El termòmetre d’infrarojos

Fa poc ha arribat a les meves mans un termòmetre d’infrarojos sense contacte de tipus pistola, d’aquells que es van posar tan de moda als temps de la pandèmia; ja sabeu, aquells que es feien servir als aeroports per apuntar a la gent al front sense cap mania, i que decidien si pujaves a l’avió o no.

Ara ja han caigut bastant en desús, però sempre em van cridar l’atenció des del punt de vista tècnic. Què hi devia haver, a dins? Com devia funcionar? Per suposat, tinc una més que lleugera idea de com funciona aquest aparell, però això no em treu les ganes d’obrir-ne un i descobrir-ho per mi mateix (us passa el mateix, o sóc només jo?). Bé, doncs, aprofitant que n’acabo de rebre un que està avariat, tinc la ocasió perfecta. És l’hora de fer una autòpsia!

Aquest és el subjecte en qüestió. Fa cara de ser dels més senzills (sinònim de barat), com indica la seva construcció plàstica i sense cap refinament. A part del gallet, que deu servir per prendre la mesura, té un selector i tres botons a un costat, qui sap per què deuen servir…

He fet una ullada per la xarxa a veure si trobava aquest mateix model. Exactament no l’he trobat, però sí que n’he trobat algun de molt semblant:

En efecte, sembla que és dels més barats que hi ha. Seguim amb el nostre pacient, però.

A l’altra cara, només hi ha els forats que indiquen un petit altaveu i l’allotjament d’un cargol.

A la part inferior hi ha la tapa de les piles: dues AAA de 1.5V, les del comandament a distància de tota la vida. Fins ara tot molt normal i bàsic.

A veure què li passa a aquesta criatura. Amb les piles posades, premo el gallet: se sent un «pip» i apareix una pantalla d’error (això és el que suposo que vol dir «Err»).

Em sembla una mica curiós que el fons d’una pantalla d’error sigui verd, hauria de ser vermell, no? Deixant aquest detall a part, he provat de remenar tots els botons i el commutador i res, el resultat és el mateix error, LPVDLM (la pantalla verda de la mort).

Va, prou conya que toca obrir el subjecte… Tornavís!

Només he hagut de treure dos petits cargols d’estrella per obtenir aquesta visió tan bonica, així m’agrada! A part del cargol que ja havíem vist al lateral, n’hi havia un altre sota la tapa de les piles (els més observadors jo ho havíeu vist abans a la foto, segur).

La placa principal està connectada a la resta de components amb cables. La bona notícia és que porten connectors, de manera que separar tots els components és molt fàcil i no fan falta eines.

En aquesta cara no hi ha gran cosa, un petit altaveu piezoelèctric enganxat a la carcassa de plàstic, amb els cables corresponents.

A l’altra cara ja hi ha més teca: els cables de les piles, una placa amb els polsadors i el commutador, i el sensor infraroig envoltat del seu suport. Cal treure dos cargols més, també Phillips, per separar la placa de la carcassa. De moment, tot molt fàcil.

Aquí no hi ha cap misteri, només un selector i tres polsadors.

En treure la placa, el suport del sensor ha quedat alliberat, la mateixa placa i el cargol el mantenien a lloc. Ara que no hi són, el puc treure sense més dificultat.

La carcassa queda així de pelada una vegada desmuntat tot plegat. Podeu veure que els botons són una sola peça de plàstic d’un altre color, soldada amb escalfor a la carcassa. Una construcció molt senzilla, clàssica dels productes barats, però eficaç alhora.

El sensor infraroig va muntat dins un tub negre de plàstic que en focalitza la lectura tot tancant el seu angle «de visió». Les potes de l’encapsulat del sensor van soldades a un circuit imprès que porta els senyals al connector dels cables, i la peça de plàstic de color lila ho aguanta tot plegat. Aquí tampoc hi ha cap secret; de moment m’agrada molt com està fet: simple i directe, sense complicacions.

Com heu pogut veure, tots els cables dels diferents components van a parar a la placa principal, darrere la pantalla. Allà hi ha el secret de tot plegat, el quid de la qüestió, és on es produeix la màgia…

…i aquí és on s’acaba la diversió! Per desgràcia, el cervell d’aquesta maquineta, el microcontrolador que ho fa tot, es troba incrustat directament a la placa sense cap encapsulat, darrere d’aquesta maleïda taca negra d’epoxy. I això és una mala notícia, perquè ens impedeix saber quin microcontrolador és, quins pins té connectats on, etc. Sí, ja sé que podria fer enginyeria inversa i ho podria arribar a saber, però ara mateix no tinc tanta curiositat; ho deixaré per un altre moment, si cal.

Deixant aquesta petita decepció de banda, encara hi ha moltes coses interessants que podem veure a simple vista. A veure una mica més de prop…

Per exemple, la primera que crida l’atenció és aquesta filera de forats perfectament identificats de la part esquerra de la foto; o molt m’equivoco, o aquí tenim exposat el port de programació del micro. Amb un programador, uns quants cables, no massa estona, i una mica de sort, en podria extreure el firmware. Fins i tot hi podria arribar a pujar el meu propi programa… Sona prometedor! Ja estic pensant en les possibilitats de tot plegat (cara de malvat, ha ha ha)… També és possible que sigui un port SPI (Serial Peripheral Interface); amb aquests pins podria connectar altres xips al microcontrolador, i això també obre tot un món de possibilitats.

A veure què més tenim… Un moment! «24C02»? Aquest xip al costat de la gota negra em sona: és una EEPROM, una memòria sèrie re-gravable de 2K. Trobar-lo aquí em sorprèn una mica; per què hauria de gravar dades, aquest aparell? És que potser té un mode de funcionament que desconec? Fa alguna cosa més que treure la temperatura per la pantalla? Interessant… Podria llegir-ne el contingut amb el programador, o fins i tot gravar-hi dades noves i veure què passa…

I aquest altre xip de sis potes? «N1IF», eh? A veure… Sembla que és un «HX4002B», un convertidor DC/DC amb sortida de 3.3V. Aquest xip és aquí per garantir una tensió constant al micro, independentment de l’estat de càrrega de les piles. Re-utilitzable 100% i, pel que veig, força barat.

Hi ha també aquest «KL3» de tres potes, que deu ser un transistor. A veure… Mmmm, doncs no. Sembla que és un tal «BAT54C», dos diodes Schottky de 30V en un mateix encapsulat, amb els càtodes en comú. Res especial, però també aprofitable.

La resta de components són passius i molt convencionals: només resistències i condensadors. També hi ha el polsador del gallet, i els connectors que ja he esmentat per tots els cables. A l’altra banda, hi ha un LCD que sembla fet a mida. Només he d’alliberar quatre cargols i el tindré desmuntat. A veure…

Com podeu veure, no hi ha gaire res d’interessant. La placa conté els pads per connectar el display, i un parell de LEDs a la part de baix, que serveixen per il·luminar el backlight (a la dreta). La pantalla de cristall líquid és transparent, per això fa falta el backlight darrere. Amb els LEDs adients, es pot fer que la pantalla tingui el fons de diferents colors, tot i que en realitat és monocroma.

Faig una connexió ràpida amb les piles per provar el LED; si acciono el polsador del gallet, s’encén; és de color verd, com hem vist abans. Però n’hi ha un altre al costat, suposo que deu ser vermell.

Torno a muntar la pantalla, ja que aquí ja no hi ha res més a veure, i comprovo que tot segueix funcionant igualment. Sí, pantalla d’error.

