为什么需要
几年前，我想到了组装自制平板电脑的想法。在2000年代末，所谓的UMPC流行起来-基于x86架构处理器的设备，能够运行台式机的所有常用程序（当然，不是全部，但那些“硬件”的功能允许的程序），但同时也可以放在口袋里。然后至少要放在冬季夹克的口袋里此外，除触摸屏外，此类设备通常还具有QWERTY键盘，其形式针对“超重”工作进行了优化，还具有用于精确定位鼠标光标的触摸板或轨迹球（鉴于当时触摸屏的准确性较低以及界面“不是为小屏幕和触摸输入设计的桌面程序）。当时，许多人认为未来属于此类设备。他们本应成为工作中的真正帮助者，使您不仅可以在办公室和家里工作，而且可以在一般任何地方工作，而且甚至没有必要同时在其上放置小工具的水平表面。我本人是其中一种设备的骄傲拥有者。我的UMPC是带有QWERTY键盘，触摸板和7英寸触摸屏的水平滑块形状因素。该设备确实有助于节省时间。在他的帮助下，完成了我论文的重要部分-不仅编写了说明性注释，而且还编写，编译和调试了程序代码。在去大学，上班，然后回家的路上，我在地铁上做所有这一切，为此，甚至不必寻找座位位置-该设备的尺寸和外形使其可以在站立时安静地工作。不再浪费时间，而当我回到家中时，我有能力度过一个晚上做其他事情。
但是，没有永恒的设备，电子设备正在迅速淘汰。我的UMPC最初甚至在当时的标准下都具有非常弱的硬件，几年后，即使是最简单的任务也不再可以使用它。我尝试了很长时间才能找到替代产品，但是这种设备过时了，不再生产了。然后（数年后），我决定自己组装这样的设备。结果，组装过程花费了很长的时间，我开始试穿并开始工作，与此同时又提高了使用烙铁的技能。现在必须放弃许多东西，并且设备的外观仍然有很多不足之处。但奇怪的是，尽管绝对采用业余方法进行设计，但总体来说该设备还是高效的。
自制笔记本电脑重要什么
Internet上有许多有关各种自制便携式计算机的描述。各种紧凑外形的工业母板通常用作它们的基础。这些主板通常包含低功耗或超低功耗的CPU，内存插槽“笔记本电脑” SO-DIMM尺寸或已焊接的内存，以及LVDS连接器，可用于连接笔记本电脑的屏幕。我也是一样但是我长期不能解决的主要问题是如何使组装好的计算机“考虑自身可移植”，即在操作系统级别上，它“了解”电池的存在，将显示其当前状态以及剩余电量的预测检测时间，支持各种功耗模式（包括最大省电模式），只需单击几次即可切换这些模式，而无需执行一系列复杂的操作，并且如果电池电量严重下降，它将在电压下降到足以中断工作之前自动进入休眠模式“紧急”命令。在我可以找到的所有关于可穿戴设备的描述中，都绕过了这个问题，或者使用了开源代码最多，机会最多的操作系统来开发设备驱动程序，修改关键系统模块或创建新模块（通常基于Arduino）。我需要为包括Windows在内的传统“桌面”操作系统提供支持。奇怪的是，没有有关的信息如何做Windows兼容的电池管理，我还没有发现。这仍然令我感到惊讶，也许我只是在错误的地方寻找，但是尽管如此，以下描述的想法还是由我自己想到的，因此我在这里谈论它。
因此，我意识到我需要某种支持ACPI标准的电池控制器。而且我知道有一些支持此标准的非间歇性电源。在（通过USB端口）连接到此类UPS的计算机中，标准Windows电池图标出现在任务栏上，并且上述所有功能也随之出现。我已经在考虑购买类似的UPS，从中取出控制板，并尝试对其进行刷新以适应新的电池特性，但是我发现了一种更简单的方法-使用称为OpenUPS的设备。该设备是通用电池控制器板，可轻松定制以满足各种需求。它支持不同类型的电池（铅和锂聚合物）和不同数量的电池。充电时还具有平衡电池的功能，使用带有图形界面的特殊程序很容易设置所有必需的参数。这就是我所需要的。
