軟體工具給力。隨便挑了18根鍵盤線按順序接到Row1—Row18,剩下的隨便接到Col1-Col8,按說明連線計算機USB口,執行除錯軟體,挨個按鍵測試。每按一個鍵,軟體會顯示是那個行線與那個列線相接了,比萬用表效率高多了。
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如果鍵盤上所有鍵按完,發現某行或某列總沒反應,就把對應的那兩個行列線對調,再試。我反覆了差不多3次就所有鍵都找到了。只要鍵盤上所有鍵都找到有反應了,也無所謂順序,趕緊固化狀態,同時按說明把每個鍵的行列編碼燒錄寫入板子flash,就可以了。

關於鍵盤矩陣行列線序測試問題,在網上其他地方有很多童鞋問過怎麼測。這裡就順便多囉嗦幾句。注意接線時用那種單根的杜邦插頭,便於測試時來回更換行列線的位置。
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結構

最後剩下的就是結構問題了,筆記本殼子掏空了,看著空間不小,但內部隔板結構件九曲十八彎的,板子要放進去還要把介面外露,只能靠邊找有缺口的地方,還是有點費神。我是把內部礙事的隔條都切掉了,側面也挖了一大塊才勉強固定進去了,打孔、螺絲、膠帶等等都用了,有點醜,但簡單粗暴實用,不是作為商品就不講究了。
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結項、測試

完工測試,因為功能簡單,就是個整合的鍵盤和顯示器,連線主機,顯示正常,鍵盤輸入、大小寫、控制鍵等均沒問題,通過!家裡用的機會不多,放辦公室用吧。

鑑定意見:完成預期目標,達到家內領先水平,通過結項驗收。
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後記

其實做完還有個想法,想建議所有的膝上型電腦廠商,將整合在主機板上的顯示驅動模組和鍵盤控制模組介面引出來(可以與現有的顯示介面和USB口共用,不需要增加物理介面),通過跳線開關或軟體設定可以將筆記本設定成KVM模式,這樣CPU壞了鍵盤顯示器還可以用,我們也不用這麼費勁了。

技術實現上沒難度,但環保意義重大,真的,環保,每年那麼多淘汰的筆記本都不知道怎麼處理。

這應該可以申請個專利。

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