Hone.のPC工房

PC工作好きなHone.の活動記録ブログ

T90CHI-3775 キーボードドック有線化改造

 先日中古で購入した T90CHI-3775 の付属Bluetoothキーボードドックが充電式だった為、先回改造した本体側のUSBポートから給電して充電しながら使用できるように改造する。

 

改造後の様子(本体から給電を受け充電中)

 本機のUSBポートが改造によってホスト仕様になっているので、このポートからバスパワーの 5V をキーボードの基板へ繋ぐことにより充電及び給電を可能にする。

キーボードドックに MicroUSBコネクタ付きの配線を増設する。

 

接続位置

 スマートフォン充電用MicroUSBケーブルを適当な長さで準備し、中の電線をキーボード制御基板の 5V と GND に接続する。

 

配線の引き回し

 充電ケーブルはドックに本体をセットしたとき本体のUSBポートに近い位置から配線を引き出すように位置決めする。

丁度キーボードの充電ポートと本体のUSBポートは正反対に位置している。

 

配線の引き出し

 充電ケーブルの引き出しはキーボード底面の一部を切り欠いて真っ直ぐ引き出している。

多少穴が大きいのでホットボンドで固定しようと思う。

私にしては珍しくバッテリーを排除していない。理由はキーボード単体でもBluetoothキーボードとして他の端末でも使用できる為でその可能性を否定しなかった。

なので本機のUSBポートが使用中でもバッテリー駆動でキー入力ができるようにした。

ASUS T90CHI-3775 入手とバッテリーレス化

 4月30日に大須の某中古ショップで2015年発表の2in1 ASUS T90CHI-3775を入手。

結構綺麗な個体で故障個所もなく良品だった。価格は9980円(税込)で本体とキーボードドック、充電器がセットの箱付きだった。

まぁ世代的には微妙な価格設定だったが大きさやタッチパッドなしのスリムなキーボードドックが付属しノート型にした時のスッキリしたデザインが気に入った。

SoCにAtom Z3775(Bay Trail世代)を搭載し2GBメモリをデュアルチャンネル接続で搭載する32Bit OS専用機だ。

 

本機

バッテリーレス化
 本機を使い始めてプリインストールされていたWindows10 20H1が重すぎる為別のバージョンをクリーンインストールしようとしたが、本機のUSBポートがOTG仕様のため使えるUSB HUBが手元に無かった。

頭に来たのでバッテリーレス化して充電不要の常時電源接続に作り替える。

ついでにOTG仕様のUSBポートを常時ホストとして使用できるようにMicroUSBコネクタの4、5番ピンのパターンを短絡処理した。

 

配線

 いつもの様にバッテリーパックから制御基板を分離し、配線を接続する。

バッテリーが接続されていた+、-に外部からの配線を接続。それだけではマザーボードには給電されないのでマザーボード接続部にも同じように接続して本機が起動した。

配線に使用した電源線は軟質のシールド電線を使用し、制御基板のジャンパは AWG24 の電線を使った。

 

完成後簡単に絶縁を施す

 バッテリーパックの設置空間は面積こそ広大だが高さ方向が 3mm 程度しか無い。

さらに筐体裏蓋はアルミ製であるため電源には絶縁処理が必須になる。うまく配線できても筐体の撓み等で充電部が接触してしまう。

なので軽く絶縁テープで充電部を覆う事にした。

配線引き出し

配線の通り道を作る

 バッテリー収納部から出た線を筐体の一番部品の干渉が少ない部分から外へ引き出す。

邪魔なプラスチック部分をカットしたり半田ゴテで焼き溶かすことで空間を開ける。

 

配線引き出し部

 筐体の本体側の加工が終わり裏蓋の加工を行う。

裏蓋にはアルミに樹脂が張り付けてあり邪魔な部分は本体側同様、半田コテで樹脂を溶かして除去した後アルミ部分をカットして穴を作っている。

完成後キーボードドックの隙間から電源線の様子を確認したが使用したシールド線が軟質なため急な折り曲げ程度では断線はしない様だ。

あとは外部から出力電圧5Vのスイッチング電源や出力 2A 程度のUSB充電器などを接続すれば使用できる。

 

