Суровый хенд-мейд от инженера-электронщика: разбираем PocketBook 631 Plus и оснащаем его солнечной батареей

    Всем привет! Я – Артем Литвинович, разработчик с многолетним опытом, радиолюбитель с детства, и сам конструировал ридеры. На мой взгляд сделать самому под свои требования – оно всяко интереснее и удобнее, чем купить готовую вещь. Например, ту же читалку. На моем счету – четыре собственноручно собранных модели ридеров из комплектующих, найденных на радиорынке и заказанных из Китая.

    Например e ink описан тут, его ещё Леонид Каганов тут рассматривал, более ранние поделки все здесь. Корпуса печатаю сам на 3D-принтере, который я тоже сконструировал самостоятельно. А когда лень печатать – леплю из эпоксидки.

    Опыт, как вы понимаете, накопил весьма серьезный и в какой-то мере уникальный. И вот ко мне обратились ребята из PocketBook с предложением сделать какой-нибудь мод одной из их моделей. В итоге решили собрать ридер с солнечной батареей на базе PocketBook 631 Plus, одного из флагманских ридеров линейки. Об этом я и расскажу в посте.



    Не буду вдаваться в подробности функционирования этой модели с пользовательской точки зрения. Многие писали, сколь много форматов она поддерживает, какие приложения в ней есть, как работает поддержка аудио и как хорошо этот покетбук проговаривает книги на пятнадцати языках. Отмечу только, что в целом я с этими заявлениями согласен – ридер матёрый и действительно навороченный.

    Получив читалку на руки, я её даже включать не стал – сразу разобрал. Потому и начнём мы с осмотра того, что же у неё внутри. Это для меня интереснее. Разобрать ридер – это просто, как раз, два, три. Поехали!

    Раз – с помощью пластикового клина отщелкивается передняя панель.



    Два – аккуратно отклеивается рамка экрана от передней панели. Я так подозреваю, что она заклеена для усложнения попадания влаги и пыли внутрь через зазор. В PocketBook 631 Plus, в отличие от той же PocketBook 641 Aqua 2, официально защита от воды не задекларирована. И все же «зачатки» защиты тут присутствуют. При таких элементах конструкции брызги влаги этой модели, надо полагать, не сильно страшны.



    И три – откручиваются винтики, держащие саму читалку в корпусе.



    Из чего состоит современная читалка?


    Неискушенному взгляду может показаться, что тут всё жутко сложно, но, в общем и целом, устройство довольно простое.

    Для упрощения сравним с моей самодельной читалкой, которая справа.



    На моей плате явно выделяются три блока.

    • Красный – схема питания экрана. Экран на электронных чернилах управляется электростатически и требует нескольких уровней напряжения, положительных и отрицательных.
    • Зелёный – контроллер питания, заряда и разряда аккумулятора. Литиевые аккумуляторы заряжаются постоянным током и выдают непостоянное напряжение. Электроника требует постоянные 3.3В. Солнечная батарея даёт неудобный ток. Соответственно, нужен контроллер постоянного тока для заряда, преобразователь напряжения для разряда и ограничитель мощности для солнечной панели.
    • Желтый – компьютерный блок. Тут имеется процессор, память и хранилище данных, со всей обвязкой.

    Удивительно, но, по сути своей, читалка — всего лишь энергоэффективный компьютер со специальным экраном и программной начинкой.



    Теперь взглянем на внутренности читалки от PocketBook


    Тут можно разглядеть аналогичные блоки – питание, работа с экраном и компьютер. Дополнительно имеются ещё два блока – голубой Wi-Fi-модуль и розовый аудиокодек. Последнее довольно нетипично — практически во всех современных ридерах с экранами E Ink звуковых возможностей нет. Их наличие — одна из уникальных «фишек» именно PocketBook 631 Plus.



    Приглядимся к внутренностям читалки PocketBook повнимательнее.

    На процессорном модуле просматривается сам процессор, MCIMX6L7DVN10AB. Это ARM Cortex-A9, одноядерный, 32-битный, номинально 1 ГГц. Штука ощутимо более мощная, чем используемые мною. Что не удивительно – Pocketbook читает без предварительной конвертации 18 форматов (PDF, PDF-DRM, EPUB, EPUB-DRM, DJVU, FB2, FB2.ZIP, DOC, DOCX, RTF, PRC, TCR, TXT, CHM, HTM, HTML, MOBI и ACSM), а также озвучивает текст, лазит в интернет, играет в игры и умеет расставлять переносы слов. Для обслуживания и осуществления всего этого добра необходимо соответствующее железо.

    Справа от процессора стоит память, NT5CC256M16DP. Это DDR3, 4 Гбит (512 Мбайт).

    За памятью стоит обычный MicroSD-разъём с карточкой на 8 Гб, играющей роль встроенного хранилища. Дёшево, сердито и удобно – при желании внутреннюю память можно легко расширить (Проверка показала, что карточка привязана по какому-то её аппаратному идентификатору, так что слово «легко» в данном случае неуместно), а в случае катастрофической встречи читалки с земной твердью, для восстановления данных потребуется лишь кардридер.

    На карточке обнаруживается обыкновенный Linux, что радует. Справа находится отладочный разъём UART. Если ткнуть в него зондом, то видим заставку U-Boot 2009.08 и кучу отладочной информации.



    Рядом с процессорным модулем расположен блок Wi-Fi с выключателем и обвязкой. RTL8189FTV, модуль 802.11b/g/n всё-в-одном, подключенный по шине SDIO.

    Ставить готовые модули для такого типа функций, а не распаивать их дискретно на плате, – это одна из стандартных практик при разработке электроники.



    С дальней стороны находится кодек – преобразователь звука из цифры в ток на наушниках. ALC5640 всё той же фирмы Realtek, он берёт звук по I2S и выдаёт 1.5 Вт стереозвука на 8 Ом динамик через усилитель класса D. Тоже типовая вещь.