Un moment, una cosa m’ha cridat l’atenció: quan he re-iniciat l’aparell, tots els símbols de la pantalla s’han encès alhora per un instant, i n’he vist alguns que no esperava. M’ha costat copsar el moment amb la càmera, ja que l’instant és molt breu, però aquí el teniu.

De tots aquests símbols, el que més m’interessa és la «B» de Bluetooth. Podria ser que aquest petit termòmetre tingués una connexió de dades sense fils? Si fos així, hauria superat i per molt les meves expectatives. Després d’un moment de reflexió, però, m’adono que no pot ser: no he trobat cap mòdul ni cap xip dedicat a això. Sí, podria ser sota l’epoxy, però hi ha una altra cosa que falta, i que no hi pot ser, allà: l’antena. Per tant, la meva teoria és que aquesta pantalla es devia encarregar a mida; aquest símbol no es fa servir en aquest model concret, però sí en algun altre que també la porta, però de millors prestacions (i, segurament, més car). Llàstima, amb un mòdul Bluetooth aquest aparell seria encara més trastejable.

Una altra cosa que em crida l’atenció és el comptador de dues xifres més petites, sota la «M». Dades gravades a la memòria, potser? Qui sap, pot ser. Això de la EEPROM em segueix fent ballar el cap… La resta de símbols es poden deduir fàcilment sabent quina mena d’aparell és, no hi ha cap misteri més.

Com que sembla que ja no tinc res més per veure, aquí dins, em disposo a muntar l’aparell de nou. De moment només tenia previst obrir-lo, però ara ja estic pensant què en podria fer. Mentre el cap em bull amb les possibilitats, netejo i encaixo les peces mecànicament, fins que torno a tenir el termòmetre muntat de nou, com si no hagués passat res… amb una petita diferència: quan torno a posar les piles, funciona correctament!

En prémer el gallet, la pantalla es posa verda com sempre, però en comptes del desagradable missatge d’error, em regala una lectura de temperatura! La careta somrient de la part inferior encara fa més agradable el triomf. Ho provo diferents vegades i de diverses maneres, en totes les posicions del selector, i segueix donant lectures; no sabria dir si són prou precises, però si més no són coherents.

Fins i tot em frego les mans ben fort per escalfar la pell i obtenir una lectura de temperatura corporal massa alta (febre), a veure què passa.

Mira, la cara ja no està tan contenta, i la pantalla s’ha posat vermella (com ja havia previst). Ohhhh, sembla que algú té febre i no el deixaran pujar a l’avió…

Provo els diferents modes remenant els botons. El funcionament de l’aparell no és pas gaire intuïtiu que diguem (xinès i barat, clar), però malgrat no disposar de les instruccions aconsegueixo comprendre algunes coses. Si mesuro la temperatura del cos (la pantalla posa la paraula «Body»), em dona valors normals en verd o de febre en vermell; si és massa baixa, apareix el missatge «LO» («low», baix). Però si ho poso en «Surface» (superfície), puc mesurar sense aquests límits. Sembla que l’aparell pot treballar en graus Celsius i en Fahrenheit; el deixo en la primera escala, la segona m’és totalment aliena i no hi tinc referències per saber-ne interpretar els valors.

Pel que fa al petit comptador, he trobat una manera de fer-lo aparèixer fent una combinació de botons. Llavors apareix amb una «M» al damunt (memòria?), i puc moure’l amunt i avall, del número 1 al 32. Fins i tot he aconseguir gravar algunes lectures, però la combinatòria de botons em sembla tan il·lògica que abans de completar la tasca sempre me les empesco per esborrar-les totes. De tota manera, això ja em sembla un petit èxit, ja que la meva suposició quant a l’ús de la memòria era prou encertada. Una altra dada que sembla donar-me la raó és que la disposició interna de la memòria EEPROM és de 32 pàgines de 8 Bytes; no sembla casual, doncs, que aquest comptador de registres sigui de 32 posicions també.

Doncs mira, el que semblava que havia de ser una autòpsia ha acabat esdevenint una reparació, qui ho havia de dir. Ara ja tinc un termòmetre sense contacte per quan algú de casa agafi un refredat… esperem que tardi molt a passar.

De totes maneres, m’he quedat amb les ganes de trastejar una mica més aquest aparell. Ara ja no cal, una vegada arreglat pot tornar a la seva funció original. Però encara hi estic fent voltes…

Al final m’he posat a buscar per internet, a veure si trobava quin pot ser el micro que hi ha sota la gota negra d’epoxy. Resulta que de seguida he trobat un bon candidat: el HY11P13, de la sèrie HY11P, de Hycon Technology (una marca xinesa de la que no havia sentit mai a parlar).

Com podeu veure al datasheet, he trobat unes quantes coses que em quadren: té una colla de pins que es diuen exactament igual que els rètols que hi havia al costat dels pads que us he comentat abans; funciona en un rang de tensions que comprèn els 3.3V que hem dit abans; té un convertidor ADC que podria anar molt bé per fer les lectures del sensor infraroig; té un controlador de LCD integrat, ideal per la pantalla que ja heu vist… Són moltes coincidències, no? Sí, ja sé que ara em direu que hi ha milers de microcontroladors al mercat que també tenen totes aquestes prestacions i també podrien ser, i tindríeu raó. Però encara he trobat més coses.

En primer lloc, aquest xip és xinès. Si mai heu treballat amb Xina, sabreu que prefereixen fer servir els seus xips, que aquí són estranys i difícils (si no impossibles) de trobar, abans que els nostres models més indispensables, com els PIC per exemple.

En segon lloc, aquest microcontrolador es serveix, a més d’encapsulat, en format dau, és a dir, sense encapsulat, directament el circuit integrat; la opció més econòmica si el que et planteges és fer un producte molt i molt barat en unes quantitats absurdament elevades… que resulta que és exactament el que tenim aquí!

I la tercera i definitiva prova que em porta a la conclusió que ja us he explicat, és que remenant a la web del fabricant he trobat aquest article que explica com fer servir el citat micro per a fer un… atenció… termòmetre d’infrarojos! I a més, l’esquema és sospitosament semblant al que tinc entre mans; el sensor infraroig és molt igual si no idèntic, i fins i tot hi apareix la ja esmentada 24C02, al·lucina. Tot quadra.

Per cert, segons aquest article, la EEPROM serviria per emmagatzemar les dades de calibratge del sensor infraroig. Això vol dir que a la fàbrica fan lectures de temperatura amb patrons coneguts per saber quina desviació té cada aparell, i llavors li incorporen un factor de correcció, que graven a la memòria, perquè tots els aparells arribin al consumidor amb la precisió necessària per fer la seva feina. Personalment, em sembla al·lucinant que es calibrin individualment uns aparells que es venen al nostre mercat per 5€ la unitat. Coses de Xina…

Tornant al micro, he quedat gratament sorprès de la quantitat de recursos que aquests tal Hycon posen a disposició dels seus clients (i de gent com jo) a la seva web de manera gratuïta, i a més en anglès: no només hi ha les fulles tècniques, sinó que a més hi ha aquests articles sobre aplicacions que us deia, compiladors, entorns de programació… una mina, vaja (feu córrer fins a baix de tot la pàgina de l’enllaç que us he posat de la sèrie). Potser si tingués temps em dedicaria a fer unes quantes proves amb aquesta família de microcontroladors. En fi, qui sap, potser un altre dia…

Això és tot, fins aquí arriba la meva petita aventura d’avui, gràcies per llegir fins al final. Deixeu les vostres idees, impressions, i fins i tot crítiques als comentaris, que em farà molta il·lusió. Fins la propera!