组件集
因此，形成了设备的一般概念。它必须包含以下强制性组件：
- PicoITX主板；
- OpenUPS电池控制器；
- 串联连接的4节锂聚合物电池（即使最小充电也可提供至少12伏的电源电压）；
- 内置有LVDS连接器的屏幕或带有支持多点触控模式的控制器的独立触摸面板。
此外，还可以添加其他组件-取决于设备的大小和电池容量。非常需要一个内置的GSM模块，并且如果可能的话还具有语音功能，以便将该设备用作智能手机。我还想为设备配备一个物理的QWERTY键盘，该键盘位于屏幕下方（以水平滑块的形式滑动）或由屏幕两侧的两个半部分组成。毕竟，这应该是一种工作设备，而不仅仅是在社交网络中观看照片？
此外：
- 处理器必须是x86-64架构的“笔记本”系列，具有降低的功耗，但同时却具有最强大的功能；
- 如果您将设备放在屏幕的窄边（例如，如标题图片所示），则该设备应正常放在手掌中，并且至少在某种程度上适合我所有夹克的最大口袋-冬季和冬季夏季。冬季夹克比较容易-它们通常有大口袋。夏天更加艰难。
这大致就是我想要得到的：
很好，定义了边界条件，已经选择了一些细节。去工作！
建立过程
浏览了各种PicoITX主板后，我找到了Axiomtek PICO512型号。它由Intel Core i7-7600U处理器提供动力，至少在当时，它是我能找到的最强大的选择。板上可以安装一个容量高达16 GB的SO-DIMM尺寸RAM模块。我想制造功能最强大的设备，并立即购买了16 GB的RAM和TB的mSATA SSD。
立即冷却出现问题。像往常一样，电路板由巨大的铝制散热器冷却，散热器的尺寸使得可以仅正式认为板满足PicoITX标准：散热器的尺寸大大超过了板本身的尺寸。由于明显的原因，此选项不适合我。因此，我决定使用安装在处理器上的非常小的铜散热器，并且在另一侧，应通过导热膏将此散热器固定在铝制设备的通用框架上。同时，框架应成为这样的附加ersatz散热器。应该在铜制散热器的侧面安装一个小型笔记本风扇，但不幸的是，在液冷笔记本电脑方面，我没有成功。热管根本无处可去-该设备必须非常小，唯一的可用空间就在处理器上方。我担心新的冷却系统根本无法应付。但事实证明，尽管远非理想，但一切并没有那么可怕。在“办公室”模式下，冷却系统可以应对处理器的散热。在满负荷情况下，它会持续约几分钟-然后开始过热和节流。这不适合游戏，但是在程序员的日常工作中（我们长时间编写代码，而处理器通常处于空闲状态，然后我们尽快编译该代码），这样的冷却系统通常会表现出来。并在一些遥远的计划中-尝试使用蒸发室。也许它将有助于使散热器达到理想状态。尽管一切远非理想，但一切并没有那么可怕。在“办公室”模式下，冷却系统可以应对处理器的散热。在满负载时，它会持续约几分钟-然后开始过热和节流。这不适合游戏，但是在程序员的日常工作中（我们长时间编写代码，而处理器通常处于空闲状态，然后我们尽快编译这些代码），这样的冷却系统通常会表现出来。并在一些遥远的计划中-尝试使用蒸发室。也许它将有助于使散热器达到理想状态。尽管一切远非理想，但一切并没有那么可怕。在“办公室”模式下，冷却系统可以应对处理器的散热。在满负载时，它会持续约几分钟-然后开始过热和节流。