USB充電器を本機のアダプターに改造

 

これで通常のMicroUSB接続のUSB HUBを使用してWindows10のクリーンインストールが可能になる。

改造後の運用
 有線電源化した本機はバッテリー動作ではないためWindows10のデバイス設定の変更が必要になる。

簡単に言えば「バッテリー設定が不要」になる。

バイスマネージャでバッテリの項目のMicrosoft ACPI-Compliant Control Method Batteryを無効に設定する。

省電力設定もデスクトップPC同様の設定で動作できるし、バッテリー残量を気にする必要もなくなる。

XPERIA XZ2 バッテリーレス化改造

 最近中古で購入したSONY XPERIA XZ2(SOV37)を家置きのソシャゲー端末にしようと思う。

 

 SONY XPERIA XZ2

当記事に掲載されている内容は執筆者が実際に行った作業を掲載しています。真似される場合は故障などのリスクを承知の上で自己責任で行ってください。当記事を参考にして発生した如何なる事象に関し当記事執筆者は責任を負いません。

 具体的には本機の内蔵バッテリーを取り外し、外部から電源を供給することによりバッテリーの劣化や充電などの問題を無くすことにする。

まずは分解

 

 本機の分解は「バッテリー交換方法」などの動画を参考にした。

改造には本機筐体へ入線のための引き込み口を開口する事と、マザーボードへ引き込んだ電源を接続する改造をバッテリーに行うことになる。

開口

筐体の開口部

 筐体の開口はまず縦持ちした状態の右下辺りに行う。

上の写真は開口が完了した状態。開口にはまず一体成型の樹脂部分を半田ゴテなどで溶かして除去する必要がある。

樹脂部分が除去できたらハンドニブラーなどを使いアルミ筐体を切り欠いて入線できるだけの穴を開ける。

加工は実装部品を外さず行ったためヤスリがけなど粉が出る加工は行っていない。

バッテリーの加工

バッテリー

 本機改造の前に必ず行うのがバッテリーの定格と仕様の確認である。

写真のバッテリーは定格 3.85V 3060mAh であることが判る。もう一つ重要なのは最大電圧でこのバッテリーは 4.4V である。

上の写真から内蔵バッテリーはフル充電で 4.4V 近辺まで電圧が上がり、その電圧がマザーボードに供給されることが判る。

 

バッテリーから制御基板を分離

 内蔵バッテリーパックを分解しバッテリーから制御基板を取り外す。

マザーボードの電源接続部が専用コネクタとフラットケーブルで接続されるため外部から入線した電源線を半田付けする部位が必要になる。

バッテリーパックの制御基板へ配線を接続するのが簡単な方法となる。

外部にバッテリーなどを接続する場合

 上の写真はバッテリーパックなどを外部に接続する場合の接続位置。

バッテリーを外出しにして配線で繋ぐ場合。

ただしこの場合、本機のUSB TypeCポートからの充電には対応しない。出来ても容量差などで満充電にならない可能性がある。

スイッチング電源などを接続する場合

 上の写真は電源コネクタのフラットケーブルに直に電源線を半田付けしている。

バッテリーとは違う配線をする理由は「スイッチング電源はピュアな直流電圧を出力しない」為であり、バッテリー接続部に配線しても制御ICが誤動作するか出力できても本機は動作しなかった。