El disc dur extern

Fa uns dies em van portar un disc dur extern per arreglar. Era d’aquells grossos que ja no es veuen gaire (3.5 polzades), i amb connexió USB 3.0 (concretament, un Micro-B). Precisament aquesta connexió era el problema, ja que estava trencada. Sense poder-hi endollar cap cable, els arxius estaven condemnats al purgatori de les dades fins que algú les podés anar a rescatar… Sonava a una missió pel Talleret!

Aquest és el pacient, i aquí tenim el problema. On hi hauria d’haver un connector, hi ha simplement un forat; fins i tot es veu la placa del circuit imprès. Mal senyal. Quan moc el disc dur sento un sorollet a dins, i això vol dir que alguna cosa petita es mou per aquí dins. Deu ser el connector, potser dins de la desgràcia encara tindrem sort. És l’hora d’obrir el pacient per veure què passa…

Per desmuntar-lo només cal afluixar els cargols que hi ha sota els peus de goma, que estan enganxats amb cinta de doble cara. Una vegada desmuntats, l’interior surt com un calaix, ja que l’exterior metàl·lic és com una capsa de llumins, oberta pels dos extrems.

Aquest calaix que surt és una mena de quadre de plàstic, i conté diverses coses: el disc dur, que no és més que un simple disc dur intern SATA de 3.5 polzades, com el que portava a dins qualsevol ordinador de sobretaula de fa uns anys; la placa de circuit imprès, que alimenta el disc dur i converteix els seus senyals a l’estàndard USB i a l’inrevés; i finalment, també conté el nostre connector Micro-B, que corre solt per aquí dins. Encara sort que no s’ha perdut, trobar el recanvi exacte d’aquesta mena de components és un malson, creieu-me.

I aquí mateix finalitza l’autòpsia, la causa de la mort és evident: la pressió del cable sobre el connector l’ha separat de la placa, trencant les pistes. La solució és, per tant, també evident: tornar a posar el connector al seu lloc, i refer les connexions d’aquest amb la placa. Som-hi!

El disc dur es pot separar d’aquesta mena de calaix de plàstic amb quatre cargols laterals, una solució ben senzilla. Després només cal estirar el cos del disc dur intern amb compte, ja que es troba enganxat al connector de la placa, que alhora alimenta el disc dur i fa passar les dades en els dos sentits. En principi, si no hi ha cap problema més, ara mateix podria connectar aquest disc dur a un ordinador amb un cable SATA i recuperar totes les dades. Però intentaré arreglar la placa per poder-lo fer servir com a disc dur extern, tal com era originalment; així recupero l’aparell, i no només les dades. Si no me’n surto, tinc per aquí algun ordinador per fer les còpies…

Aquest és el connector que es va separar de la placa. Com podeu veure, encara hi ha els pads de la placa de circuit imprès soldats; aquest és un senyal inequívoc que s’ha aplicat massa força sobre la connexió, i la fixació a la placa ha cedit. Normalment això passa en connectors de mida més petita, com els micro-USB, que són molt propensos (jo diria que massa) a aquest mode de fallada: tauletes, mòbils, GPS, reproductors MP3, i molts altres dispositius han mort per culpa d’aquest problema. La bona notícia és que té solució, ja que n’he arreglat una bona colla. Ara veurem si fàcil o no…

El següent pas és descollar la placa del “calaix”. Per sort, aquesta operació és molt fàcil, només cal extreure un parell de cargols petits amb un tornavís d’estrella. M’agrada aquest model, és molt fàcil de desmuntar; altres aparells van encolats o encaixats a pressió, i donen molts problemes als pobres tècnics que els volem reparar. Des d’aquí les meves felicitacions als enginyers de LaCie, han fet una bona feina en aquest cas. I als altres, una advertència: a veure si feu les coses més fàcils d’arreglar, que no tot és comprar i llençar! Vinga va, prou filosofar i tornem a la feina… És el torn de mirar el connector; de ben a prop.

Quin zoom, eh? Per fer aquestes fotos tipus macro he fet servir un microscopi al que tinc accés; encara no en tinc cap pel Talleret, però amb el preu que tenen no descarto que pugui ser una de les meves properes adquisicions… Potser així practico i milloro una mica, perquè la qualitat de la il·luminació és molt pobra; us demano disculpes per això. I també per la qualitat de la unió de les fotos, que he hagut d’enganxar manualment, ja que en molts casos el que volia fotografiar no cabia en una sola imatge, de tant com amplia el microscopi. Per últim, no feu cas a les dates de les fotos, sembla que el microscopi no sap a quin dia viu. I ja prou, va, fi del parèntesi tècnic.

A la foto ja heu pogut veure l’abast del problema: els pads trencats i enganxats al connector, les potes que transmeten els senyals plenes de soldadura… Molt lleig tot. Si veure això no us fa anar amb més compte la propera vegada que endolleu un cable a una connexió d’aquestes, no sé pas què ho farà!

A la placa de circuit imprès la tragèdia és similar, la cosa no fa bona pinta. Com podeu veure, els pads més grossos han desaparegut (de fet, els hem vist encara soldats a la part posterior del connector). Hi ha bones notícies, però: els pads de senyal i les pistes que hi arriben es veuen intactes. Sembla que aquí només les soldadures han cedit.

La força aplicada al cable quan estava connectat devia ser gran, fins i tot el connector està deformat. Hauré de tornar a posar-lo a lloc si vull que sigui pla per poder-lo soldar a la placa de nou. Per sort, amb unes alicates de punta plana no és una feina gaire difícil.

Ara toca agafar el soldador de llapis i eliminar totes les restes de soldadura i pads del connector. La resta de la feina la faran els palets de cotó de les orelles i l’alcohol isopropílic.

Sembla que ha quedat prou bé. Ara és el torn de la placa, endavant amb el mateix procediment.

Amb els pads nets, s’han de buidar de soldadura els forats que serveixen per fixar el connector físicament a la placa. Com que ja no tinc els pads grans per soldar el connector, tota la força l’hauran de fer els ancoratges als forats. Feina pel soldador, de nou; aquesta vegada acompanyat de la bomba succionadora.

Ara que els forats ja estan buits, ja puc posar el connector a lloc i soldar-lo. Aquest pas és força delicat, s’ha de posar prou estany per aguantar el connector a lloc amb rigidesa, però no en excés. Si poso massa soldadura o tinc massa estona el soldador escalfant el connector, l’estany pot ficar-se dins el connector, de manera que quan s’assequi impedeixi l’entrada del cable. Per contra, si poso poc estany, la força d’inserció que suportarà el connector serà molt poca i es trencarà a la mínima, repetint-se el problema que ens ha portat aquí.

Una vegada fixat el connector al seu lloc, la seva deformació és força evident: els pins del connector no acaben de coincidir perfectament amb els pads de la placa. Segurament, la mateixa força que els va arrencar els devia deformar una mica. Amb molt de compte i l’ús d’unes pinces molt primes, els alineo el millor que puc, i passo a soldar-los. Ara és el torn de la pasta de soldadura i el soldador d’aire calent.