    Над звуком расположен блок управления экраном.

    TPS65185 – генератор напряжений для электронно-чернильных экранов. NN2003, или что-то подобное с “2” поверх маркировки идентифицировать не удалось, но похоже на что-то связанное с питанием подсветки. И zForce NN1001 – вроде как контроллер ИК-тачскрина.



    Наконец, основной блок питания. В центре находится основная микросхема – RC5T619. Это многофункциональный контроллер питания со встроенными преобразователями, подсчётом потребления, зарядкой аккумулятора, интерфейсами для общения с процессором и т. д. В нём же пребывают часы реального времени, которые должны ходить даже когда всё остальное выключено. Такой высоко-интегрированный блок питания играет немалую роль в том, что одного заряда читалке хватает где-то на месяц-полтора активного использования. К этой микросхеме мы ещё приглядимся повнимательнее позднее, когда будем приделывать к читалке солнечную панель.



    Перевернув плату, мы обнаруживаем экран – самое интересное в этой книжке.



    Экран наклеен на раму, с другой стороны рамы приклеен аккумулятор. К ней же прикручивается плата, и в какой-то мере весь корпус.



    Насколько этот 6-дюймовый экран последнего поколения, «E Ink Carta», отличается от обычного экрана E Ink, который можно купить в магазине?

    Для сравнения – вот мой 7-дюймовый экран одной китайской фирмы.



    Поставив одну и ту же картинку на оба из них, можно сразу заметить различия. Мой экран, хоть и больше, но разрешение у него всего 480 x 800 и 120 DPI, в то время как у покета разрешение 1072 х 1448 и 300 DPI. Ну и качество самой матрицы повыше – как крупный производитель первого эшелона, PocketBook использует дисплеи наивысшего уровня качества — Grade A («первый сорт», до отбраковки). Более мелким брендам, и для продажи в виде запчастей, идёт Grade B – экраны с некоторым (допустимым стандартами) количеством дефектов.



    Если приглядеться внимательнее, то видно ещё одно большое различие – на покетовском экране «краски» более плавные.



    Что неудивительно, т. к., в отличие от черно-белого «китайца», экран покета монохромный и поддерживает 50 16 оттенков серого.



    На самом деле, это заслуга не столько экрана (хотя и его, конечно, тоже), сколько более навороченной, чем у меня, управляющей схемы. Фундаментально же эти два экрана не сильно отличаются друг от друга, и основная разница именно в обвязке.

    Приглядимся повнимательнее к самой технологии. Экран на электронных чернилах – это такая стекляшка, с одной стороны которой матрица из управляющих электродов, а с другой – запаянный в прозрачный пластик массив пузырьков с жидкостью, в которой плавают микроскопические шарики. Белые заряжены положительно, черные — отрицательно. Управляющая матрица электростатически вращает шарики, тем самым выводя на экран изображение.


    С задней стороны такой экран зеркален, и видна высеченная на стекле разводка управляющих сигналов.





    Если посмотреть экран на просвет, то можно увидеть тонкую управляющую сетку позади шума из неравномерно нанесённых капсул. За счёт этой неравномерности подсветка электронно-чернильного экрана довольно нетривиальная задача – если просто подсветить его сзади, то выглядеть это будет как стеклянная крошка.



    Чем-то оно даже напоминает обычную бумагу.



    Экран покетбука плотно приклеен к раме, и попытки их разделить, скорее всего, закончатся печально. Однако с краю есть место, где его тоже можно просветить и увидеть аналогичную структуру.



    Видим, что сверху на экране стоит чёрная рамка, а на плате под ним – набор каких-то деталей.
    Что это?



    Причём рамка не простая, а прозрачная в инфракрасном свете! А выступы на ней похожи на линзы. Для чего всё это?



    Загадка решается очень просто. Вспоминаем обычный домофон с железной клавиатурой, которая странным образом перестаёт работать, когда края её замазаны снегом. По краям этой клавиатуры набор свето- и фотодиодов, в которые они светят. Отслеживая затенённость этого освещения, процессор может понять, над какой цифрой появился палец.



    В нашей читалке-покетбуке конструкция аналогичная, только более прецизионная. По краям находятся инфракрасные светодиоды, которые рамкой фокусируются на фотодиодах с противоположной стороны, и по затенению процессор вычисляет местоположение пальца.



    Снизу на экран наклеена полоской гибкая плата со светодиодами. Это та самая знаменитая подсветка с изменяемой температурой света. Пойдешь налево – свет холоднеет, направо — теплеет. Задумка такая: перед сном лучше читать с тёплой подсветкой, благодаря этому зрительный аппарат быстрее расслабляется. Есть два вариант такой подсветки, одна разработки E Ink, другая – её китайская копия. Копия хуже тем, что кушает примерно на треть больше энергии. В PocketBook 631 Plus стоит правильная, Е инковская.




    Пойдешь направо – свет теплеет

    Как и всё гениальное, секрет прост – подсветка состоит из чередующихся светодиодов: теплый, холодный, теплый, холодный, и т. д.

    Яркость каждой половины управляется независимо, что и позволяет плавно переходить от холода к теплу.


    На этом обзор внутренностей можно закончить, собрать обратно читалку и перейти к зарядке. В нормальных условиях книжка заряжается от стандартного USB с током в 0.9А.

    Это 4.5 Вт, и должно обеспечить полный заряд её 1.5А/ч аккумулятора в течение примерно часа.



    По мере понижения доступного тока книжка продолжает спокойно заряжаться вплоть почти до нуля. Похоже, что контроллер заряда мало интересует стандарт USB, и он может заряжать от любого напряжения вплоть до напряжения на самом аккумуляторе.



    Что вообще происходит при зарядке и разрядке? Вспоминаем RC5T619, который управляет подсистемой питания. Это интегрированный контроллер питания, заряда и подсчёта потребления. В нём есть два канала на вход для зарядки и внешнего питания, встроенные преобразователи напряжений, выход на аккумулятор и выходы на потребителя, входы датчиков (например, температуры аккумулятора) и многое другое. Всё это настраивается как на уровне схемы, так и программно по I2C-шине.