理由として直流電圧を監視する制御ICに実効電圧4.4Vの方形波を投入しても「異常あり」と判断される為である。

写真のようにB+と+、B-と-をそれぞれ繋ぐとマザーボードはスイッチング電源の電圧でも動作「は」する。

制御基板からバッテリー容量値を示す電圧も出力されているようだが正常な値かどうかは未知数。

不具合があるとすればバッテリ容量表示が常に最低値となる事である。これは制御ICからバッテリーの容量値が適正範囲で返されていない場合が考えられる。

本機の動作が遅いと感じる場合は省電力設定を見直す必要がある。

またバッテリーの電圧最大値である 4.4V を超えて印加しても本機は起動しなかった。おそらくオーバーカレント制御が働いていると推測する。

ちなみにXPERIA Z Ultraは 5V で動作した。

配線
 本機内部は非常に狭く引き回せる配線の太さに制限がある。上記写真では AWG24 の電線を使用して実験しているが本機に配線してもフロントパネルが正常に固定できなかった。

試しに AWG30 の電線を使用したら配線容量不足で動作が不安定だった。

 

配線後

本機動作には最低でも AWG26 を使用し、引き回しには工夫が必要になるだろう。

被服の薄い電線を使用する手もあるが湾曲などで断線し易く、また被服が薄いため破れる事による短絡などが心配される。

5V のスイッチング電源の電圧を 4.35V に設定し本機に接続。正常動作を確認。

SLPC ストレージ増設

 SLPCにBOXNUC7I5BNHのマザーボードを載せたタイミングで空いたUSB3.0ポートに繋ぐM.2 SATA変換基板を載せてストレージを増設する。

内部全景

 マザーボードを載せる取り付け板にUSB3.0接続M.2 NGFF変換基板を2枚増設した。

 変換基板はネジ固定できる外付けストレージの基板を使った

マザーボードの取り付け板の空きスペースにスタットボルトを立て、そこに等間隔で2枚重ねるように取り付け。

あとはUSB3.0延長線でマザーボードに接続している。

ストレージ増設箇所

 ①②筐体下層部にUSB3.0 HUB経由のM.2 NGFF変換基板2枚を設置。それぞれに1TB SSDを搭載。

 マザーボードのM.2 スロットにNVMe 1TB SSDを搭載。起動ストレ-ジ・データストレージとして使用。

 マザーボード取り付け板の裏側にSATA3接続M.2 NGFF変換基板を設置。1TB SSDを搭載。

 ⑤⑥マザーボード取り付け板の表側にUSB3.0接続M.2 NGFF変換基板を2枚設置。現在はそれぞれに128GB SSDを搭載。後日1TB SSDに交換予定。

合計4.25TBのストレージを実装している。後日128GB SSDを1TB SSDに交換して6TBを実装予定である。

今回の製作でSLPCのスペックに変更が生じたので以下の記事を訂正している。

 

SONY XPERIA XZ2(702SO) 入手

 昨日名古屋は大須の某中古携帯ショップにてSONY XPERIA XZ2(702SO) を買った。

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ぺリアXZ2

 我が家のスマホSONY XPERIA XZ(SOV34)を使っていたが最近のソシャゲーがちと重く感じてきたのでここいら辺りでスマホ更新(?)を行おうと思った。

とは言うモノの実際には家置きWiFi接続の「高価な置時計&ゲーム機」な訳だが(笑)

新品のスマホを買う気は無い中古で十分。それどころか電話としても使わないので「高価な置時計」である。

買った個体はパネル面に多少傷があるものの液晶が点灯している時には然して気にならない程度のものなので問題ない。

以前の機種のSoCであるQualcomm Snapdragon 820(MSM8996)から入手した個体のQualcomm Snapdragon 845 (SDM845)へ2世代アップで体感速度も軽くなっている。ベンチマークでは2倍の性能アップらしい。

2018年発表の製品だが購入価格 11000円弱でこの動きなら安いと感じる。

良い買い物をした。

SLPC マザーボード変更(NUC) その二

 前回搭載したNUCにまさかの不具合発生。ストレージの遅さもあって不具合箇所が際立ってしまったのでマザーボードを交換しようと思う。

丁度安価なNUCをポチッていたので本機に載せてみる。

ポチッたNUCは第七世代Core SoC搭載のIntel NUC BOXNUC7I5BNHで、M.2 NVMe 1TB SSDも同時に購入した。


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仮付け

 取り付けは以前のNUCと同じ固定穴が利用できたのでスタットボルトを調整して仮載せしている。

動作チェックでパフォーマンスの良さに軽くカルチャーショックを受けたのはここだけの話。

 

