- Dự án phục hồi nhằm thay thế pin đã lão hóa của Nokia N900 và bổ sung cổng USB-C để một chiếc điện thoại Linux hoạt động trở lại
- Thay vì pin BL-5J nguyên bản, dự án dùng siêu tụ điện để cấp nguồn, với mô-đun được chế tạo bằng in 3D để vừa khít khe pin
- Trong quá trình thử nghiệm đã phát sinh các vấn đề như hỏng phân vùng bên trong và rụng pad cổng USB, sau đó được khôi phục bằng khởi động từ thẻ SD và flash
u-boot
- Thay cho cổng micro USB bị hỏng, một cổng USB-C được gia công và lắp trực tiếp, chỉ nối dây nguồn để có chức năng sạc cơ bản
- Thiết bị hoàn thiện có thể phát radio trực tuyến qua Open Media Player, cho thấy tiềm năng tái sử dụng của phần cứng cũ
Tổng quan dự án
- Để làm cho chiếc Nokia N900 cũ hoạt động trở lại, dự án đã thực hiện thay pin, cấp nguồn và thay cổng kết nối
- Pin gốc đã lão hóa đến mức không thể khởi động
- Mục tiêu là khởi động lại thiết bị và phục hồi nó về trạng thái có thể sử dụng thực tế
- Một mô-đun cấp nguồn dựa trên siêu tụ điện được chế tạo để cấp điện cho thiết bị thay cho pin nguyên bản
- Sau đó, dự án tiếp tục thử phục hồi hoàn toàn bằng thay cổng USB-C và thiết lập khởi động từ thẻ SD
Bước 0: Kiểm tra tính khả thi
- Thử nghiệm được thực hiện dựa trên các thí nghiệm trước đó về việc vận hành điện thoại mà không cần pin
- Do pin BL-5J mới rất khó kiếm, một mạch thay thế được tự chế tạo
- Dùng điện trở để mô phỏng tín hiệu cảm biến nhiệt độ
- Kết nối nguồn +5V và siêu tụ điện, kết quả là khởi động thành công
- Sau đó lập kế hoạch chế tạo một mô-đun nguồn thu gọn vừa với khe pin
Bước 1: “Pin” cải tiến
- Mười tụ FM0H473ZF (0.047F) được mắc song song để đạt tổng dung lượng khoảng 0.5F
- Căn chỉnh bằng khuôn in 3D rồi hàn lại
- Lắp vừa khít chính xác vào khe pin
- Dây nguồn được đưa ra ngoài qua lỗ móc dây đeo
- Thiết bị hoạt động bình thường nhưng các tụ điện bị nóng lên, chưa rõ nguyên nhân
Hư hỏng bên trong và khôi phục hệ điều hành
- Trong quá trình thử nghiệm nguồn, phân vùng bên trong và hệ điều hành bị hỏng
- Nguyên nhân có thể là do mất điện đột ngột hoặc quá áp
- Thiết bị được phục hồi bằng cách cấu hình Maemo Leste khởi động từ thẻ SD
- Bộ nhớ trong đã bị ghi đè bằng bootloader
Bước 2: Thử tích hợp đầu nối
- Dự án thử cấp nguồn cho “pin” thông qua cổng USB
- Nối đường +5V từ USB sang pin
- Cổng USB hiện có đã được hàn lại hai lần, cho thấy kết cấu đã yếu
- Thêm diode để ngăn dòng ngược và điều chỉnh điện áp xuống khoảng 4.3V
- Kết quả là xuất hiện lỗi hiển thị sạc và nguồn không ổn định
- Sau đó pad +5V của USB bị rụng, dẫn đến hỏng bo mạch
- Pad này là điểm kết nối +5V duy nhất nên không thể khôi phục
Bước 3: Thay thế triệt để
- Dự án quyết định thay bằng cổng USB-C
- Vị trí cổng cũ bị kẹp giữa đầu đọc thẻ SD và bo mạch chính nên rất khó tiếp cận
- Vỏ ngoài của điện thoại được gia công bằng giũa để cổng USB-C có thể lắp vừa
- Một cổng USB-C 6 chân được cắt và mài để vừa với không gian
- Do hạn chế không gian, điện trở trên chân CC1/CC2 (5.1Ω) không được lắp
- Vì vậy chỉ cáp USB-A sang USB-C kiểu “dumb” mới có thể cấp nguồn
- Dây nguồn được đưa qua khe của khung kim loại để nối vào khe pin
Bước 4: Chế tạo “pin” mới
- Vỏ pin cũ được tháo ra để kiểm tra cấu trúc của Battery Control Module (BCM)
- Phần thân pin đóng vai trò cực dương, còn cực âm đi qua mạch điều khiển
- Một vỏ mới được chế tạo bằng máy in 3D
- Tích hợp tụ điện cỡ lớn, diode, dây nối, đầu nối DuPont và BCM
- Thành phẩm dày hơn pin gốc một chút nhưng vẫn đóng được nắp
- Khởi động bình thường, thời gian nạp điện cho tụ khoảng 1–2 phút
Kết quả và ứng dụng
- Nokia N900 hoàn thiện có thể phát radio trực tuyến bằng Open Media Player
- Đây là một ví dụ về việc tái kích hoạt một điện thoại Linux cũ bằng linh kiện hiện đại
- Dự án chứng minh khả năng phục hồi thiết bị legacy thông qua cải tiến phần cứng và in 3D
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
N900 là đỉnh cao của điện toán di động mà tôi từng cảm nhận được