    По той же шине процессор получает от него информацию об остатке заряда в аккумуляторе, о состоянии зарядки, о текущем времени, и т. д.



    В чём сложность определения уровня заряда литиевого аккумулятора? Разве нельзя просто замерить напряжение на нём? Увы, напряжение на нём нелинейно, в большей части постоянно, и сильно зависит от нагрузки.



    На практике для определения уровня заряда используется счётчик кулонов. Аналогично электросчётчику в квартире, он считает, сколько заряда перетекло из аккумулятора в нагрузку и от зарядки в аккумулятор. Это единственный надёжный способ достоверно показать уровень заряда аккумулятора. И такой счётчик обычно встроен в контроллер питания. Сам процесс зарядки литиевого аккумулятора тоже непрост, в отличие, например, от свинцовых. Процесс зарядки состоит из двух этапов – постоянного тока и постоянного напряжения. На первом этапе подаётся ток, ограниченный до предельного безопасного значения, обычно в 1C (одна ёмкость аккумулятора в час). По достижению напряжением аккумулятора максимального значения (4.20В) начинается второй этап, когда это напряжение поддерживается на входе, а ток при этом падает. В конце концов ток достигает нижнего порога, обычно 0.1C, и зарядка на этом прекращается.

    Всем этим, опять-таки, занимается интегрированный контроллер питания.

    Очевидно, что для подключения ещё одного источника питания нужно будет идти через него. В идеале можно было бы использовать второй вход заряда, VADP, но есть небольшая проблема – на плате нашего ридера он не разведён, а контроллер представляет из себя BGA-чип, пластмассовый прямоугольник с шариками-контактами на нижней стороне, и подобраться к входам VADP, по сути, невозможно.



    Значит, придётся подключаться ко входу VUSB, то бишь стандартному разъёму питания ридера. Потому и хорошо, что он продолжает заряжаться даже при очень низком напряжении и токе.

    С таким подключением надо учитывать несколько вещей.

    Во-первых, оно не должно мешать обычной зарядке. Т. е. не допускается течение тока от солнца в зарядку или компьютер. Во-вторых, оно не должно поглощать ток при внешней зарядке. Т.е. не допускается течение тока от зарядки в цепь солнечной панели.

    Первое довольно просто – мы будем подавать напряжение, намного меньшее чем у зарядки или компьютера. Читалка может от него зарядиться, а внешний источник его не заметит.

    Второе тоже не сложно – для солнечной панели потребуется контроллер точки максимальной мощности, внутри или на выходе которого будет иметься диод.

    Что это за контроллер такой, и для чего он нужен? Давайте взглянем на солнечные батареи.

    Существует много видов солнечных элементов. Обычные, всем знакомые кремниевые элементы с синеватым оттенком и проводками на поверхности (на фото слева) отличаются наибольшей эффективностью. Их недостаток в том, что они со временем разрушаются от солнечного света, и за десять лет теряет большую часть мощности.

    В моей книжке используется тонкослойный элемент на селениде меди-индия-галлия (справа), который в полтора раза менее эффективен, однако более долговечен.


    Обе панели состоят из 11 элементов, соединённых последовательно

    Возникает вопрос – которую панель ставить на наш PocketBook? Обычно я за долговечность, но в данном случае загнанное в дальний угол чувство прекрасного, потребовало быть услышанным, и я остановился на варианте слева – уж больно хорошо типовая кремниевая панель подходит к корпусу книжки.



    Солнечная батарея – нелинейный источник питания. Простая батарейка или блок питания обычно описываются законом Ома – по мере уменьшения приложенного к ним сопротивления ток растёт, а напряжение падает. Другими словами, они являются источником напряжения с эквивалентным последовательным сопротивлением.

    У солнечной батареи же с уменьшением сопротивления ток остаётся примерно постоянным, а напряжение падает. Это ближе к источнику тока с ограниченным верхним напряжением. Вот, к примеру, график тока к напряжению для одной из моих больших солнечных панелей.



    Если к такому источнику подключить обычный контроллер заряда аккумулятора, то зарядка попробует потянуть столько тока, сколько доступно (будет представлять из себя малое сопротивление), напряжение на панели упадёт, и вместе с ним упадёт мощность – полная мощность доступна лишь рядом с рабочей точкой, где произведение тока и напряжения максимально.

    Чтобы исправить эту проблему, солнечную панель обычно подключают через контроллер постоянной точки мощности. Импульсный преобразователь, который не позволяет нагрузке пытаться вытягивать из панели больше мощности, чем она способна отдать на своём оптимальном напряжении. По сути, он преобразует нелинейную характеристику панели в омическую.

    Простейшая реализация такого контроллера – понижающий преобразователь с обратной связью ещё и по входному напряжению, а не только по выходному.

    По мере уменьшения сопротивления на выходе такой преобразователь будет понижать напряжение (и повышать ток) так, чтобы на входе оставалось постоянное напряжение.

    Взглянем на простую схему доморощенного понижающего преобразователя на ШИМ-контроллере MC34063.



    В этой микросхеме есть встроенный ключ, который открывается и закрывается с частотой в десятки килогерц. Когда он открыт, ток течёт через него и через индуктивность, постепенно набирая напряжение на выходе. Когда он закрыт, ток течёт через диод и индуктивность (индуктор имеет свойство противиться изменению текущего через него тока), постепенно теряя напряжение. Получаемое «треугольное» напряжение сглаживается выходным конденсатором в близкое к постоянному.

    Чем дольше открыт ключ (ширина импульса), тем выше напряжение на выходе. Т.к. обычно требуется постоянное напряжение, на выходе стоит делитель обратной связи, подающий сигнал на усилитель ошибки в контроллере. Это позволяет ему уменьшать ширину импульса, если напряжение слишком высокое, и увеличивать, когда наоборот.