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取り付け板裏側の追加ストレージ

 新しいNUCにはSATA3ポートがあり利用しない手は無い。もれなくストレージを追加する。

基板は中古ショップ「パウ」で偶然見つけたSATA M.2変換基板。電源はNUCと直配線しSATA3信号はコネクタ接続にしている。

 

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取り付け板表側の追加ストレージ

 仮付けでUSB3.0ポートが2個空きになっていたのでストレージ用に使用する。

とりあえず取り付け板に1基のUSB3.0 M.2変換基板を載せてみた。

あとで変換基板をもう一枚、二段重ねに追加して2基載せられるようにする。

 

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現在の様子

 NUCのパフォーマンスが予想より高いのでストレージを増やしてインストールするソフトウェアやネットゲームなども増やそうと思う。

ちなみに此処までの作り込みで本機にはM.2ストレージが5基搭載されている。

今後もう1基M.2ストレージを追加したい。

今回の製作でSLPCのスペックに変更が生じたので以下の記事を訂正している。

SLPC 改造履歴

 SLPCとは10.1インチ中華製液晶モニタと電源、USB HUB、増設SSDの為の変換基板などを1つのアルミケースに纏めて小型の一体型PCの形にした「PCケース」に分類される。

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コレにコアとなるPCメイン基板(マザーボード)を内蔵し各周辺を接続して「一体型PCのSLPC」となる。

「PCケース」と冒頭で書いたがSLPCのコンセプトに世代交代による「内部構成の変更の容易さ」を念頭に置いて製作したのでこういう表現にした。

SLPCの組み替え改造履歴
 SLPCの内部構成変更による「世代」表記を示そうと思う。

単に「SLPC」とだけ書いてしまうと今まで製作したどの時点のドレ?ということになり得るからだ。

私自身が分からなくなる(笑)

・初代
 すべての部材の組み付けを完了し動作可能にした初期完成形。
 内蔵PCにLIVA Q2 N4100を使用した個体である。

 

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・二代目
 初代のPC部に性能不足の部分があったのでパワーアップの為、マザーボードを交換した個体。
 内蔵PCにBMAX B2 Plusを使用した個体である。

 液晶パネルに不具合が発生しパネル交換と交換の際に追加パーツとしてバックライトモジュールを取り付けている。

 

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・三代目(NUC3)
 LDZ236を製作するにあたりマザーボードを抜き取った為、代わりのマザーボードを内蔵した。
 マザーボードIntel NUC D33217CKを内蔵した個体。

 マザーボード内蔵のため接続部を改造している。
 USB接続がUSB2.0になったため増設ストレージの速度が低下している。
 世代表記の(NUC3)は内蔵したマザーボードのSoCの世代を表す。本機の場合第三世代Core製品の為、「NUC3」としている。

 

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・四代目(NUC7) 
 三代目のマザーボードが高負荷時で映像表示に不具合が確認された為、マザーボードを交換し接続部を改造した。

 

 

 マザーボードIntel NUC BOXNUC7I5BNHから抜き取ったマザーボードを本機に内蔵した個体。

 ついでにマザーボードの性能に合わせストレージを合計4基内蔵可能になった。

 スタンド部を作り直して筐体後部をスッキリさせた。

 その後マザーボードの排熱問題で筐体上部へ排熱する改造を施した。

SLPC スタンドを作り直した

 現在本機には液晶ディスプレイに付属していた簡易スタンドにアルミ板を付けて接地面積を増やしたスタンドを使用しているが不格好な上、本体保持に問題があったので作り替えてみた。