这不适合游戏，但是在程序员的日常工作中（我们编写了很长时间的代码，而处理器通常处于空闲状态，然后我们尽快编译了此代码），这样的冷却系统通常会表现出来。并在一些遥远的计划中-尝试使用蒸发室。也许它将有助于使散热器达到理想状态。但是在程序员的日常工作中（我们编写了很长时间的代码，而处理器通常处于空闲状态，然后我们会尽快编译这些代码），这样的冷却系统通常会表现出来。并在一些遥远的计划中-尝试使用蒸发室。也许它将有助于使散热器达到理想状态。但是在程序员的日常工作中（我们长时间编写代码，而处理器通常处于空闲状态，然后我们会尽快编译这些代码），这样的冷却系统便会正常地表现出来。并在一些遥远的计划中-尝试使用蒸发室。也许它将有助于使散热器达到理想状态。
至于风扇，还有一个额外的问题。从主板到风扇只有两根电线。系统中根本没有风扇控制程序。这意味着它的速度不受任何限制，并且即使不需要时也始终以相同的最大速度旋转。就电池消耗和设备噪声而言，这是不好的。但是我认为我只是将风扇插入由热敏电阻驱动的晶体管，这样就可以解决问题。
我选择对角线为5.6英寸的屏幕。我找到了一个带有LVDS连接器且分辨率为1280 x 800像素的模型。按照现代标准，此分辨率非常小，但是对于这样的小屏幕，在我看来这已经足够了（特别是对于不是为小屏幕设计的“桌面”操作系统）。考虑到屏幕，主板（10 x 7厘米）和电池控制器板的尺寸（实际上，对于我来说，它太大了，高达10 x 5厘米，并附有巨大的电容器），因此大致确定了设备的整体尺寸。长约21厘米，宽约9厘米，至于厚度...是的，这里的一切都不好。不少于3厘米，但更接近4厘米。与现代智能手机（有人已经说过可以用它们切奶酪）相比，这只是一场灾难。但是根据UMPC标准，十分之一圈是正常大小。这样的设备应该可以很舒服地躺在手掌中。
这是铝框的外观，该装置的所有其他组件均已连接到铝框。我从在建材商店买的通常角落折叠了框架。这使我能够组装一个可以正常工作的原型，但是稍后我将尝试以某种工厂方式订购新框架的生产。
框架的顶部和底部有两个塑料盖。顶部是屏幕框架，底部是电池盒。我从3D打印公司订购了塑料零件。屏幕上装有触摸屏，但它是电阻性的，因此我不得不寻找一个单独的电容面板。实际上，没有可供选择的尺寸所需的现成面板可供选择，只有发现的或多或少合适的标本比屏幕稍宽。面板能够根据屏幕可见区域的实际尺寸进行校准，但其边缘会强烈地向侧面伸出，占用了可以放置其他物品的宝贵表面。
电池易于拆卸。它的4个电池插入一侧平坦接触的单独塑料盒中。它们的配合触点固定在框架上。数位板背面有一个闩锁，可让您轻松地从设备上卸下电池。
每个电池是一块常规的3500 mAh锂聚合物电池。根据计算，这足以在“办公室”模式下运行约5个小时的设备。但不幸的是，实际电池容量却比声明的电池容量低两倍。控制器还有一个“ bug”-它不知道如何正确考虑减少电池容量的可能性。在设置中设置了多少个-我们指望了很多。据我了解，随着电池电量的消耗，OpenUPS驱动程序会从消耗的能量（即，对功率进行积分并从满容量的原始硬编码值中减去结果值）来计算当前电荷...然后突然发现电池已完全归零。不方便。我还不知道该怎么办。
当前结果
不幸的是，进一步的创建过程被延迟了几年。空闲时间不足，出现了大量技术问题。这些问题大多数归结为如何将大量组件装入非常紧凑的外壳中。我最初想以一种或另一种方式设计和制造一些通用的“外围板”，将所有其他组件焊接到该外围板上。但是到目前为止，我还没有足够的时间进行此操作。因此，要按照新手房屋建造商的最佳传统来制作原型，有必要简单地将所有可能的现成的板子放入机箱中。作为一些借口，我可以说我的旧UMPC虽然是工厂组装的，但也包含大量小围巾。