Una vegada soldats els pins, se n’han quedat dos de creuats, de tan junts com estaven. Segurament, el fet que pads i pins no estiguessin ben alineats no ha ajudat gens. La solució és fàcil, una mica de malla desoldadora i uns segons de soldador de llapis. Finalment, una passada d’alcohol i llestos; ha quedat prou bé, les soldadures fan bona cara.

Fixeu-vos també en les soldadures de la carcassa del connector a la placa: ben robustes i amb una bona quantitat d’estany. Sembla que això aguantarà, ara només cal provar si funciona. No puc ni esperar a muntar-ho tot altre cop, només connecto la placa al disc dur i hi poso els cables, el de l’alimentació i el famós cable USB que ho va provocar tot. En aquest cas, però, controlo molt la força que faig servir.

El llum blau és bon senyal, i que el disc dur estigui girant també, però això sol no vol dir res. Quan connecto el cable a l’ordinador, aquest reconeix el dispositiu extern i apareix una finestra amb tots els arxius i carpetes. Navego una estona i provo d’obrir alguns arxius: tot va bé, i la velocitat sembla correcta. Puc donar la reparació per reeixida. Només he de tornar a muntar l’aparell dins la seva caixa, que és un moment amb el tornavís, i ja torna a estar com nou.

I això és tot per avui, ja veieu que amb unes quantes eines no massa cares i una mica de traça i paciència, podem arreglar gairebé qualsevol cosa. En aquest cas, ha estat un aparell que no té massa valor econòmic, però penseu en les dades que contenia, segurament tenien molt valor pel seu propietari… Quant pagaríeu per no perdre totes les vostres?

Us deixo reflexionant… Fins la propera!

La Franken-bombeta

Una vegada se’ns va fondre la bombeta de la làmpada damunt de la tauleta de la sala d’estar. Era una bombeta fluorescent compacta, i de fet no ens agradava gaire la llum que feia; era massa pel lloc on era, i massa freda. Vaig pensar que podia aprofitar per canviar-la per una bombeta de LED, d’una banda per millorar la il·luminació, i d’altra per consumir menys. Penseu que ja fa molt temps d’això, abans que les bombetes LED fossin omnipresents, variades, i fins i tot boniques.

Vaig recordar que en tenia una en algun lloc, i la vaig anar a buscar. Era de 3W i estava marcada com a «warm white» (devia ser de 3000K, suposo); això ja m’agradava. La que hi tenia abans, la fluorescent, consumia 25W segons el marcatge, i amb una llum més freda, de 4000K. Fins aquí tot bé. Malgrat les bombetes de LED són més eficients que les tradicionals, no ho són tant més com per poder comparar 3W de LED amb 25W de fluorescents compactes, aquestes últimes ja són força eficients. Això voldria dir menys llum, i ja m’estava bé. Aquestes eren les bones notícies.

Les dolentes eren dues. Per una part, la bombeta LED no tenia la mateixa base: mentre que la que s’havia fos era de rosca E27, la nova era una GU10. L’altra mala notícia era que la primera bombeta emetia llum a tot el voltant, ideal per la pantalla de tela que l’envoltava, mentre que la segona, en canvi, només emetia la llum cap avall, i en un angle que vaig suposar força tancat, veient les lents que portava.

Qualsevol en els seus cabals hauria anat a comprar una altra bombeta, però no jo (ni sóc qualsevol ni estic als meus cabals). O sigui que era el moment d’una intervenció ràpida.

De seguida em vaig posar a desmuntar la bombeta fosa amb l’objectiu recuperar-ne la rosca (aquí va ser quan vaig trencar el tub de vidre). El casquet era l’única cosa que necessitava, però també volia veure què hi tenia a dins, la vella bombeta. Doncs portava dos cables que anaven del casquet a la reactància integrada, i d’aquí al tub de vidre de la bombeta. Res sorprenent.

Amb les alicates vaig tallar els cables del casquet a ran del circuit de la reactància, i amb la Dremel vaig eliminar el plàstic de la base que sobrava.

Vaig continuar tot soldant els cables als dos pols de la base GU10. Amb això, la connexió elèctrica estava assegurada, ja només faltava la unió mecànica.

La base de la bombeta nova era una mica més petita que l’interior de l’anell de plàstic de la vella. Per encaixar una part amb l’altra, vaig fer una mica de gruix posant unes voltes de cinta aïllant vermella.

Llavors, amb les dues peces unides, vaig encintar el conjunt. Hauria de roscar la nova bombeta al portabombetes de la làmpada i no era qüestió que es desmuntés, així que me’n vaig assegurar amb la cinta verda. En aquest cas la temperatura no em va preocupar, ja que aquestes bombetes s’escalfen molt poc.

La prova d’aquesta bombeta híbrida va ser una decepció. Com ja m’esperava, el feix de llum estava molt concentrat sobre la tauleta (només sobre una zona de la tauleta, concretament); per acabar-ho d’empitjorar, la pantalla de la làmpada estava completament fosca. El resultat no era gens bo.

Sospitant que les lents de la bombeta estaven concentrant els feixos de llum que sortien dels tres LED de potència, les vaig desmuntar. En aquest cas, per sort, era fàcil; només calia alliberar la peça frontal que les aguantava amb tres cargols de cap d’estrella.

I així és com va quedar finalment aquest monstre, aquesta combinació herètica de dues bombetes diferents, una de viva i una de morta, la Franken-bombeta:

El resultat de la segona prova va ser totalment diferent: la pantalla de la làmpada estava completament il·luminada, i la llum sobre la tauleta era més àmplia, difosa i uniforme; ens va encantar. Llàstima que no en vaig fer cap foto. Demano disculpes per això, i també per la qualitat de les que sí que vaig fer; en aquest sentit, aquest post no seria dels millors. La veritat és que en aquell moment no pensava pas que en sortiria una entrada per aquest blog, de tot allò…

I ja està, això és tot, avui post curt. Només us volia explicar que de vegades uns minuts de feina (no crec que en total dediqués a aquesta intervenció ni tan sols una hora) poden millorar algun racó de la vostra llar; i de pas podem evitar un viatge a la botiga i estalviar uns quants residus al planeta, tot aprofitant el que ja tenim. I aquesta màxima es pot aplicar en molts casos, no només a una bombeta fosa… Poseu-hi imaginació!

El llum de sobretaula

Fa uns dies vaig trobar les restes d’un llum de sobretaula a les deixalles de la feina. No es veia en gaire mal estat i, amb l’ànim de recuperar-lo (no m’aniria malament un llum d’escriptori), les vaig recollir. Això és tot el que vaig trobar:

En principi està bastant clar, el que tinc aquí: una base rodona que inclou un pes de ferro i una tapa de fusta, un suport pel tub articulat amb ròtules tipus flexo, i un capçal cilíndric amb un LED a dins. No sembla complicat. Veient l’etiqueta de la base m’adono que és un producte de l’Ikea. El nom de la bèstia és Riggad, pel que sembla. Sona molt suec, eh? Potser amb dos puntets sobre alguna vocal encara molaria més…

Els lectors asidus (si en tinc) recordareu que no és la primera vegada que me les veig amb un llum d’aquesta marca. Aquesta vegada no es tracta de modificar-lo, però, sinó simplement fer que torni a funcionar. Faig una ullada a la web dels nostres amics suecs per veure com era aquest llum…

Sembla que és un producte força innovador, té una base de càrrega sense cables per a mòbils i un port USB; això és el primer que em crida l’atenció. Entre les peces que tinc no hi ha ni USB ni carregador inductiu, però no em queixaré ara d’això. Carregador pel mòbil ja en tinc, i el meu no permet aquesta mena de càrrega, així que no en faria res. Pel que veig aquest producte porta força temps al mercat (una mica més de 5 anys), i és dels més cars que tenen (abans 69€, ara 59€); bastant més que la resta de llums de sobretaula que veig per aquí…

M’adono que no tinc el transformador que per força devia portar, malgrat no surt a cap de les fotos de la web d’Ikea. Segons el que diu l’etiqueta de la base, l’aparell funciona a 19V de corrent contínua, per tant segur que n’hi havia un. Això pot ser un problema a l’hora de trobar el transformador adient, ja que pocs aparells fan servir aquesta tensió; ara mateix només se m’acut el típic alimentador d’ordinador portàtil, però segur que aquest llum no necessita tanta potència com tenen aquests aparells (l’etiqueta declara 7W, i els portàtils en demanen de l’ordre de 90W-100W o fins i tot més). Bé, de moment faré les proves amb la font d’alimentació, més endavant ja m’encarregaré de trobar un transformador. Abans he de resoldre coses més importants.