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製作中のスタンド支持部

 新しく加工するスタンドは最近分解破棄したノートPCの液晶のある蓋部と本体を繋ぐ蝶番を流用した。

ただ筐体が1mm厚のアルミなため急な角度変更や無理な力を加えると簡単に歪んでしまう。

筐体と蝶番の基部を補強する必要があるかもしれない。

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横から見た

 蝶番の高さは本機本体が後ろへ傾斜できる程度の高さ(約20mm)で、前後に曲がるようにしている。

回転は不要なので前後だけで固定している。

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後ろから

 スタンドの後ろ側は本体が傾斜しても倒れないように接地面をアルミ板で多少多くとっている。

筐体に無用な出っ張りがなくスッキリしている。

足側のアルミ板の裏にはゴムマットを接着して滑り止めにしている。

暫定ではあるが新しいスタンドが完成した。

SLPC さらなる強化計画?

 最近第三世代のNUCを突っ込んで「ゲーム機」を構築したSLPCだが再び機能アップさせることになりそうだ。

何故かと言うと既に良い(?)「交換用NUC」を見つけてポチッしまっている。

何をポチッたかと言うとIntelの第七世代i5搭載NUCで

BOXNUC7I5BNH」だ。

Amazonで新品だと121,424円ふざけた価格になっていたが、中古で24,980円で見つけたので手が届くうちにポチッた訳だ。

私からすれば動作さえしてくれれば新品・中古の状態は関係ない。

さらに入手し不具合が無い事を確認できたら即分解し、マザーボードを他の器に移植するので外装の傷や汚れなどは気にしないし、マザーボードに汚れがあっても最悪基板クリーナなどでフルメンテナンスもできる。

だてに何十年も改造屋(?)はやっていない(笑)

NUCを移植するにあたり必要な消耗部材も一緒にポチッている。

何事もなければ明日にでも到着するだろう。

LDZ236 スペック

 本機が完成(一部手直しが必要だが)したのでスペックを纏める。

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本機正面(負荷テスト時の画面:ソフトが古すぎるのは愛嬌)

 本機は2015年発表のエルザ製VIXEL LDZ230(ゼロクライアント)を分解し筐体と内部フレーム、液晶パネルを再利用し一体型WindowsPCとして製作した。

ゼロクライアント時はスペック不足で我が家での使用要件を満たせなくなっていたので廃棄しようとしたが、このクラスサイズを廃棄する場合色々と面倒なので再利用を検討していた。

内部基板は比較的小型だったので躊躇いなく廃棄したが、ことフレームとなると問題があった。

本機製作に関しては以下のリンクを参照されたい。

LDZ236スペック

ベースシステム
 BMAX B2 Plus(2020年製造)

CPU
 Intel Celeron N4120(Gemini Lake Refresh Atom SoC)
 4コア 4スレッド キャッシュ4MB
 ベース周波数1.1GHz バースト周波数2.6GHz(1コア) 2.5GHz(4コア)
 TDP 6W → 12W パワーリミットアンロック

メモリ
 LPDDR4-2400 8GB Dual Cannels 変更不可

グラフィック
 Intel 9th Gen UHD Graphics 600
 ベース周波数200MHz バースト周波数700MHz
 ROP:8 TMU:16 Shaders:12 DireceX 12

ストレージ
 M.2 2280 NGFF×1 SATA3 6Gbps(実装 256GB)
 M.2 2280 NVMe×1 PCI Express Gen2×2 10Gbps(実装 512GB)
 MicroSDスロット SDIO MAX41MB/s(筐体内に内蔵)

ネットワーク
 Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac(2.4GHz/5GHz)
 Bluetooth 5.0
 有線LAN RJ45 1000Mbps×1

USB
 USB3.0 TypeA×4(筐体背面)
 USB2.0 TypeA×1(筐体正面)

サウンド
 インテル ディスプレイ用オーディオ(HDMI)
 インテル スマート・オーディオ・テクノロジー(未使用)

