重拾DIY的乐趣,手工打造一台三屏移动工作站

首先展示下最终效果图,就是这么个玩意,一台联想笔记本+两台便携显示器,笔记本屏幕为15.6,右边那台稍大的显示器尺寸为17.3。左边的显示器的通过铰链和机身连接,可以不用拆下来与机身一起携带,右边那台配合显示器底座使用,不过也能拆卸下单独携带,拧下几个螺丝即可,也不是很麻烦。

做这个玩意能干啥?作为前端er来说,用单屏开发是一件比较蛋疼的事情,前端在日常开发时,需要同时打开IDE、设计图、浏览器、浏览器调试工具等多个窗口,在写代码时需要实时预览CSS效果或调试JS,单屏开发的话效率非常低,需要频繁的切换窗口而浪费大量时间和精力。我现在的工作是重构一个老项目,需要打开两个单独的浏览器页面,两个调试工具,两个IDE窗口,有时候还需要再开一个浏览器窗口查东西,两个IDE还要对比代码,六七个窗口在一个屏幕上切来切去非常痛苦,所以多屏是很必要的,能大幅提高开发效率。

先来说下这台电脑,这台笔记本型号为联想w520,来源闲鱼,具体配置为CPU i7 2860QM + 12GB RAM + Qurdro 2000M 2G显卡 + 240G SSD,对为一个前端er来说配置完全够用。为什么买这个玩意是嫌弃公司给配的电脑太垃圾,由于4月份刚换了工作,刚入职时公司给配了一台联想t420,用了两天卡的我差点哭出声来……,我一看硬盘简直惊呆了,在0202年我竟然还能用到一块SATA2接口、最快读取速度为30M/s的古董级硬盘,用惯了nvme ssd哪还能受这种苦。然后我就准备买台二手的笔记本先用下,在闲鱼上随便翻了几下就看到这台机器,曾经上万元的旗舰级专业工作站,现在沦落为白菜价,只要¥1500,我跟卖家简单聊了几句就下单了。

收到之后,先给它来个大保健,拆机清灰换硅脂:

清灰前后风扇和散热鳍片对比:

清灰之后,散热改善很多,之前cpu待机温度60+,动不动飙到90+,清灰后开机温度30+,烤机温度不超过85。

后来我又了解到联想THINKPAD系列还有一种扩展坞配件,接在机身下面,可以扩展很多接口。然后又在闲鱼上买了个扩展坞,装上之后扩展性媲美台式机:

下面说说显示器,电脑折腾完毕后我就开始折腾显示器,我最初的想法是给我的p775升级一块144hz屏幕,然后把换下来的屏制成一块便携显示器,后来由于这个方案成本太高只好作罢。15.6的那块屏在是17.3寸的制作完成后才买的,原因是我觉得双屏还不过瘾,就酝酿了一个big plan,再做一台15.6的显示器通过铰链装到机身上,实现便携双屏。

后面就开始物色各种配件,首先是外壳。对于DIY来说,要做一个东西,实现功能是比较简单的,最困难的部分是外壳,因为个人设备有限,很难制出成品级的外壳。我也看了一些淘宝上的便携显示器DIY套件和外壳,大部分都是一种公模的铝合金外壳,如下图,

我感觉外观有点土,再加上跑马边框,实在激不起我的购买欲。 而且它们的接口都是在左右两侧,无法达到无缝三屏效果。

后来我想到了一个骚操作,找一款颜值高的笔记本上半身做外壳,经过各种对比之后,最终选择了微星GS65+GS75的外壳,然后在淘宝上购买。

然后是驱动板,此款驱动板也是在闲鱼购买,卖家也是在上海。我p755的屏幕是120hz的,问了卖家后他说不确定能不能点亮120hz。我决定去卖家那里测试一下能不能点亮,在一个周六下午我把笔记本屏幕拆下来拿去卖家那里测试,结果比较失望,并不能点亮。不过我还是买了他一块驱动板,准备再买个60hz普通屏做显示器,原因是120hz的驱动板有点贵,一块都要300+,写个代码用120hz也没什么意义,升级144hz的计划也就此作罢。