    Как из этой схемы сделать контроллер с удержанием максимальной мощности? Надо добавить к нему небольшую приставку.



    Транзистор открыт, когда входное напряжение выше установленного, на его стороне диода напряжение равно нулю, и контроллер ограничивает выходное напряжение, как обычно.

    Если же входное напряжение падает ниже установленного, то транзистор начинает закрываться, и на линию обратной связи попадает напряжение, пропорциональное входному. И перекрывает сигнал от выходного. Контроллер воспринимает это как повышенное напряжение на выходе, и уменьшает длину импульса, тем самым, не давая нагрузке поглощать слишком много мощности и проваливать входное напряжение.

    Если мы проверим эту схему на макетной плате, то она будет более-менее рабочей, но с довольно ужасными характеристиками.



    На практике делать собственный импульсный преобразователь – дело неблагодарное и не очень-то эффективное. Тем более на таких старинных деталях, как MC34063.

    Потому воспользуемся стандартной практикой, т. е. готовыми модулями.

    Основная часть нашей схемы – инвертирующая приставка обратной связи от входного напряжения. И её можно подключить к любой стандартной схеме понижающего преобразователя, у которой есть внешний делитель для обратной связи выходного напряжения. Соответственно, берём типовой понижающий модуль на несколько ватт и подпаиваем к нему вывод диода приставки.



    Как и ожидалось, всё работает почти без проблем.



    Теперь можно убрать лишние детали и проверить схему в режиме постоянного тока-напряжения, симулируя солнечную панель.


    Как видим, схема отлично держит минимальное напряжение входа

    Переносим схему с удобной макетной платы на постоянную, и в результате получается компактная и довольно плоская конструкция.



    Внутри ридера не наблюдается избытка свободного места, да и конструкция всё же недостаточно плоская, чтобы влезть между задней крышкой и платой, так что в любом случае придётся всё крепить снаружи и жертвовать дизайном.

    Если бы книжка изначально делалась с расчётом на солнечную зарядку, то такой проблемы бы не возникло – как мы помним, на самой плате было много свободного места.



    Единственное более-менее удобное место, где можно разместить контроллер – на задней стороне солнечной панели. Там даже намекающая на это пунктирная рамка есть.



    Перед окончательной сборкой имеет смысл всё протестировать, однако хмурая московская весна в День Икс упорно отказывалась сотрудничать.



    Приходится доставать мой «солнцезаменитель» – блок светодиодов общей мощностью в 1 КВт и цветовой температурой в 4000К, ранее откалиброванный люксметром. Даёт солнечный свет летнего дня на расстоянии в 29 см.

    Примитивность системы охлаждения модели «большой кусок алюминия» приводит к тому, что агрегат может перегреться и сгореть за 6 минут, от коей участи его спасает несовершенство современных аккумуляторов, которых в нём хватает всего на 5 минут.



    Трудно поверить, насколько интенсивен солнечный свет – киловатт света на квадратный метр. Лишь если расставить такие светильники через метр друг от друга поверх половины планеты, можно получить что-то близкое к мощности солнца.



    Из-за сияния не разглядеть, что показывает прибор – зарядка идёт с мощностью около 0.7Вт. Это близко к ожидаемому – 1 Вт панель и 70% эффективности преобразователя. С такой скоростью ридер зарядится с нуля где-то часов за 8.

    Реально же в наших широтах и непостоянной погоде потребуется раза в два больше – номинальное значение мощности панели в 1 Вт даётся для номинального же солнечного света в 1000 Вт на м2. Что бывает либо в полдень в тропиках, либо в лаборатории под солнцезаменителем.



    Теперь, когда проверка пройдена, можно окончательно приделывать панель к самой книжке.

    За счёт толщины преобразователя остаётся зазор в полсантиметра между панелью и корпусом. Его нужно закрыть, так что приходится прогревать 3D-принтер и печатать рамку.



    Рамка крепится к корпусу, и внутри нее просверливаем отверстие для проводов.



    Выводы контроллера пропускаются через отверстия, и подпаиваются ко входу.



    Очевидно, что никаких конкурсов красоты и дизайна такая конструкция не выиграет. Да и на практике увеличение толщины в полтора раза довольно ощутимо – читалка уже не так удобно лежит в кармане и не влезает в чехлы.

    Чтобы место не пропадало зря, можно было бы, например, заполнить его более ёмким аккумулятором. Или под панелью приделать откидную подставку – и удобно ставить на стол, и более симметричная получится конструкция. Но на самом деле такой элемент конструкции разумнее было бы либо исходно встраивать в читалку, либо делать как отдельное устройство. Разместив контроллер на плате и сделав вырез для панели в корпусе, можно было бы получить ридер той же толщины, что и исходная модель.



    А тем временем сквозь дымку облаков проклюнулось наконец-таки солнышко, и можно вживую убедиться, что агрегат работает.



    Итого можно сделать вывод, что здорово бы было производителю – компании PocketBook — взять на вооружение солнечные батареи и может когда-нибудь выпускать ридеры с ними.

    Громоздкость получившейся доморощенной конструкции совершенно не означает, что заводской продукт будет таким же – это как сравнивать переделанный на электродвигатель бензиновый автомобиль, у которого заполнен аккумуляторами багажник и сбит центр тяжести, с машиной, изначально конструировавшейся как электромобиль.

    Выражаясь умными словами, солнечная энергетика сейчас в тренде, технологии бегут вперёд, цены на панели быстро падают. И все считают, что за ними будущее. Так что читалка со встроенной солнечной зарядкой вполне может положить начало моде на мобильные устройства с таким удобством. Ридер – устройство с крайне низким энергопотреблением и, естественно, большой площадью корпуса. Что делает его практически оптимальным use case в этом направлении.

    Если подытожить сам проект, то наиболее сложной его частью было сделать контроллер точки максимальной мощности на столь малом масштабе. Это одна из тех областей, где пока практически нет готовых модулей, и потому каждый сам за себя.