Khi xem District 9 ở Helsinki, lời thoại của người ngoài hành tinh chỉ có phụ đề tiếng Phần Lan/Thụy Điển nên tôi khá bối rối
Thế là tôi cài BitTorrent client lên N900, tải riêng file phụ đề từ Pirate Bay về rồi mở bằng trình soạn thảo để đọc
N9 có UI tốt hơn, nhưng N900 có cảm giác đúng kiểu một cyberdeck thực thụ
Đây là hậu duệ thực sự, dùng phần mềm của N9 nhưng vẫn có bàn phím vật lý
Wiki Nokia N950
Wiki Nokia N950
Kiểu người dùng như vậy chưa đến 1% tổng số, còn Steve Jobs đã chinh phục số đông bằng UX đơn giản và mượt mà
Chỉ nhắm tới fan Linux phone thì không thể duy trì một tập đoàn khổng lồ, nên sự suy tàn của Nokia gần như là tất yếu
Nhờ pin có thể thay thế nên về mặt phần cứng nó vẫn ổn, còn bên trong thì gần như là Debian Linux,
nên tôi từng tự chạy các dự án cá nhân và cả giả lập máy tính mini trên đó
Tôi tò mò không biết người ta học công nghệ và kiến thức để làm được những dự án như thế này bằng cách nào
Tôi có bằng thạc sĩ vật lý và kinh nghiệm phần mềm, nhưng bootloader hay supercapacitor vẫn thấy như ma thuật
Tôi không nhìn ra một lộ trình học tập rõ ràng
Tôi cũng bắt đầu với Linux từ năm 13 tuổi rồi mày mò Nokia 770 và N900
Hồi đó chuyện đụng trực tiếp vào kernel và phần cứng là điều rất bình thường
Nếu là bây giờ, tôi khuyên nên học build kernel và cross-compilation với Gentoo
Phần cứng thì có thể bắt đầu bằng Raspberry Pi hoặc RISC-V
Chỉ là tài liệu thường thiếu và có nhiều binary blob nên có thể sẽ khá vất vả
Bây giờ ranh giới giữa điện tử và phần mềm ngày càng mờ, nên phải đụng đến firmware, bootloader và driver
Ai cũng tích lũy qua thử sai, và cuối cùng chỉ đạt đến mức "phần lớn là chạy ổn" mà thôi
Tôi đọc các bài viết về pin trên Adafruit và học bootloader từ Maemo wiki
Đó là một hành trình từ Raspberry Pi → Arduino → LineageOS → PinePhone
Khi tôi làm software tester ở Nokia, N810 là chủ đề nóng trong văn phòng
Tôi từng thêm kho lưu trữ không chính thức, chạy Apache và Python để dùng như web server
Khi pin cạn sạch hoàn toàn, nó không thể khởi động chỉ bằng cách cắm nguồn nên thật đáng tiếc
Tôi tự hỏi liệu có thực sự cần phải độ lại pin không. Pin BL-5J đến giờ vẫn còn mua được
Có thể boot từ thẻ SD, nhưng mở nắp lưng ra thì kết nối bị ngắt nên khá bất tiện
N900 của tôi vẫn còn hoạt động, chỉ là màn hình đã nứt nên cần thay
Nếu luôn cắm nguồn thì supercapacitor có vẻ là thiết kế hơi quá tay
Thật ngạc nhiên là khe SD lại đủ nhanh
Khi N900 ra mắt, iPhone và nhiều máy khác vẫn không xử lý được AJAX hay Flash
N900 mang lại trải nghiệm web đúng kiểu desktop, và còn có thể SSH từ terminal
Hơn nữa đây cũng là nền tảng nơi Angry Birds xuất hiện đầu tiên
Xét về độ mượt thì iPhone vượt trội hơn hẳn
Tôi đã rất ngạc nhiên khi thấy một nghệ sĩ Argentina chạy Blender trên Nokia N95
Thậm chí còn nối cả máy chiếu để làm việc
Liên kết dự án Blendersito
Tôi có rất nhiều kỷ niệm với Nokia N810
Tôi đã viết luận văn thạc sĩ bằng thiết bị đó, chạy hypervisor và kernel ảo
Khi tôi còn ảo hóa cả framebuffer để hiện hoạt cảnh “dancing baby”, cảm giác thật sự rất xúc động
Phải sạc bằng barrel plug, và khi mua đồ cũ về thấy nó không boot được, tôi đã toát mồ hôi lạnh cả ngày
Tôi khá thích chuẩn pin BL-5J
Kích thước của nó hợp với dự án hơn 18650 nên hữu ích hơn
Giá mà có nhiều holder PCB cho loại pin tiêu chuẩn như thế này hơn
Tôi tò mò không biết giờ còn có pocket cyberdeck nào kiểu điện thoại cũ với bàn phím vật lý trượt không
nhưng giờ thì công ty đã biến mất hoặc giá quá cao nên khó tiếp cận
Chỉ là nếu muốn chạy Linux thực thụ thì sẽ khá khó khăn
Hồi đại học tôi cực kỳ yêu thích Internet Tablet N800
Nhưng đến khoảng năm 2008, tôi bắt đầu cảm thấy mình cần một smartphone
Hồi đó mục tiêu là “xem nguyên xi web desktop”,
nhưng rồi web responsive xuất hiện và thiết kế hướng màn hình dọc trở thành xu thế chủ đạo
Khi kỷ nguyên lấy app làm trung tâm bắt đầu, thời đại của dòng N cũng khép lại