Començo a mirar les peces a veure si hi ha algun problema evident, abans de fer una prova de funcionament. Penso que l’avaria podria ser al propi transformador (que no tinc), però busco igualment algun senyal evident de mal funcionament, començant per la font de llum. Faig una ullada al LED:

Mira, si aquí tinc un vell conegut! El Cree CXB1304, un COB fiable i de molt bon rendiment. Podria estar malmès, sí, però no ho veig probable; ben tractat, és un xip que dura molt, i poc propens a fallades. Es podria haver escalfat massa, sí, però per la mida del radiador i la potència declarada a l’etiqueta, diria que no he pas de patir, per això. I si el problema és el LED, puc comprar un recanvi molt barat i substituïr-lo fent només dues soldadures.

Seguint el cable enrere trobo el driver de corrent, que és on solen aparèixer la majoria de problemes a les lluminàries LED. En aquest cas el driver és una placa feta a mida, que gestiona la corrent que rep el LED a partir de la tensió constant que rep del transformador. Veig que hi ha un polsador a la part de sota, enganxat a una peça de plàstic i una de fusta, que deu servir per encendre i apagar el llum, potser fins i tot per a regular-ne la intensitat.

Si sou observadors, ja haureu vist el mateix que jo, un senyal evident que ens indica que hi ha un problema: un cable solt. Sembla que és un dels dos que porta la tensió a la placa. Si la mirem bé, té dues entrades, un pol positiu (+) i un negatiu (-), i dues sortides (també marcades com a + i -) pel LED. Doncs bé, el negatiu d’entrada no està connectat. Els cables són molt rígids i prims, i aquest sembla que s’ha trencat just al pad de la placa.

Amb dos minuts de soldador en tinc prou, per arreglar això. De pas aprofito per tornar a soldar la resta de connexions, ja que algunes estan a punt de patir la mateixa dissort.

Per comprovar si aquest era l’únic problema només he d’alimentar el flexo. La tensió del transformador va a parar a una peça que fa d’unió mecànica alhora que elèctrica entre la base i el tub. Dins aquesta peça hi ha una altra placa de PCB que porta la tensió dels cables a unes molles que fan el contacte amb la base del tub. A part que el cable està tallat a ran de l’entrada, en aquesta peça també hi ha un problema evident, una soldadura trencada.

Veig que hi ha una peça de plàstic que va muntada sota la PCB, i el gruix de les soldadures evita que es pugui muntar correctament. És possible que hi hagi un problema de disseny industrial en un producte de l’Ikea? En tot cas, ho resolc molt fàcilment: desfaig la soldadura que encara aguanta i faig les dues de nou a l’altra banda, intentant que el gruix dels cables soldats sigui el mínim possible. Per suposat, cal mantenir la polaritat correcta (si giro el positiu i el negatiu no funcionarà). Així és com queda:

Una vegada soldat, faig el muntatge d’aquesta peça, i ja puc comprovar el funcionament.

Connecto els cables, poso la font d’alimentació a 19V, i premo el polsador de fusta. El resultat és aquest:

Funciona! És hora de muntar el difusor al LED. Són aquestes dues peces.

Primer collar el reflector amb dos cargols…

I després va el difusor, que simplement es munta a pressió.

Ara toca muntar les peces de la base.

Falten tres dels quatre cargols que aguanten el pes. Això ja ho resoldré més tard amb una visita a la ferreteria, de moment s’aguanta prou bé amb l’únic cargol que tinc.

Amb la fusta collada a la base, això ja estaria.

Així es veu quan poso el braç a la base. Evidentment, quan posi el transformador he de canviar aquest cable tan curt.

Ja la tinc muntada i funcionant.

Ara toca fer unes quantes mesures de tensió i intensitat, ni que sigui només per satisfer la meva curiositat. Per començar poso la font d’alimentació a 19V, que és la tensió nominal que marca l’etiqueta. Suposo que si el transformador donava aquesta tensió, la placa driver deu estar dissenyada per tenir la màxima eficiència a aquesta tensió. Aquest és un bon motiu per posar un transformador de 19V; segurament el driver admet tot un ventall de tensions d’entrada diferents, però vull que rendeixi bé, ja que sinó malbaratarà potència, s’escalfarà massa, i per tant no durarà el temps que ha de durar. Ja m’estic enrotllant massa, tot seguit us poso les mesures que he fet.

TENSIÓ	INTENSITAT	POTÈNCIA CALCULADA
19.0V	0.46A	8.74W
18.0V	0.50A	9.00W
16.0V	0.57A	9.12W
14.0V	0.79A	11.06W

Ara tots els que odieu les matemàtiques deveu estar pensant “Per què sempre ens acaba posant números, aquest pesat? Que no en té prou amb fer fotos?”. Segurament teniu raó, però què voleu que us digui, a mi m’agrada. I si a vosaltres no us agrada, salteu-vos aquesta parrafada i continueu llegint quan trobeu la propera foto.

En fi, tornem al tema. Com podeu veure a la taula, a mesura que m’allunyo de la tensió nominal, cada vegada hi ha més consum de potència. Això és perquè el driver cada vegada està més lluny de la seva zona òptima de funcionament. Cal dir que en cap moment he sabut apreciar una diferència visible en la intensitat de la llum; això és perquè el driver està subministrant una corrent constant al LED, independentment de la tensió d’entrada que rep (de fet, és normal, aquesta és la seva funció!).

Si provo de fer baixar la tensió encara més, ja m’adono que la llum comença a minvar; això passa entre els 14V i els 13V, a 12V la quantitat de llum és significativament menor. Això vol dir que per sota de 14V el driver ja no pot continuar mantenint la corrent constant al LED i per força l’ha de reduir. Podria mesurar la corrent i la tensió al LED, però avui no és el meu objectiu analitzar l’eficiència d’aquest driver; només volia fer aquest petit apunt. Si continuo baixant, a 6.6V el LED s’apaga completament, tot i que molt abans ja ha deixat de funcionar de manera normal i només feia una llum residual.

A la següent taula us poso les dades que he obtingut fent servir paràmetres més allunyats del funcionament normal. Com podeu veure, també he fet una prova pujant la tensió per damunt de la nominal, el que passa és que no m’he arriscat a pujar gaire perquè no vull cremar el driver i quedar-me sense joguina (ignoro quina és la tensió màxima que pot acceptar, i no ho vull descobrir fent fum). Malgrat sembla que l’eficiència és bona (fins i tot millor que a 19V), ens podríem trobar molt a prop de la tensió màxima, i això pot ser perillós pel driver. En aquest cas, tampoc he observat que el LED faci més llum, segueix mantenint un flux constant.