    Наиболее интересной частью для меня было разобраться, как делают современные читалки и экраны. Последний раз (году примерно в 2007) я разбирал довольно древний уже ридер, который был одним из первых на рынке, и он был не сильно сложнее моего. Неожиданной оказалась конструкция тачскрина — я никогда раньше не сталкивался с технологией накладной ИК-сетки такого размера и точности, и не ожидал её там обнаружить. Ну и остальные инжиниринговые моменты в PocketBook 631 Plus показались вполне себе логичными продуманными – видно, что ридер разрабатывался на совесть — далеко не на коленке и совсем не дилетантами.

    Такие вот дела. На этом всё, и надеюсь, что вы сегодня узнали что-то новое. На возникшие вопросы отвечу в комментариях, пишите.

    PocketBook

    36,00

    Компания

    Поделиться публикацией
    Комментарии 60
      +4
      Не раз видел взорвавшиеся «повербанки» со встроенной солнечной панелью.
      Даже свободно лежащая и обдуваемая ветром солнечная панель нагревается так что, чуть руки не обжигает, а уж что будет творится в корпусе с аккумулятором.
      Плюс падение КПД солнечной панели из за нагрева и деградация аккумуляторов(если они не рванут) из за перегрева.
        +14
        Да это просто праздник какой-то — в блоге покетбука появилась интересная статья, в которой ни разу не пнули Kindle.
          0
          А киндл бы взорвался от такого))

          Не хочется прерывать традиции.

          P.S. Разумеется, это шутка (если вдруг кто-то воспринял всерьез).
          +1

          Жесть (в хорошем смысле), но вместо порно с dc/dc лучше взять тот же "cn3791 MPPT" с Али, или сваять свое на BQ25505/BQ25504/BQ24210.

            +1
            cn3791
            О, выглядит многообещающе. Возьму на вооружение, спасибо.
              0
              Эта микруха работает ровно так же, как предложенная вами схема. Разница только в том, что модуль на ней стоит не меньше 3 баксов в розницу, а у вас вся схема с приставкой наверное меньше $1, не учитывая разницы времени на конструирование и сборку.
            +1
            Я думал панели будут сверху по периметру экрана, утопленные в корпус, а тут получился троллейбус из буханки.
              +1
              А это и есть троллейбус, маркетинговый, но поскольку он из буханки, а не из дерьма то пусть живёт, будет другим продаванам в пример и науку…
              0

              Почему бы не разместить панель внутри обложки? Утопить внутрь дюралевой рамки. Толщина бы почти не добавилась.

                +1
                За памятью стоит обычный MicroSD-разъём с карточкой на 8 Гб, играющей роль встроенного хранилища. Дёшево, сердито и удобно – при желании внутреннюю память можно легко расширить, а в случае катастрофической встречи читалки с земной твердью, для восстановления данных потребуется лишь кардридер.

                (Очень грустный смех)
                Восстановить-то данные (читай «книги») вы сможете. А вот систему на книжке, если они взяли пример работы с более старой версии PocketBook 515, где система привязана к серийному номеру и количеству секторов карты памяти… то получите кирпич с песочными часами бесконечной загрузки.
                Это ждёт меня в достаточно скором времени, ибо карта памяти постепенно приходит в негодность, а просто так взять и скачать образ восстановления на книжку (читай «бесплатно») невозможно. Сервис-центр требует денег за генерацию образа флешки.
                  0

                  Есть карты, в которых серийный номер меняется.

                    +2
                    Интересно… Я как-то и не подумал, что такое может быть. Надо будет как доберусь до дома проверить, будет ли скопированная карточка работать.
                      +1
                      Ну да, у PocketBook всегда были неплохие попытки защитить свой софт от попыток запуститься на аналогичном железе других производителей. Сейчас с этим, наверное, проще, раз они сами железо разрабатывают, а не китайский OEM до ума доводят. Но много лет назад, когда я пытался перешить свой Explay TXT.Book прошивкой от PocketBook 301+ (по железу они идентичны), столкнулся с тем, что серийный номер читалки записан во флэш и проверяется софтом при старте. Причем не в тот флэш, где лежит сама операционка и который полностью перешивается прошивкой, а в тот, где контроллер дисплея хранит waveforms конкретного E-Ink экрана. Остроумное решение.
                        +1
                        Проверил.

                        Таки да, от-dd-шенная карточка (того же размера и фирмы) книжкой не воспринимается. Ползунок загрузки плавно упирается в правый борт и на этом всё. По UART никакой осмысленной информации не выдаётся — загрузка не отличима от нормальной ничем кроме размера и номера карточки, и зависает где-то после запуска системы.

                        Печально, короче.
                          0
                          Была у меня мысль поставить между картой памяти (настоящей) и ридером промежуточное звено, которое при запросе данных карты будет выдавать записаные ранее… но не придумал на чём это сделать. Явно не на рассыпухе и не на обычном контроллере (жрать будет столько, что проще, кажется, разобрать их прошивку и сделать патч).
                          Техподдержка в ответ на жалобы отвечает так:
                          > PS: Ну и самый, наверное, странный вопрос: Зачем привязывать образ в
                          карте памяти? Не слишком ли старО?
                          — > Зачем… — это было сделано ещё в далёком 2010 году… кто же будет менять то, на что было потрачено много времени и оно в принципе работает.