表示
 23.6インチ VA-LCDディスプレイ LEDバックライト
 物理解像度1920×1080ピクセル 16M色表示
 スケーリング表示可能(最大1920×1080ピクセル)

 液晶パネルデータ
  型式:Innolux M236HJJ-L31 C1
  液晶部:30Pin LVDS 2ch 8Bit 5V駆動 1~1.2A
  接続コネクタ:FI-X30H(JAE)

  バックライト:6Pin 31V(MAX35V) 95~100mA
  接続コネクタ:WM13-406-063N / CI1406M1HRK-NH

 表示制御部データ
  形式:VSDISPLAY M.NT68676.2A(パラメータ書き込み済み)
  データ形式:30Pin LVDS 2ch 8Bit (駆動電圧3.3V/5V/12Vから選択)
  制御:6+1キースイッチ式
  電源LED:青/赤
  赤外線I/F端子(未使用)

  バックライト:12V駆動30V出力 LED用バックライト制御モジュール

映像入力
 HDMI×1(本機PC部で使用)
 DVI×1
 VGA×1

音声入力
 VGA 入力用 3.5mm ライン入力ジャック×1

音声出力
 3.5mm イヤホンジャック×1
 マザーボード 3.5mm イヤホンジャック×1(未使用)

セキュリティ
 TPM 2.0

電源
 19V 2A程度 PC部15W 表示部20W
 2.1×5.5mm ノート用ACアダプタ仕様

OS
 Windows10 Home 1607 64Bit
 (Windows11インストール可能:インストールはしないが)

サイズ
 567×415×240(スタンド含む:スタンドの伸縮は最低部で計測)

重量
 約5Kg

負荷テスト
 毎度恒例負荷テストを実施。

SoCのCPUとGPUにそれぞれ100%の負荷をかけて発熱温度を観察する。

CPU・GPU負荷100%時
 温度最大65度 消費電力:CPU 12W/GPU 3.1W 動作周波数2.1GHz(4コア)

CPUのみ負荷100%時
 温度最大65度 消費電力12W 動作周波数2.5GHz(4コア)

ベンチマーク
 CPU-Z Benchmark
  CPU Single Thread:206.6
  CPU Multi Thread:824.1 Multi Thread Rate:3.99

 GPUベンチマーク
  ドラゴンクエストベンチマーク1.51にて計測
  1280×720 標準画質 ウインドウ表示 スコア:3514(普通)

 ストレージ シーケンシャル
  M.2 NVMe Reed:901.38MB/s Write:692.97MB/s
  M.2 NGFF Read:553.92MB/s Write:527.02MB/s
  MicroSD Read:37.75MB/s Write:25.58MB/s

 ネットワーク
  Wi-Fi 802.11ac 5GHz 433Mbps Link
   Reed:189.6Mbps Write:253.36Mbps 速度的にはUSB2.0と同程度
  有線LAN 1Gbps Link Read:885.92Mbps Write:751.52Mbps

 

使用感

 実際に使用してみると大きな画面はありがたい。私が作るゲーム用小型端末とは違い普段使いの家電PCとしては文字も動画も見やすくて良い。

 

普段はインターネットを使いニュースサイトや配信動画などを鑑賞しているので「観やすさ」は重要になってくる。

 

安価ながら最近のAtom SoC系のPCでも色々な作業がかなり快適に行えるようになってきた。私の普段使いにはAtom SoC搭載PCで十分である。

 

さらに出来る事に対し必要電力が少なくて済むのも地味だがありがたい。

 

大して重たい作業もないのに消費電力だけ大きい一般のCore系CPU搭載のデスクトップ型PCを使い続けるのと比べればシステム全体で最低でも消費電力は1/10である。

 

本機ではWindows10の省電力設定はすべてパフォーマンス側に設定し、フルパワー動作を前提にBIOSの設定も行っている。それでも消費電力は30w以下である。(計測時19V1.5A程度)

 

そんなこんなで不用品を有効活用したPCは成功と言える。