Cherche tuto réalisation ordinateur nomade compact

Bonjour, totalement noob dans le domaine de l’électronique, j’ai débuté il y a 6 mois avec quelques projets Arduino.
Prochainement, je ferai l’acquisition d’un raspberry pi 4b 64bit (4 ou 8go RAM, mon choix n’est pas encore validé) dans le but de réaliser un pc compact et autonome. Je m’explique :
Je souhaiterais quelque chose de compact, nomade, sans fil et confortable d’utilisation (bureautique, logiciels de conception et impression 3D, traitement de texte, films mais aussi prise de mesures, détection, développement, etc…) . Le bon compromis en dimension d’écran me semble être un moniteur 10,1" (tactile et 1920x1080 de préférence) au dos duquel je fixerai le Raspberry et l’alimentation (batterie rechargeable). Le tout logé dans un boitier imprimé en 3D avec un pied télescopique ou pliable pour travailler sur un moniteur relevé lors de l’utilisation. Souris et clavier seront, quant à eux, connectés au Raspberry par bluetooth.
Je suis certain de ne pas être le premier à me lancer dans un tel projet, le souci est que je n’ai, pour l’instant, trouvé aucun tuto (vidéo ou écrit) détaillé pour me guider précisément dans cette réalisation, en particulier sur l’électronique.

Les 2 points qui m’interrogent le plus sont les suivants :

  • Si je trouve un écran 10.1" dont les besoins en énergie ne sont pas extrêmement « gourmands », dois-je connecter son alim directement en sortie de la batterie ou bien est il possible et mieux de l’alimenter en le connectant au Raspberry?
  • Concernant la batterie, pensez-vous qu’il est possible d’utiliser une powerbank « industrielle » ou vaut-il mieux que j’en construise une moi-même (j’ai en stocks 8 lipos liitokala 26650 3.7v 5000mAh neuves)?
    J’imagine que, si je dois construire la batterie moi-même, il faudra intégrer un régulateur de tension et d’autres composants.
    Bref, j’ai besoin d’être guidé sur tous ces points de conception et n’ai trouvé aucun tuto précis. Si vous connaissez quelque chose qui peut m’aider… Ou si vous avez des produits précis à m’indiquer pour composer cette réalisation, je suis preneur.
    Merci infiniment.

Salut, il existe des kit pour transformer des Pi en laptop, sur eBay par exemple. Sinon tu peux toujours te prendre un écran a ton gout et l’ajouter sur le Pi de ton choix.

Pour la batterie, les 18650 sont très populaire. Tu dois être en mesure de fournir 1~1.5A à 5.0~5.5V. De ma petite expérience, 2x18650 sur un Step-Up, me demandait d’être à 6.8V pour fournir le voltage et l’ampérage adéquat. Mais je suis pas doué et les step-up step-down et tout ça, alors fait tes recherche, sinon des kits sont disponibles.

Merci beaucoup @levelKro . je pense, en effet, que 2 lipos 3.7V feront l’affaire. je compte en associer d’autres en parallèle pour augmenter l’autonomie (j’ai la toute la surface de l’écran pour caser des composants à l’arrière alors autant en profiter pour optimiser l’autonomie). J’espère que tout cela me permettra d’obtenir une énergie suffisante pour l’écran et le raspberry. Dans tous les cas, avant le montage, je testerai avec mon alim de labo, ça me permettra de déterminer le courant nécessaire. Là où ça va devenir compliqué, ce sera pour déterminer et monter les subtilités électroniques nécessaires au bon fonctionnement de tout ça. Merci encore

Pour la documentation au sujet de l’alimentation du RPi.

Un écran LCD prend entre 0.1 et 0.5A (100mA à 500mA) en moyenne, Pour être « safe », il faut entre 1.5A et 2.5A stable à 5.2V.