TENSIÓ	INTENSITAT	POTÈNCIA CALCULADA
12.0V	0.44A	5.28W
24.0V	0.36A	8.64W
19.0V	0.01A	0.19W

Com que a mi m’agrada saber quant gasten els aparells elèctrics quan estan apagats, també he fet una mesura amb el llum apagat (per fer-ho he polsat el botó del driver) i mantenint la tensió d’entrada de la font d’alimentació. A la darrera fila de la taula anterior hi ha els resultats. Encara hi ha un petit consum de corrent, malgrat és mínim i es troba dins els paràmetres de la normativa CE quant a consums “stand by” (en aquest cas, ha de ser inferior a 0,5W). No obstant, no em fa gens de gràcia que els aparells consumeixin quan no estan fent cap servei. Li posaria un interruptor a l’entrada per evitar-ho, però no cal, ja que aquest llum el faré servir en una taula on ho tinc tot connectat a una regleta (endoll múltiple) que porta un interruptor que sempre tanco quan acabo de treballar-hi. Per tant, no m’he de preocupar de consums residuals, ja que no n’hi haurà de cap manera. [Sí, odio malbaratar energia; sóc dels que té una regleta amb interruptor a la TV i l’equip de música i la tanco quan no els faig servir.]

Es podria dir que això ja s’ha acabat. A falta de trobar un transformador adient, el llum funciona. Però no em sento satisfet, em falta alguna cosa… Per començar, el forat del mig de la fusta queda molt malament; i a més em recorda que hi ha una funció perduda. Puc suportar no tenir la càrrega inductiva, però trobaré a faltar especialment el carregador USB. Així és com hauria de ser:

I, en canvi, així és com és ara:

Em penso que podria afegir la funció de càrrega USB sense gaire complicacions. Només hauria d’afegir un regulador que baixi la tensió d’entrada a 5V i posar un sòcol USB; o més fàcil encara, posar un mòdul que ja ho faci tot en un. I em sembla que en tinc un per aquí…

Què us havia dit, en una altra ocasió? Sempre heu de tenir quincalla xinesa a mà! Aquests petits mòduls són útils en infinitat d’ocasions, i mai no saps quan els podràs fer servir. A més, pel preu ridícul que tenen, no us en priveu mai. Aquest ja ni me’n recordo de quan el vaig comprar, i ni parlem de quant em va costar o d’on venia. Però en busco un de semblant, per posar-vos un exemple:

Ara em direu que per aquest preu no val la pena incorporar un carregador USB al llum de sobre la taula. És el lloc perfecte on deixar el mòbil carregant! Pensant en la manera d’incorporar-lo, em trobo amb un parell de problemes. El primer es que hi ha uns borns de connexió al circuit que són una mica massa alts pel lloc on tinc previst posar-lo (dins la base del llum, evidentment). Això es resol de seguida amb el soldador, trauré els borns i hi posaré directament uns cables. El segon problema és que el llum haurà de funcionar a 19V, mentre que la tensió d’entrada d’aquest mòdul és de com a màxim 12V. Això ja no és tan fàcil de resoldre. Podria posar un transformador de 12V (que són molt comuns, possiblement els més comuns) i sacrificar una part de la llum del LED (ja he dit abans que amb 12V encara funciona, però fent menys llum). O també podria posar un regulador de tensió que baixi els 19V a 12V, i després el mòdul ja els baixaria als 5V del port USB. Però fent això no resoldria el problema de trobar un alimentador a 19V.

Un moment! Hi ha una altra possibilitat, i aquesta resol tots els problemes: podria fer servir un transformador de 12V per alimentar el mòdul USB i un convertidor DC-DC que pugi la tensió a 19V, és a dir, un boost converter. A la sortida del convertidor hi connecto el LED i llestos, tothom content amb la tensió que vol.

Com us deia abans, hi ha coses que és millor tenir sempre a mà; i aquesta llaminadura que us presento ara és una d’elles, sens dubte! El mòdul del xip XL6009:

Aquest és el mateix cas que us deia abans. El vaig comprar fa molt de temps, sense saber què en faria, però molt segur que tard o d’hora el faria servir. T’ha arribat el moment, nano. Com podeu veure, reitero que són (molt pocs) diners (molt) ben invertits:

Bé, sembla que el pla ja comença a prendre forma. Ja només falta trobar un alimentador per aquí… Voilà:

No tinc ni idea d’on ha sortit, aquest aparell, però si dóna els 12V necessaris, segur que anirà bé. Potser és una mica massa gran (i potent) pel que necessito ara, però de moment ja faré. Potser més endavant miro de trobar-ne un de millor dimensionat.

Hora de comprovar que tota aquesta teoria que he pensat tan ràpidament es pot dur a la pràctica sense que res falli. I a veure si ho puc ficar tot dins el limitat espai que tinc, clar.

El primer que cal provar és que el convertidor DC-DC pugui elevar els 12V als 19V que espera el driver del LED. Faig una ràpida connexió a la font, regulo el potenciòmetre del mòdul, i ja ho tinc.

Funciona perfectament; clar que no hi ha càrrega, però estic segur que suportarà la potència del LED. De fet, ja que hi sóc, el connecto i ho comprovo.

Mirant els comptadors, sembla que tot va bé. Amb la càrrega ha baixat una mica la tensió, però res important. De fet, podria regular el potenciòmetre amb la càrrega penjada perquè surtin els 19V, però per tant poc ni em molesto. Ja heu vist a la taula que el driver és flexible quant a la tensió d’entrada.

Després d’una estona de funcionament, ni tan sols s’ha escalfat. Bon senyal, significa que té una bona eficiència, i per tant no està malbaratant energia en escalfor. També vol dir que durarà molt de temps funcionant.

Ja que hi som, permeteu-me fer un ràpid incís sobre l’eficiència del convertidor DC (en cap cas era l’objectiu del post d’avui parlar d’això). Si mireu els comptadors a la foto de sobre l’anterior veureu que tenim una potència de 10W (12V x 0,84A = 10,08W) a l’entrada del convertidor (sortida de la font); abans hem dit que el driver i el LED consumien 8,74W (primera fila de la primera taula). Per tant la pèrdua al convertidor DC-DC és d’una mica més d’un Watt (10,08W – 8,74 = 1,34W). No està malament.

Només per fer una prova, baixo la tensió de la font gradualment, amb el LED encara encès. El mòdul DC-DC manté la tensió de sortida constant a 19V tota l’estona, i la llum també es manté constant. Per suposat, la intensitat del corrent es va incrementant per mantenir la potència, i això fa que el mòdul s’escalfi. Els 19V a la sortida es mantenen fins que l’entrada baixa per sota dels 7V. Podeu veure com a 7V el sistema segueix estable, no obstant el mòdul necessitaria dissipació extra per funcionar gaire estona en aquestes condicions.