这两台显示器的屏幕也均为闲鱼购买,17.3的屏幕为京东方NV173FHM-N4C,15.6寸的屏幕为群创N156HCA-GA3,均为IPS 60HZ 72%NTSC色域,淘这两块屏幕也花费了很多精力和时间。这两块屏都是超薄屏,四角也没有没有固定用的耳朵,可以适配上面两款笔记本的外壳,下面是屏幕参数:

屏幕下单之后,我开始思考怎么让驱动板和外壳固定在一起,后来我在淘宝上看到一种亚克力驱动板外壳,而且可以定制。就决定用亚克力板定制一个盒子,四个角预留开孔用来连接显示器支架,然后粘在显示器后面。在测量过电路板尺寸后,我先在纸上绘制了盒子草图,之后绘制电子版,在淘宝上定制。盒子定制好之后,由于测量精度原因,下面的挡板开口尺寸不是很精确,部分孔位有点偏小。后来通过打磨后解决,不过打磨后变的像狗啃的一样,实际装上后看不出来。

这个亚克力板的盒子最后还是被我弃用了,因为我发现了一种更好的材料:碳纤维板。后面我又给15.6寸屏的驱动板设计了一种单独使用的小型外壳,见下图,挡板开孔尺寸也修复了,很完美。

下面是两个碳纤维驱动板盒子,有没有一种极客风格?

又在淘宝上陆续购入一堆螺丝螺母,那几个稍大些的螺丝是给自行车用的,在同家店顺便买的。

外壳+屏幕都到货后,我简单测试了下,这块屏与我p775自带的屏比起来,颜色没有那么鲜艳,但是对比度和可是角度比前者好。

第二天我就把屏幕装进去拿到公司去用了,因为我实在受不了单屏了,这时候还没买显示器底座和笔记本支架,驱动板外壳也没到,先这样凑合用了几天。

后面15.6的屏和外壳也到了,测试下type-c一线通功能,完全OJBK:

为了给笔记本机身钻孔以及后续切割碳纤维板,我又买了一款小型电钻,到手后发现这玩意只能算玩具级别,实际体验非常差,钻孔同心度差,功率也偏小,后面在给碳纤维钻孔时经常会卡住不转,不过最后还是帮我完成了任务。

下面说铰链,铰链是我花了最多精力折腾的部件,我先后在淘宝上买了3种铰链,先看前两种:

第一种是一些门窗上用的铰链,俗称合页,到货之后发现根本不可用,其实也不是不可用,只是不能通过打孔的方法连接,因为它的孔位宽度太大,超过了显示器边框宽度,这样孔位会在液晶屏下方,而液晶屏下方与外壳是紧密连接没有一丝缝隙的,无法通过螺丝连接,所以这种合页只能通过用胶水粘接的方式连接,稳定性堪忧,而且这种合页是没有阻尼的,所以弃用。

第二种我买了两对,大小各一对。这种是有阻尼的铰链,实际阻尼非常大,小的那对用手是掰不开的,大的那对用手勉强可以掰开。而且连接处面积太小,也只好弃用。

第三种是我自制的铰链,我记得联想yoga这款笔记本可以360度旋转,我仔细研究了它的铰链构造,这种铰链的主要构造是两个转轴,通过两个转轴才能实现360度旋转。我又买了几个下面图中的的转轴,准备自己做两个类似结构的铰链。到手后发现如何把它们连接到一起是一个不小的困难,我最初的设想是中间通过碳纤维板连接,用螺丝固定。后又购入一块200*250mm的碳纤维板,厚度是一毫米,碳纤维板到了之后发现转轴实在太小,而且固定螺丝都也要占很大空间。经过仔细思索之后,最后的方案是焊接,中间用金属片把它们焊接起来。金属片我就地取材用了一片美工刀片,实际焊接中也没有什么困难,刀片和转轴都能顺利上锡。

铰链制作过程:

铰链完成,下面就是把屏幕与机身连接到一起了,机身和屏幕都是通过碳纤维板与铰链连接起来的。

连接外壳也花了很大功夫,由于外壳左右两侧边框实在太窄,无法钻孔,只能在顶部和底部钻孔。顶部边框也很窄只有7mm左右,只能用这种注塑螺母连接,我买的这种注塑螺母是4mm高的,没想到由于外壳太薄连4mm都放不下,切掉一半后才能装上:

外壳底部钻孔前需要把黑色塑料清理掉,我是用烙铁烫掉的:

下面是给笔记本机身钻孔,钻的时候我并没有将A壳单独拆下而是直接钻的。这款机器边框虽然很大,但实际内部空间很有限,有各种排线等,我找了两个比较合适的位置钻孔:

后面切割碳纤维板是一个脏活,切割过程中会产生大量黑色粉末,一顿操作猛如虎,我的手变成了这样:

连接成功后,先开机试下效果:

开始我将屏幕接到了右边,不过由于大意,我没有开屏显示就钻孔了,导致两块屏上下没有对齐,差了约有2mm。强迫症表示很难受,于是我又把屏装到了左边,这次终于舒服了,上下丝毫不差,不过蛋疼的是这两块屏色差有点大,这点没办法只能忍了。

如果你担心焊锡和碳纤维板的强度不够,下图会证明它的强度,即使是承受2.5Kg的机身重量也是毫无压力。

装好后屏幕可以转到笔记本屏幕稍微前面一点,这样可以把铰链隐藏在后面,减少两块屏幕之间的间距。我费尽心思做这个铰链也是为了实现这个目的,屏幕可以使用移动电源供电。

合上后如图,装包携带也毫无压力:

上面连接的是15.6的屏,17.3的那块我本来准备接到机身右边的,后来发现该机本身的显示器接口只有两个,DP+VGA,因为我用的这款显示器驱动板只支持mini HDMI或type-c视频输入,DP接口可以转为HDMI,而VGA则不可以,所以不带扩展坞的情况下只能实现单屏扩展。于是就把另一块屏做成了一台正常的显示器。底座我买了两个,第一个底座花费¥35,来源淘宝,不过实际做工不咋地,后面我就拿回家放在家里用了。

17寸显示器最终成品,本来我打算在外壳后面钻孔以通过排线,不过最后还是没有忍心下手切割钻孔,就让排线裸漏在外算了,反正放后面也没人看见。

下面这个显示器底座是闲鱼上买的,花费¥50,是一款惠普显示器底座,可以升降旋转。到手后发现底座处并没有那种10*10cm的开孔。这也难不倒咱,于是我又画了一张连接板孔位图纸,去打印店1:1打印粘在上面,然后在大街上找了个加工门窗的店,让他们帮我钻孔,花费¥15。底座打孔完毕后,我连上PS4试了下,效果还OK,以后可以躺在床上玩PS4了。不过因为显示器重量太轻,抵消不了上下滑轨处的弹簧反作用力(至少需要5Kg才能抵消),上下调节功能就失效了,不我也想到了一种变通的方法,滑轨最上面塞个东西挡住就行了,我先用按键板凑合下。

因为此款驱动板的供电接口也是type-c接口,我手头上也没有很长的type-数据线,我之前倒是屯了不少安卓的数据线,都是供电线非常粗壮的那种,就准备把几个安卓数据线改成type-c的。于是又买了几个type-c的接头,制作了几根type-c数据线:

粗壮的供电线

完成后如图。

此款驱动板支持5-15V宽电压供电,经过测量,此款驱动板运行在5V电压时电流大概是1-1.6A,一般电脑USB接口最大电流只有0.5A,必须使用5V2A以上电源供电,如果使用5V供电的话需要两个电源适配器,后来我嫌麻烦又买了个qc3.0诱骗器,接到一个24W的qc3.0充电器上,将电压诱骗到12V进行输出,再用一分二USB扩展头,供电问题也完美解决。

结语:一切都折腾完毕,终于可以愉快的写代码了。此次折腾耗时一个多月,这一个多月每天都忙成狗,白天在公司写代码,画图纸切割钻孔这些工作都是在晚上和周末弄的,选购螺丝配件什么的也花了很多精力,不过最后完成的时候也是成就感满满。由于这款笔记本是2011年发布的,年代实在太过久远,实际使用时还偶尔还是会有些卡顿,在使用webstorm时,代码提示有时会反应比较慢。我准备让它服役半年左右,然后买一台AMD锐龙4000系处理器的笔记本当主力开发机,到时候再把这些玩意拆掉弄到新机器上,新的连接方式我脑海里已经有了蓝图,更加方便,不用钻孔,几个月之后再折腾吧。


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