                          Лично по мне — причина внести компанию в чёрный список покупок. Отпугивают потенциального покупателя в будущем.
                        0
                        Удивительно, почему ведущие производители электронных книг не выпускают модели с солнечной батареей во всю заднюю стенку? Ведь для такой книги практически вообще не нужна зарядка от сети, если не использовать подсветку для её подзарядки достаточно даже обычного искусственного освещения, а если использовать — солнечного света. Что же касается этой реализации — конструктив получился уж больно толстым. На мой взгляд, преобразователь лучше было бы разместить не под панелью, а рядом с ней, закрыть его тонкой декоративной металлической крышкой, и вырезать под ним окно в задней крышке, а возможно — и в пустом участке платы рядом с радиомодулем — тогда толщина увеличилась бы только за счёт солнечной панели.
                          0
                          Плюс хотя бы пару миллиметров теплоизоляции. Иначе аккумулятор через какое то время от таких зарядок вздуется(или загорится если коротнет).
                          А это уже получается весьма толстый бутерброд, ради весьма сомнительной фичи.
                            0

                            лучше в комплектной обложке и с подключением в usb

                              0
                              Такие обложки есть. Но в этом варианте велика вероятность выламывания USB-разъёма, к тому же розетка USB быстрее изнашивается из-за того, что при подключении к компьютеру или сетевой зарядке приходится отключать панель, а потом снова подключать.
                                0
                                что мешает сделать в обложке вход для внешней зарядки?
                                Не говоря уж о том, что вообще надо NFC зарядку делать.
                              0
                              Мне кажется все очень просто — 90% времени читалка проводит экраном вверх. Даже когда не используется. Соответственно толку от батарей на задней крышке будет мало, а цену увеличит ощутимо.
                                +4
                                Не обязательно. Я, например, устройства обычно кладу экранами вниз, чтобы их не разбило чем-нибудь падающим сверху.

                                Ну и вариант «лежу на пляже, читаю книжку, а она заряжается» никто не отменял. :)

                                На счёт цены — резкое увеличение мне не очевидно, т.к. панель сама стоит рублей 500 даже в розницу, а всё остальное на масштабе серийного производства стоит около нуля.
                                  –1
                                  Никогда не видел, чтобы книжк уиспользовали без чехла.
                                  А я видел кучу народу с книжками, так как сам всем их дарил. :)
                                    +1
                                    В 2011 году купил себе Киндл 4 и до сих пор использую его без чехла. Чуть-чуть покоцалась пластиковая рамка вокруг экрана, сам экран и задняя панелька без повреждений. Кстати, книжка вообще неубиваемая. За 6 лет успела пережить несчетное количество падений, и даже, года 3 назад, искупалась в озере. Да и, субъективно, пока что, никто не придумал более удобного способа перелистывания страниц, чем кнопки на 4 и 5 киндлах. Не хватает для полного счастья только подсветки. Но, пока книжка будет работать, новую покупать не планирую.
                                      0
                                      НУ я не о том, что никто не использует без чехла.
                                      А о том, что встраивая батарею в само устройство — рискуешь не попасть в рынок, ибо людей использующих чехлы много и они такое устройство не купят.
                                      Так что либо делать чехол дополнительно с прозрачной стенкой или выносить батарею в чехол, что выглядит адекватным решением.
                                +1
                                >Удивительно, почему ведущие производители электронных книг не выпускают модели с солнечной батареей во всю заднюю стенку?

                                А почему ведущие производители всяческой мобильной техники не выпускают модели с большими емкими батареями?..
                                  –1
                                  Потому что у меня книга, например, в чехле. Как минимум потому что с ним читать удобнее. Кроме того, книги настолько долго работают от одной зарядки, что проблема подзарядки — вообще не проблема. Это больше для телефонов, планшетов и умных часов проблема, чем для книг.
                                    0
                                    Но производитель книги может предлагать и чехлы с окном из прозрачного материала. Подзарядка нужна редко, если не пользоваться подсветкой. А для телефонов и планшетов мощности панели их размера недостаточно, чтобы обходиться без сетевой зарядки.
                                  +1
                                  Почему бы не добавить заголовки разделов: вот тут я разбираю книжку, рассказываю теорию e-ink, сравниваю с Китаем, а вот тут, наконец, начинаю приклеивать к задней крышке солнечную батарею.
                                  И да, был удивлен увидев древнюю 34063. Есть преобразователи намного эффективнее и экономичнее, специально рассчитанные на солнечные панели. И более компактные.

                                  P.S. А как у вас откалиброван (люксметром, я помню) блок светодиодов, если они не термостабилизированы? При нагреве излучаемая мощность падает градусах на 50 до 50%.
                                    +1
                                    Ну дык на простых деталях легче объяснять принцип действия. А вот маленькие модули MPPT мне до сегодняшних комментов не попадались.

                                    Со светодиодами всё далеко не так плохо — насколько я помню, температура поднималась от 50 в начале до примерно 100 в конце, и яркость при этом падала где-то процентов на 10. На высокую точность прибор не претендует, естественно.
                                      0
                                      А можно марку диодов?
                                        0
                                        BXRC-40E10K0-L-23 вроде как.
                                    0
                                    А к стати интересно, чем оправдано такой инфракрасный огород городить, предполагаю что он хочет кушать сильно больше чем резистивная или ёмкостная плёночка…
                                    … да и нельзя ли саму «бумагу» заюзать как датчик прикосновения, сеточка электродная у нас есть, ловить с неё помехи, по каким линиям амплитуды выше, там и палец к экрану приложен
                                      0
                                      Такую реализацию тачскрина ещё Sony на своих ридерах делала. Предположу, что плёнка каким-то образом ухудшает выводимое изображение.
                                      +1
                                      Точка максимальной эффективности подстраивалась подстроечным многооборотником на базе транзистора, если я правильно понял? Тогда транзистор открывается при определенном напряжении. Получается, что эта точка максимальной мощности только при определенной освещенности панели. При меньшей освещенности падение тока будет при меньшем напряжении и схема работать должна так себе. Или я ошибаюсь?
                                        +1
                                        По сути да, оно выставлено на точку максимальной мощности при прямом солнечном свете.
                                          0
                                          Учитывая крутое падение характеристики в конце и пологое начало, может быть лучше настраивать максимальную мощность при мЕньшей освещенности? Ведь помимо облачности на количество энергии влияет угол между нормалью поверхности батареи и направлением на солнце, высота солнца над горизонтом и многое другое. Вы ведь правильно заметили, что приводимый киловатт на метр квадратный — величина сферическая в вакууме, в реальности крайне редко достижимая, особенно в наших широтах.
                                          Интересно, а можно ли как-нибудь максимизировать мощность при любой освещенности?
                                            +1
                                            Вполне здравая мысль, но фундаментально это попытка решить не ту проблему. Надо вместо простейшей доморощенной схемы ставить полноценный MPPT контроллер, который будет автоматически отслеживать эту точку и подстраиваться под неё при любом освещении. Типовая реализация — микроконтроллер периодически пробегается вверх-вниз по входным напряжениям и выбирает то, при котором мощность наибольшая.
                                        0
                                        Небольшой оффтоп:
                                        Щупал на днях читалки в оффлайн-магазине, в том числе данного бренда и хочу сказать, что тактильно они все ощущаются отвратительным образом. Пластик корпуса слишком уж легкий и неприятный на ощупь на мой вкус, а самое ужасное — это кнопки которые кликают невероятно громко и нажимать их совсем не приятно. Ведь научились делать смартфоны с такими корпусами и кнопками которые и жмякать просто так приятно и, благодаря материалам корпуса, выпускать из рук не хочется — так почему же не перенести этот опыт и в читалку?