Per tant ja puc estar ben tranquil per aquesta banda, amb els 12V d’entrada tot anirà com la seda. Vaig a veure com ho portarà el mòdul de càrrega USB:

Cap problema, tal com pensava; amb 12V a l’entrada, la tensió al port USB és correcta. Endavant, doncs! Per cert, pels més curiosos: he comprovat la tensió del port amb una altra de les meves joguines xines, un petit aparell que mesura la tensió i la intensitat dels ports USB, molt útil i (com ja deveu haver suposat) molt barat. Aquí teniu un exemple de shopping, amb foto del revés de regal, cortesia de la botiga made in China que el ven:

L’altre dubte que us deia abans era si tindré espai a la base per tot plegat. Faig una petita presentació a lloc:

El problema ve quan afegeixo el contrapès de ferro. Hi ha una part que em fa interferència amb el mòdul USB:

No tindré més remei que eliminar aquesta zona del mig, entre les dues parts que tenen forma de ronyó… Sí home sí, aquesta que us assenyalo:

Bé, després ja aniré a baix a tallar el contrapès amb l’amoladora, de moment puc anar preparant la resta de peces. Començo pel mòdul USB; us deia abans que té un born molt alt, i que el volia treure per posar-hi uns cables. Doncs bé, ara és el moment.

Resolt això amb un cop de soldador, ara toca buscar un cable per l’entrada, ja que el que tinc és massa curt, com us deia abans. He trobat aquest, que a més té el mateix tipus de jack que el transformador però en femella, per tant m’anirà perfecte.

I ara, a soldar el cable als mòduls. Aquí podeu veure com queda:

Ja només falta una mica de cola calenta per deixar-ho tot a lloc de manera permanent.

A la imatge superior podeu veure més clar l’esquema: el cable negre que ve de la part de dalt porta els 12V del transformador, i va a l’entrada dels dos mòduls (que estan connectats en paral·lel, clar). El mòdul de dalt és el convertidor, la sortida del qual és cap a la part superior de la imatge, on a través dels cables blau i marró dóna la tensió de 19V a la molla que la transmet pel tub al driver del LED. Per sota del cable negre, hi ha l’entrada del mòdul USB, que a la part inferior de la imatge dóna els 5V de sortida al port USB tipus A femella, perquè hi connectem un cable i el mòbil. Està clar, no?

Doncs vinga, és hora de tallar ferro amb l’amoladora!

Molt bé, un altre tema resolt. Ara puc collar els dos pesos a la base amb els quatre cargols que vaig anar a buscar a la ferreteria:

A l’esquerra podeu veure el que tenia, a la dreta els que he comprat. Per més detalls, són DIN 965, M4x8, zincats. Una vegada collats, així és com queda la base:

El problema ve quan torno a posar la fusta a la base: ara no tanca. L’alçada dels components dels mòduls, malgrat haver tret els borns de connexió del mòdul USB, encara és massa gran.

Hi ha un condensador del mòdul USB que toca la fusta i evita que la base tanqui bé. A més, n’hi ha un altre del mòdul DC-DC que també tocaria, si no fos perquè coincideix amb el forat central.

La solució al problema del condensador es fa òbvia, veient l’altre cas: fer un forat a la fusta. I això faig:

Ara sí que tanca, la base.

Només em queda collar la fusta altra vegada. Fixeu-vos que he netejat una mica la base, hi havia restes de cola. Segurament hi havia enganxat alguna mena de protector per no ratllar la taula, i que algú va treure per accedir als cargols i obrir la base.

Amb això ja tinc un llum que funciona perfectament i que torna a carregar mòbils, tal com feia originalment. Només té el problema estètic dels dos forats a la base. Crec que ho taparé amb algun altre material i ho donaré per acabat. Podria fer servir una planxa d’alumini, metacrilat, fusta… qualsevol cosa serveix. No és que a mi em preocupi especialment l’estètica, i menys encara el disseny, però crec que part del caràcter d’aquest llum prové d’aquesta peça de fusta, i estaria bé no canviar aquest fet. Si trobo una peça de fusta prou gran per cobrir la base em decantaré per la fusta, encara que no sigui del mateix tipus i color. A veure què trobo per aquí…

He trobat aquesta caixa de fusta, que feia temps que tenia per aquí guardada. No tinc ni idea de què podia contenir (cigars, potser?) ni d’on va sortir, però la qüestió és que la tapa em servirà. Si us hi fixeu, ja he posat la peça del llum damunt la caixa i l’he marcat resseguint amb un llapis.

Ehem… No em pregunteu per quin motiu he marcat el forat del mig, no té cap sentit tallar precisament la zona que taparà el forat… En fi, es tracta de tallar, ara. Primer ho faig amb el cúter, per separar la part que necessito de la resta de la tapa:

I després amb la serra de marqueteria, per aconseguir una forma més precisa.

Deixo una mica de marge al voltant per ajustar la mida exacta després, amb la llima. A continuació esborro les marques de llapis, ja que aquesta és la cara que vull aprofitar, no l’altra; el color del vernís de la tapa de la caixa no m’agrada gens.

Ara em toca llimar una mica. A tot el voltant, només per eliminar les estelles; i a la cara vernissada, perquè la cola s’enganxi millor.

És el torn de la cola blanca. Poso un cordó per tota la peça…

I després la reparteixo amb els dits! Per què sempre hi ha un moment en tot el que faig en el que acabo ben empastifat?

Per últim només em falta posar una peça damunt de l’altra, pressionar-les, situar-les amb precisió, i posar pinces, serjants, mordaces, o el que faci falta per mantenir les dues peces ben juntes mentre la cola s’asseca.

Fixeu-vos en el detall que us comentava abans, he deixat una mica de fusta sobrant per tot el voltant, per poder-la llimar després i deixar-la perfectament a ran.

Ara m’he d’esperar un dia o dos perquè la cola s’assequi, quina impaciència! Faig un fast forward (>>) i ja ha passat un dia, és hora de llimar!

Després d’uns quants minuts de dura feina de raspa i llima, això ja fa més bona pinta. I no us explico després del paper de vidre…

Així de bonic està quedant:

Hora de passar el vernís i aquesta peça ja estarà llesta.

A mi m’agrada, aquest color de fusta més fosc… I a vosaltres? Per cert, també he aprofitat per pintar el polsador de fusta de la part superior.

Faig un altre FF i el vernís ja està sec. Munto altre cop la fusta a la base. No és que el color hagi canviat tant, amb el vernís sec, és que aquesta foto ha sortit una mica diferent de l’altra; en realitat és més fosc.

Com a darrer detall, afegeixo una mica de feltre a la base, per no ratllar la taula amb els cargols.

Com que només tenia un retall estret de vellut adhesiu, i a més vull deixar els cargols a la vista per si vull tornar a obrir la base algun dia, he fet unes formes una mica rares. Però la qüestió és que ara el llum llisca suaument damunt la taula.

Collo el tub a la base i aquí la tenim, per fi acabada:

Fixeu-vos a la foto que he trobat un transformador més petit, i també funciona. I he trobat un petit cable USB per carregar el mòbil, a joc amb el blanc de les parts de metall.

En aquestes posicions em recorda a la mascota d’un estudi d’animació, a vosaltres no?

Ara ja sí que me’n sento satisfet, d’això, i ho dono per acabat. Què us sembla, fa bona cara, no? Doncs a mi m’agrada, i li penso donar molt ús!

Gràcies per llegir fins aquí (si algú ha aguantat). Per ser el primer post després de la tornada m’ha sortit prou llarg, no? Si és que sóc un pesat! Vinga, fins la següent! Espero que no passi tant de temps!

PS: Si em deixeu un comentari em fareu feliç 😉

Monitors

Avui us porto una autòpsia doble, d’un aparell que segurament tots feu servir a diari, i alguns porteu molts anys -o tota una vida- davant seu: el monitor del PC.

