El portátil Raspberry Pi Solar

Uno de los proyectos que siempre tuve en mente con una placa Raspberry Pi fue hacer un ordenador portátil, y aquí está el resultado del experimento. Otra de las ideas que había tenido siempre es que debería existir un portátil que funcionase con energía solar, y aquí está la unión de las dos ideas.

Aunque sí es verdad que no funciona directamente con una placa solar -ya que no ofrece potencia suficiente- sí funciona con una batería que puedo cargar con una placa solar.

Lo primero que necesitamos es una caja. Aquí hay proyectos espectaculares de gente con impresora 3D que se «imprime» una supercaja, pero como no hay tiempo ni dinero para tanta sofisticación, me fui a por una caja de madera de esas de pintor.

Una restricción importante para los componentes era poder alimentar el conjunto con el conjunto de batería/panel solar que ya tenía, que es el Powermonkey Extreme 12V de Powertraveller. El panel me da 5V a 700mA, lo cual no es suficiente ni de lejos. Sin embargo, la batería me da una salida de 5V a 1A y otra de 12V a 800mA, lo cual ya es suficiente para los componentes que necesito.

El modelo Raspberry Pi B+ destaca por tener un consumo de energía un poco más bajo que el modelo anterior B, y al mismo tiempo no baja las prestaciones sino que las aumenta, ofreciendo dos puertos USB adicionales y algunas mejoras más. Así que el modelo elegido fue Raspberry Pi B+

El otro componente con el que debía tener más cuidado era la pantalla. Después de mucho buscar, si necesitaba que el conjunto tirara de una batería modesta, no podía pasarme en el tamaño. Encontré una buena pantalla con conexión HDMI de 7» -¡es el tamaño que tenía la pantalla del primer asus eee!- a buen precio en esa gran tienda llamada Adafruit (https://www.adafruit.com/). Solo me pedía 5V a 500mA, lo cual está muy bien para una pantalla HDMI -no táctil- de este tamaño, así que resultó ser la elegida. Lleva una pequeña placa que contiene el driver que hace la conversión HDMI <> Panel y algunos controles típicos de brillo, contraste, etc.

Para el teclado, he visto proyectos que eligen algún teclado inalámbrico pequeño de los que venden para ordenadores multimedia. Mi problema con eso es que no quería que existieran elementos que tuvieran alimentación aparte de la batería principal. Por otro lado, los teclados normales USB para ordenador son demasiado grandes y/o demasiados caros y pensé… ¿esas fundas de tablet que llevan teclado? ¿el teclado USB ofrecerá una interfaz lógica estándar?

Pues resulta que sí, enchufas ese teclado a cualquier ordenador y funciona perfectamente, porque estos trastos ofrecen un dispositivo HID (Human Interface Device) de USB, así que ¡a destriparlo! Con esto hemos conseguido tener un teclado pequeño, con unos requerimientos de alimentación muy bajos, muy barato y que podemos integrar bien en la caja.

En las dos siguientes fotografías podemos ver como, con ayuda de unos tornillos con sus tuercas, comprados en tu ferretería favorita y haciendo uso de la típica tabla de contrachapado, integramos el teclado. Esto será «la tapa» del portátil, que dará acceso a los componentes y al mismo tiempo contendrá el teclado.

Para llevar las conexiones USB y Ethernet hacia fuera de la caja, compré unos cables de extensión, también en Adafruit.

Pues ya solo queda planificar un poco donde van a ir los componentes para que no se molesten demasiado y empezar a montar. Para colocar la placa rpi hice artesanalmente unos puntos de montaje con tornillos, madera y cola:

Lo más difícil vino a la hora de montar la pantalla. El cable plano que une el controlador con el panel es muy delicado y en alguna fase del proyecto creí que me había cargado la pantalla, porque aparecían los colores cambiados y otras veces no se encendía. Por un lado, es difícil cargarse la conexión, pero por otro, es fácil alterar la señal si el cable toca con algo, se dobla de manera extraña o tiene alguna interferencia. Una de mis ideas fue ponerle altavoces al trasto, extraídos por supuestos de un destripamiento, pero hacían ruido al no estar aislados. La siguiente foto muestra una de las ideas iniciales para encajar la pantalla. El problema fue que la madera donde iba montada era demasiado gruesa y, por otro lado, que el altavoz montado hacía demasiado ruido al tener cerca el panel. Al final no pude dejarlo así porque el cable plano controlador-panel estaba doblado de un manera poco adecuada, pero la verdad es que quedaba guay.

Y así vamos, montando, ensayando, planificando, fallando y acertando hasta que vamos encajando todos los componentes en su sitio y queda algo como esto.

El adaptador de corriente para coche que se ve arriba a la izquierda es interesante por varios motivos. La batería del Powermonkey me trae un adaptador de los que te ofrecen los coches, para acoplarlo a la salida de 12V. Así, puedes enchufarle cualquier cosa de las que enchufarías en el cargador de tu coche. Como no necesitaba 12V, pero sí 5V, necesitaba convertirlos. Pues que mejor manera que comprar un adaptador coche-USB. Con eso consigo menos voltios y mayor intensidad y así puedo aprovechar la salida de 12V de la batería. En realidad, el portátil puede funcionar usando exclusivamente las dos salidas de este adaptador, ya que una me ofrece un máximo de 2.1 A y la otra, 1A, ambas a 5V.

Otra ventaja de poder hacer funcionar el sistema usando exclusivamente el adaptador para coche, es que es fácil alimentar el sistema desde el coche, como si fuera una tablet. Además, para rematar la faena, tengo un adaptador con dos salidas USB para enchufar el invento completo a la red eléctrica. Así puedo tener un ordenador de muy bajo consumo siempre encendido.

Del portátil saldrán dos cables USB de alimentación. Uno viene de la pantalla y otro viene de la Raspberry. El que viene de la Raspberry lo conecto a la salida de 2.1A del adaptador y el que viene de la pantalla tiene suficiente con la salida de 1A del adaptador.

Como veis, me he montado un portátil con la Rpi con poco presupuesto y aprovechando componentes estándar. Caben bastantes mejoras (se podría añadir disipador y/o ventilador), pero ha quedado bastante graciosete. En los experimentos que he hecho sobre la duración de la batería, he estimado que partiendo de plena carga, me podría dar unas 10 horas, lo cual no está nada mal. Sinceramente, no me veo 10 horas escribiendo en ese tecladillo ;).

En cuanto al software, nada del otro mundo, un buen Raspbian. Normalmente me manejo con la consola, pero como entorno gráfico ultraligero, i3 (http://i3wm.org/) funciona de lujo en una pantalla tan pequeña. Hay que acostumbrarse a unos cuantos atajos de teclado, pero te permite aprovechar la pantalla al máximo y apenas usa recursos.

Perpetrado el 06 de mayo de 2015 por una IN (Inteligencia Natural), la mia, con cierto esfuerzo.

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