                                        А идея с солнечной панелью спорная: из минусов — цена (даже если комплектующие недорогие, то маркетологи те ещё акулы), габариты, возможные технические проблемы из-за перегрева и частых циклов зарядки, относительная хрупкость самой панельки, а из плюсов только повышение автономности, которая у ридеров текущего поколения и так запредельная (у меня китаец, держит три-четыре недели)
                                          0
                                          Присоединяюсь к оценке. Для читалки автономность как правило неактуальна (если не рассматривать случай походов и прочей автономки). Вес увеличивается — это уже неприятно. Я бы хотел легкую читалку, и пусть я буду её заряжать не раз в месяц, а раз в три дня. Мобильники заряжаем каждый день — и ничего, а читалка девайс на порядок менее критичный.
                                          А вот нормальный планшет на E-Ink с солнечной батареей — это наверное полезная штука как раз для диких путешественников. Тот же gps может быстро скушать батарею.
                                            0
                                            Пока вы каждый день возвращаетесь домой — да. Но дома всегда есть мобильник, компьютер, бумажные книги и еще тысяча дел. Электронную книгу я лично использую в дальней дороге. И далеко не факт, что в очередном поезде удастся пробиться к розетке, а в гостинице не забудешь поставить на зарядку книгу после телефона, ноутбука и еще нескольких девайсов. Гораздо приятней в поездке знать, что книга никогда не подведет, даже если под рукой не будет розетки. Так что домоседам такая вундервафля действительно не к чему, а часто путешествующим возможно и пригодится. Вес увеличивается при кустарном изготовлении, при промышленном — часть задней стенки заменяется на солнечную панель и вес увеличивается совсем немного.
                                            0
                                            Простите, у меня читалка «данного бренда», коей уже 5 лет. И именно тактильно мне корпус весьма нравится. Да и прочный он, пусть и на книгу сразу после покупки был надет чехол.
                                              0
                                              У меня уже не помню сколько. До этого владел РВ360, она меня более чем устраивала, но начал по углам выгорать дисплей и сыпаться память. На ощущениях от неё и рекламного гонева на этом сайте купил больше года назад РВ626.
                                              И могу сказать что больше продукцию данной фирмы не куплю и никому не посоветую.
                                              Софт кривой и недоделанный(двойные клики, тормоза(!), убогий поиск, невозможность отключить гребанный сенсор, оповещение о разряженном аккумуляторе на 10% через каждое перелистывание страницы)
                                              Дизайн такой же. Матовая задняя часть выглядит красиво пока чистая, а пачкается за 10 минут чистыми руками и выглядит так как смартфон без олеофобного покрытия который интенсивно использовали неделю, ни разу не протерев экран. В общественном месте без чехла стыдно использовать. С чехлом же еще хуже. Отваливаются углы, с учетом того что мне его молча и без проблем два раза уже поменяли, проблема заметная. Читать больше часа в любом положении не удобно, а то и больно(край впивается в ладонь), благодаря кнопкам в центре, плюс они настолько громкие, что слышно со второго этажа ночью.
                                              Включается порядка 10 секунд, что достаточно много по сравнению с конкурентами, можно настроить так чтобы книжка не выключалась, а уходила в псевдо спящий режим(выход из него меньше секунды), но автономность с месяца уменьшается до двух недель в лучшем случае.
                                              К чему нет претензий: скорость обновления и разрешение экрана, уровни подсветки.
                                              Но это есть у всех, как и многоформатность.
                                            +1
                                            Честно говоря не очень понял по какой схеме вы в итоге контроллер панели сделали.
                                              0
                                              Приставка с транзистором из левой части схемы подключенная к ноге обратной связи китайского понижающего модуля.
                                                0
                                                Схему бы. Плюс непонятно о каком именно модуле речь вообще.
                                              0
                                              А есть ли смысл в этих костылях? Может проще стоит купить павер бэнк с подзарядкой от солнца. И заряжать когда заряд на минимуме. К тому же читалка не так уж и быстро разряжается. Моей будет 6 лет летом, еще держит. Сейчас спокойно недели 2. Зимой очень садится, дня 3-4. Просто вопрос перегрева во время зарядки очень актуальный. Я один раз летом оставил в машине на торпедо читалку на часа 2. Так пришлось долго охлаждать. Пошли круги по экрану и прочие артефакты. Я подумал, что её уже не спасти.
                                                0
                                                Идея приставки к преобразователю для MPPT мне понравилась, но на таких низких напряжениях любая понижайка здорово съедает КПД. Даже 1 диод последовательно при уровне 5В крадёт приблизительно 10%.
                                                По моему опыту достаточно подключить напрямую к USB СБ с таким напряжением ХХ, чтобы оно было чуть больше 5В и при этом меньше допустимого для контроллера питания девайса. В любом блоке питания или компьютере уже есть выходной диод, который сможет защитить от крайне маловероятного превышения напряжения. Такая СБ не будет брать ток от USB, так как сумма прямых падений напряжения на PN-переходах не позволит этим переходам открыться, а благодаря небольшой мощности СБ, работающей в зоне «источника тока», но с напряжением, близким к точке максимальной мощности (оно как раз чуть ниже ХХ и будет находиться в районе 4-5В), вся энергия будет расходоваться на заряд батареи и нужды девайса, не позволяя напряжению подняться выше. Возможно, контроллер лишь захочет иметь на входе чуть большую ёмкость, превращающую СБ (хотя бы в масштабах периода тактовой частоты контроллера) в источник напряжения.
                                                  0
                                                  Для мобильных телефонов китайцы продают модули беспроводных зарядок. Если используется толстый противоударный чехол, то зарядка подложенная под него вообще не влияет на габариты устройства. Минус в том, что они занимают штатный порт, обычная зарядка становится проблематичной. Сквозной контактный микро-юсб не сделать, т.к. ему требуется глубина гнезда для принятия штекера. Выход — впаиваться уже в схему телефона, либо совмещать с магнитным разъемом.