C’est super sympa @levelKro. Merci beaucoup !!
Des informations très précieuses. Je sais que la charge passera forcément par un petit module de charge qui va éviter les surchauffes et certainement contrôler tension et courant délivrés. Je n’ai toujours pas trouvé comment alimenter un écran LCD 10.1" FHD : en sortie de l’alim en parallèle de la Raspberry ou bien, en plus de la fiche délivrant les infos à afficher, il faudrait utiliser une connectique d’alimentation de l’écran sur la Raspberry ?
Mes recherches continuent ^^

Selon la documentation des fabriquants d’écran pour Pi, ils déconseillent des alimenter depuis le Pi directement à partir de 7", après c’est mieux un Power dédié. Mais ceci me fait penser que tu devrais regarder côté des mini Power Supply, qui peut te fournir des 5V et 12V en plusieurs connections. Après vois à tes pièces et leur demandes en énergie (average et « peak »).

Bon, ceci est pour PC, mais il peut être utile, tout comme il doit en exister mieux adapter.

Je te parle de ça car tu songe a utiliser des batteries, et vaut mieux avoir 1 pack de batteries qui fournis tout les power que de relier des petit lots.

Je penche actuellement vers cet écran 2K :
LCD TFT 10.1 pouces 2k, LTL101DL03-T01 avec 45 broches edp, double HDMI, pilote pour raspberry pi

Il est clairement indiqué qu’il est adapté au raspberry, visiblement fourni avec board et pilote et ne demande, si j’ai bien compris, que 3,3V mais je n’ai pas trouvé la puissance qu’il consomme pour calculer l’intensité requise. C’est bien embêtant.
Il ne me reste plus qu’à établir un schéma électronique détaillé de montage pour tout ce projet en cherchant, cherchant, cherchant,…:sweat_smile:
Tu m’as déjà beaucoup aidé @levelKro et je t’en remercie. Si toi ou quelqu’un qui lira ce post peut m’aider à déterminer le schéma de montage électronique pour ce projet, ce sera un grand :+1:.
Merci bien

Autant pour moi, il semble que la tension d’entrée requise pour la board et de 12V et 2A de courant. Ce qui complique la chose…

Il y a tout de même des choses que je ne comprends pas : Si je souhaite alimenter de manière autonome mon raspberry pi 4 avec cet écran 10.1", si je comprends bien, je dois trouver une batterie 12v 5Ah minimum (3A le rasberry et 2A pour l’écran) : le dispositif sera, en théorie, alimenté pendant 1 heure (moins en réalité).
Or, si je prends mon pc portable (gaming), l’écran est beaucoup plus grand, le processeurs et carte graphique sont beaucoup plus puissants et pourtant, une simple batterie Li-ion 11.4V 4.1Ah suffit à le faire fonctionner plusieurs heures! Cette batterie ne conviendrait même pas à alimenter mon projet de micro-portable raspberry!!! Il y a quelque chose qui m’échappe.
Quelqu’un peut-il m’éclairer svp?

Ton ordinateur possède une partie du power supply sur le board, ou il prend le voltage et le sépare. Pour donner 11.4V à 4.1A il doit y avoir 3 batteries parallèle avec chacune 2 batteries en série (6 pack). De ce pack, il va prendre le 11.4V pour le passer en carte mère. Même si c’est 11.4V qui rentre, il va changer pour sortir les 5V et 12V nécessaire. Le 4.1Ah est la capacité nominal de la batterie, mais il n’utilise pas 4A assurément. C’est que l’Ampérage est un peu comme l’énergie accumulé et dont il peut fournir au besoin.

J’ai calculé mon Pi Zéro avec une USB Tester, au démarrage il utilise 0.12A mais dès que j’ai un affichage sur le LCD (alimenter via le GPIO), il monte a 0.6A ~ 0.8A, ceci inclus Pi, LCD, Wifi (du Pi), Module BT en USB. J’ai testé sur un power bank de 1A et je n’ai pas eu de problème. Mon écran est de 5".