这是当今设备从外部看的完整视图。从侧面可以看到一个USB端口（我希望以后会有更多USB端口，但这需要一个额外的集线器），以及一个标准的3.5毫米组合音频输入/输出。同样在同一边缘上，有一个按钮可以打开设备。在顶盖下方的边缘可以看到通风槽。
在没有上图所示顶盖的框架照片中，最好看到相反的边缘。 HDMI连接器位于此边缘。主板上它旁边的是LAN连接器，我不需要它，甚至坦率地说，它也会干扰-没有它，可以使设计更薄几毫米。在这种情况下，我没有为它打个洞。而且，在当前配置中，绝对不需要在HDMI旁边伸出的电源连接器，甚至是有害的。现在，电源通过电池控制器板以及焊接在主板上标准连接器旁边孔中的电线进一步传入。标准连接器必须完全蒸发，这是我的近期计划。
设备打开时的外观如下：
硬件键盘尚未制造，但我希望在可预见的将来仍能实现这一重要元素。然后可以将该设备用于其原始用途。我希望键盘可以放在最薄部分的主板边缘上，并且该设备将采用我最初打算的水平滑块的形状。已经有关于在Habré上创建自制键盘的文章，所以我希望我也可以用相同的方法来制作键盘。
而且我已经尝试安装支持语音呼叫的GSM模块（同样以单独的现成板的形式）。它可以工作，可以使用，但是在当前配置中，它有点不适合表壳，并且实际上伸出了几毫米。到目前为止，我已将其删除。如果我可以稍微移动所有组件，则应该可以放进去，并且我将拥有自己的基于Core i7的个人智能手机。
主要结论
当然，该设备现在仍然相当“原始”。我设法将它带到一个或多或少可行的状态，但是如果我不完全放弃它，进一步的开发可能还要花费数年。那我可以在这里分享的这个项目最重要的结果是什么？我相信这就是“工业主板+ OpenUPS控制器或类似产品”方案的概念。这样的方案可以让您组装出功能全面的笔记本电脑，以适应任何需求，即使对于精通电子学的人也是如此。而且，如果在创建我的特定设备时，我不得不因缺少组件空间而不断挣扎并做出妥协，那么在这样的平台上使用正常大小的平板电脑或笔记本电脑就不会出现这些问题。它们将轻松适合任何所需的外围设备。我记得一段时间以前，一些Khabrovites梦dream以求的是“可以正常工作的笔记本电脑”，就像我一样，抱怨仅适用于查看社交网络的设备的统治地位。怀着强烈的愿望，他将能够根据与我的设备相同的原理将自己变成“梦想中的笔记本电脑”。这样的计算机将很容易升级-当然，可以更换RAM和长期存储，但是如果您希望的话，如果新主板具有与旧主板相同的尺寸，甚至可以更换主板。这样的计算机将很容易升级-当然，可以更换RAM和长期存储，但是如果您希望的话，如果新主板的外形尺寸与旧主板相同，您甚至可以更换主板。这样的计算机将很容易升级-当然，可以更换RAM和长期存储，但是如果您希望的话，如果新主板的外形尺寸与旧主板相同，您甚至可以更换主板。
最后，我想梦想有一天，有人会组织一家初创公司来开发通用的“工业主板到笔记本电脑转换器”，该主板将配备与ACPI兼容的电池控制器（类似于OpenUPS）和一些标准笔记本电脑外围设备。首先，应该有无线接口，也许还有触摸面板控制器（如果它足够通用，可以连接来自不同制造商和不同标准的面板）。这种设备的创建将使普通的DIY爱好者可以开发自己的笔记本电脑和平板电脑。它们可以稀释大量相同类型的现有设备，彼此类似，就像两滴水一样。
谁来承担这个项目？