                                                  В свете статьи (модернизация читалки) было бы интересно пройти и такой вариант. К читалке под крышку корпуса встроить модуль беспроводной зарядки не занимая порт.
                                                  Хорошо совместить это с гиковским рюкзаком, в который встроен пауэрбанк с беспроводной базой. Т.е. пока книжка просто лежит в определенном кармане рюкзака, она подзаряжается. Рюкзак же подкармливается дома вне зависимости от наличия книжки, ибо если такой имеется, значит используется по назначению.
                                                    0

                                                    Я просто оставлю это здесь.
                                                    https://m.geektimes.com/post/247370
                                                    Пока открыт вопрос толщины такой панели, но концепт многообещающий.

                                                      +1
                                                      «Страница устарела, была удалена или не существовала вовсе»

                                                      Слияние, видать, не гладко прошло
                                                        0

                                                        Без m работает, geektimes.com/post/247370 отправляет на https://habr.com/post/366515/
                                                        Или
                                                        https://habr.com/geektimes/post/247370/ — Созданы полностью прозрачные солнечные панели, Mar 17, 2015 SLY_G
                                                        m… ошибочно отправляет на m.habr.com/mozg/post/247370/

                                                          0
                                                          вот я тож удивился, причём тут mozg.
                                                          А вот отбросить m. не додумался.
                                                      0
                                                      Для меня это реально чуть ли не идеал реверс-инжиниринга.
                                                      Возьму на вооружение, ибо есть pocketbook 624, с ним тоже можно провернуть.
                                                      До сих пор мозгую с подсветкой, но тут нашёл хоть что то, с чего почерпнуть можно.
                                                        +1
                                                        несомненно интересный материал. Даже вот зарегался, чтоб прокомментировать.
                                                        уважаемый artlav, меня поразили Ваши глубокие знания матчасти, но привела в недоумение реализация. Нет, я не буду критиковать конструктив, но постараюсь обьективно описать промахи. Как мне показалось, места в книжке достаточно для того, чтоб разместить контроллер, но Ваша реализация из-за монстроподобности туда, действительно, не влезет. Для начала, обвязку к контроллеру заряда можно было разместить на отдельной макетке и соединить их просто с торца. либо вырезать в макетке отверстие под плату контроллера и сделать это всё в одной плоскости. Толщина батареи должна позволить поставить эти платки рядом. Но даже без этого можно было вжать плату внутрь, не используя подстроечник. Вы ведь настраиваете параметры один раз и после этого его не используете, верно? Можно же померять плечи и заменить их smd`шками? Кондеры заменить танталами. Да, дорого, но функционал у книжки получится совсем другой.
                                                        Даже если и в этом случае плата не будет влазить, то можно прорезать отверстие под плату в задней крышке. Вы все-равно сверлили дырки под провода. А на барахолках можно разжиться читалкой(донором) с битым экраном задёшего, если вдруг коцать крышку жалко.
                                                        Ну это так, разглогольствования на тему «если бы...». На самом деле, даже в той конфигурации, что есть, книжка хороша. Вот только рамку под батареей я бы заменил. На такую же, только с сеткой (ребра жесткости) под солнечной батареей. Всё же хоть как-то застрахует от продавливания посередине.
                                                          +1
                                                          Все несколько более печально — между задней стенкой и батареей не влезает даже просто пустая плата без ничего на ней. Спереди есть немного места, куда при сильном желании можно запихнуть небольшую плату, но это надо было бы делать весь преобразователь самому на площади примерно в 1 см2. Не самое интересное занятие.

                                                          Так что не найдя решения, которое было бы совсем красивым, я решил явно пренебречь дизайном и исходить из простоты.
                                                          +1
                                                          Интересно из-за разбора матчасти, в прикладном плане спорно. Можете подсказать, как сделать так, чтоб на морозе читать можно было? Чувствую, что если греть резисторами, то батареи будет хватать минут на 15.
                                                            +1
                                                            Долгое время безуспешно ищу ридер габаритами <= 5" смартфона, соразмеримого с паспортом/бумажником. Поэтому с удовольствием погулял по сайту автора статьи, желаю всяческих успехов.
                                                              0
                                                              Меньше вроде только 3-3,5", там рамки мешают. Единственное, что сходу вспомню, это ныне не выпускающийся покетбуковский чехол-книжка.
                                                              0
                                                              Мне почему-то кажется, что вариант вовсе без контроллера точки максимальной мощности, получился бы изящнее. А напряжение ниже напряжения на аккумуляторе все равно не упадет. Учитывая не 100% КПД контроллера, возможно то на то и выйдет.

                                                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                              Самое читаемое