Après, dans ton projet, il faut voir les options possible et les besoins. Comme la c’est un écran LCD de 10" mais en Low Energy.

https://www.waveshare.com/product/displays/lcd-oled/lcd-oled-1/10.1inch-hdmi-lcd.htm

Cet écran par exemple est de 10.1", avec le touch via SPI (GPIO), et marche avec le Power du Pi si avec les Pi2/Pi3 tu lui donne 5V 3A et avec Pi0 du 5V 2.5A.

Les cartes HDMI de sortie sont pour d’autres besoins, basé sur une entrée 12V, la carte mère s’occupe de distribuer les puissances; 5V, 12V etc… sont entrée est de 12V pour assurer un voltage adéquat, ceci est généralement combiné à un écran LCD avec des qualité variables pour des usages variables. Mais ce sont des board de remplacement pour écran/tv, et pas spécifiquement conçu pour du Pi.

Il existe des écran en DSI, ils utilise le câble Display des Pi pour l’affichage. ceci est plus natif au Pi mais plus dispendieux.

ET vu que le Pi c’est du 5V IN, trouver un écran LCD sur le même voltage va t’enlever un trouble .

J’ai très bien compris tes explications, c’est très clair. Merci.
Là où j’ai du mal à comprendre c’est comment un rasberry pi (que je ferais certainement calculer pas mal) associé à un écran LCD (prenons l’exemple du premier que j’ai noté) peut consommer plus que mon tous les composants de mon pc portable. ça me parait improbable que ces 2 petits éléments (raspberry + écran 10.1") consomment plus que mon ordinateur portable (avec CPU, GPU, écran, modules, cartes, etc… bien plus performants que raspberry + LCD). Même l’écran que tu indiques, en tension 5v, relié à une pi 3B+, consomme 3 Ampères!!! Si on y ajoute la consommation en courant du Raspberry, on dépasse largement les 5A. Si je comprends bien, ça demande plus que la batterie de mon ordinateur portable et tous ses nombreux composants. Sur ce point, je ne comprends pas car ça me parait aberrant.

Je pensais utiliser une batterie 12v qui alimenterait d’un côté l’écran 10.1" et en parallèle le raspberry pi 4 précédé de ce genre de module régulateur de tension qui transformera la tension de 12v à 5v juste avant le raspberry tout en permettant le passage de 3A de courant. : Module de régulateur d'alimentation 3A DC DC de haute qualité, abaisseur réglable LM2596, entrée 4V — 35 V, sortie 1,23 V 30 V, | AliExpress

Le souci est toujours le même : quelle batterie utiliser si, comme je le pense, mon prototype consomme au total 5 à 6A (si mon estimation est correcte)? Je ne veux pas me retrouver à fixer tout mon système électronique au dos d’une batterie de voiture au plomb de 30kg :joy: :joy: :joy:
J’espère que je me trompe dans ma réflexion et que les 2 principaux éléments de mon projets peuvent s’alimenter avec quelque chose de plus compact et transportable qu’une batterie de voiture.

Le problème n’est pas les batterie, des 18650 Li-ion sont toujours le meilleur des choix; charge a 3.7v et ~2200mAh. Après dépend de tes sorties.

Habituellement, tout est sur du 5V, alors le problème va être de le distribuer avec l’ampérage requis.

Pour gérer ton alimentation, oublie les petits modules pour les DIY de Power Bank, ils sont limité à 1A pour la plupart, toi ce qu’il faut est soi un board qui peut faire plusieurs sorties en 5V, soit un Hub USB alimenter avec de haut ampérage par port.

Avec les board, tu doit séparer le tout en 2 partie, 3 idéalement. L’un pour l’écran (0.5~2A), l’un pour le Pi(2~3A), et optionnellement, pour pas surcharger le Pi, un autre pour alimenter un Hub USB (1~3A). Tu peux faire deux Hub USB, l’un qui est avant tout pour l’alimentation (no data) et l’autre pour partager tes ports USB (et limiter à 1 USB direct). Le « USB Power » serais surement un charger AC/DC qui fournis dans les 30W avec des prises Super Charge. Même si il est AC, pour le projet il faut l’ouvrir de toute façon, alors une fois ouvert c’est de Bypass le AC@DC et lui fournir directement avec tes batterie sont DC requis.

Avec un contrôleur de sortie, c’est le même principe mais c’est plus dure de connaitre les bon spec des ports, mais c’est le même principe. Juste que tu devras surement faire plus de soudure qu’avec du USB.

Bon je vais m’arrêter la pour le moment, il y a plusieurs moyens de régler le problème d’alimentation, et c’est selon tes connaissances, ta patience et ton budget.

Merci beaucoup pour ta patience et ton partage @levelKro . C’est vraiment sympa et généreux. Les infos que tu m’as données m’aident beaucoup. Je vais continuer à chercher, et je reviendrai sur ce post quand j’aurai réalisé un plan électronique précis.
Merci beaucoup!

Salut à tous. Me revoilà après quelques jours de réflexion pour vous soumettre le plan de mon prototype.
@levelKro , je n’ai pas trouvé un power supply multi-sorties dont tu parlais. Du moins, je ne connais pas suffisamment ce type de technologie pour savoir comment le choisir, l’utiliser, je ne sais même pas s’il en existe avec des sorties de tensions différentes : 1 de 5v, l’autre de 12v. Du coup, j’ai imaginé un autre système : je joins le schéma de montage que j’ai modestement imaginé. Merci de rester sympa et pédagogue si vous y repérez des énormités :sweat_smile:
J’aurais souhaité réaliser l’alim moi-même mais cela demande un certain investissement (accu, ruban tungstène, soudeur par point, BMS, etc…) et beaucoup de temps d’apprentissage. Ce point me paraissant la partie la plus problématique et après étude de plusieurs options, j’ai fait le choix d’une batterie externe de démarrage pour voiture (compacte, sortie 12v/8à10A, autonomie ++ → à confirmer en réalité) :

Me semble bon.

Quand je parlais de contrôleur, tu peux le faire via ceci;
https://www.amazon.fr/Mini-Box-picoPSU-120-dalimentation-12-V-DC-DC-ATX/dp/B005TWE3O8/ref=psdc_2908498031_t2_B0771NZB4G

C’est un Power Supply DC-DC (alors tu n’as qu’a t’occuper du battery pack a y connecter) et il va te sortir du voltage différent, voici le guide du 20-24pins, la dessus, tu na qu’a fermer le circuit avec deux pine pour démarrer le PSU
connector_atx_pinout Pour On/Off le PSU, c’est le pin 14-15 sur v1.0 et 16-17 sur v2. Voici un guide pour plus d’info sur les pinout du 20-24.
https://www.electronics-tutorials.ws/blog/convert-atx-psu-to-bench-supply.html

La après tu as les molex classiques, 4PIN IDE, 4PIN Floppy, 4 PIN CPU, la dessus tu as du 12V et 5V qui passe déjà.
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Sur l’image en bas a droite, oublie ce connecteur, plus rare et pour de plus vieux système, alors base toi pas sur celui la pour ton projet, juste les 3 autres.

Après la sortie max Amp sont défini par le PSU que tu choisi, comme le lien Amazon c’est un 120W (max), alors tu devrais pouvoir alimenter Pi et écran. J’ai pas son Amp exacte pour le 120W, mais voici pour un model 150W
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Source: 150W MINI-ITX Power Supply 12V Plug-in DC-DC ATX PSU

Et rappel, 150W par exemple, c’est le MAX et non l’usage courant. Alors compte l’utilisation Pi+Display (et autres hardware USB etc…) pour connaitre ton output requis sur la batterie


Note, Vu qu’il est déjà DC pour le IN, tu peux ajouter un Alimentation bloc ou le relier à la voiture via l’allume-cigare (si ton véhicule le supporte).

je vais étudier ça en détail et passer à l’action. merci beaucoup pour ton aide.