TUB DE VIDRE

Per començar, un aparell que ja comença a estar oblidat: el monitor de tub de raigs catòdics. Gairebé tots l’heu tingut i l’heu fet servir (encara queda algú que el faci servir?), i segur que tots n’hem llençat algun que encara funcionava. Doncs bé, enlloc de llençar-lo, jo el desmunto i el despullo per a vosaltres.

Aquest és el nostre subjecte d’avui, damunt del marbre. No té res d’especial, no és de marca ni té cap funció rara, només un monitor de PC de tub de vidre que deu ser de 15 polzades. Ha funcionat molt bé durant molts anys, i segurament encara en podria funcionar uns quants més, però ha estat superat en resolució (i sobretot, espai ocupat damunt la taula) pels seus moderns companys de pantalla plana.

Ens el mirem per tot arreu abans d’agafar cap eina.

Aquí hi ha una cosa que us vull fer veure, ho diu a l’etiqueta, que us ensenyo amb detall.

Entre una colla de paraules indesxifrables, hi ha una dada interessant: «Max 27.5KV». Això és tal com sona, nois: 27500 Volts! O sigui que ja podem vigilar quan fiquem els dits aquí dins, hi ha perill de veritat. I, encara que sembli el contrari, no només quan l’aparell estigui endollat. Fins i tot després de molts dies d’haver funcionat per darrera vegada, el tub de raigs catòdics pot deixar anar una descàrrega letal. Sembla que funciona com una mena de condensador, i amb aquestes tensions la corrent que pot passar pel teu cos és perillosa de veritat. Ja veureu el que farem per evitar aquest perill, quan l’obrim.

Per començar li trec la carcassa i comencem a veure què hi ha a dins d’un d’aquests aparells. És molt fàcil treure aquesta peça de plàstic tan gran, només cal descollar els cargols phillips que hi ha perfectament accessibles. Això és el que veiem.

A part de molta pols, a primera vista ja es veu de què va això: una immensa ampolla de vidre, una mena de muntatge al coll de l’ampolla, una caixa metàl·lica a l’extrem com a tap, i una placa de circuit imprès a la part inferior. En aquest circuit hi ha una zona amb components grossos i bruts, cap al darrere, i una altra amb components més petits i no tan empolsinats.

Abans de seguir desmuntant, però, hem de recordar el perill que us he explicat abans. Dins aquesta mena de ventosa que hi ha agafada al tub de vidre, hi ha un connector. Aquí és on hi ha la tensió, en aquest cable vermell entre la ventosa i un component molt gran que hi ha a la placa, el «flyback». És una mena de transformador que eleva la tensió des dels 230V de la xarxa, potser unes 100 vegades o més.

Per tant hem d’eliminar aquesta tensió abans no prenguem mal. La manera de fer-ho és ben senzilla, ve a ser com «buidar» un condensador. En aquest cas no creuarem els dos pols, ja que només n’hi ha un; el que farem serà posar-lo a terra. D’aquesta manera igualarem el potencial del tub amb el de terra, que és inofensiu per nosaltres.

Aquesta és la teoria, però us preguntareu com es fa a la pràctica. Jo ho he fet fàcil, he fet un curtcircuit amb un cable entre el connector del tub i l’estructura de ferro del meu banc de treball, que tinc connectada a la presa de terra de la casa. No obstant, l’energia que emmagatzema el tub de raigs catòdics és molt gran, i un curtcircuit sobtat podria provocar que una intensitat molt gran passés pel cable, cosa que el podria cremar en un segon, trencant la connexió i fins i tot fonent literalment l’aïllament de plàstic. O sigui que he posat una resistència entre els dos punts; d’aquesta manera l’energia no es descarrega de sobte, sinó mica en mica. Això és el que fa la resistència, limitar el corrent.

Per tant, protegit amb uns guants gruixuts aguanto un tornavís amb una pinça de cocodril al seu eix metàl·lic. El cable de la pinça va a parar a una altra pinça, que pessiga un extrem de la resistència (em penso que era de 2Kohm i 2W, però ara no ho recordo segur). I de l’altre extrem de la resistència, surt una altra pinça, el cable de la qual porta a una altra que està pessigant l’angle del banc. Introdueixo la punta del tornavís sota la ventosa fins que toca el connector. En aquest moment el tub es descarrega, mentre mantinc el contacte una estona. Toco la resistència i està cremant, tot i que és ceràmica i de les grosses (de potència). Repeteixo el procés fins que la resistència està freda al tacte. Ja no hi ha perill, la tensió s’ha alliberat. De totes maneres no deixo d’anar amb compte tota l’estona. Lamento no tenir fotos del procés, però només tinc dues mans i tampoc no em volia distreure amb la càmera mentre em jugo la vida amb el tornavís.

Ara que ja ha passat el perill, desmunto el connector de la ventosa i separo el circuit del tub. També he d’alliberar uns quants connectors i tallar algun cable, per separar-los definitivament.

Separo el circuit de la placa desmuntant els cargols, i aparto la carcassa de planxa metàl·lica que no em fa cap falta. Mireu quanta brutícia, és la pols que ha anat entrant pels forats de ventilació de la part superior durant molts anys.

Netejo la placa amb aire comprimit i pinzell, i desmunto la botonera que hi ha al frontal per manipular els controls del monitor. Aquí ho teniu.

Si us hi fixeu, la placa té molts components passius i poc interessants; només hi ha un parell de xips i dos o tres transistors que poden tenir algun interès, però dubto que en pugui fer res. Els podria aprofitar, però ara no em ve de gust engegar l’aire calent per treure dos transistors i uns quants condensadors. Millor guardo la placa sencera per si em fa falta alguna cosa un altre dia. A la caixa.

Altres coses interessants que podria treure d’aquí són el propi «flyback» i els transformadors. El primer només serveix per fer invents que involucrin altes tensions, i encara no estic tan malament per fer aquesta mena de coses (tot i que si feu una ullada ràpida al google veureu que hi ha gent per tot).

Tot plegat, ja veieu, no hi ha gaire res d’interès dins d’un monitor de tub de vidre. Té molt perill obrir-lo i una recompensa massa minsa a dins. Per tant, us recomano que si en teniu a casa els llanceu directament a la deixalleria sense ni tocar-los; la meva opinió és que no val la pena.

PANTALLA PLANA

Al principi he dit que aquesta era una doble autòpsia, o sigui que anem per la segona part. Si abans he obert un monitor de tub de vidre, ara és el torn del seu homòleg dels nostres temps: el monitor de pantalla plana.

Aquest aparell concret va aparèixer fa uns dies al costat del contenidor de casa els meus pares, junt amb un altre monitor i dos ordinadors (de la resta de material potser en parlo un altre dia). Per suposat de seguida els vaig recollir i carregar al cotxe; ara tenen la seva nova llar d’acollida al meu talleret, on han estat rebuts amb amor i alegria. I on, tot sigui dit, els penso obrir i desmuntar fins l’última peça.

Fent-li una primera ullada ja m’adono que el millor que té és el suport: és d’aquests que permeten pujar i baixar l’alçada (cosa que no tots permeten, malgrat la comoditat que suposa). I no només això, sinó que permet girar la pantalla per posar-la en vertical.

Com podeu veure, la marca és HP i el model és el L1940T. Jo diria que deu ser de 19 polzades, i la proporció deu ser 4:3; no n’estic molt segur, però es veu molt quadrat. Ho he buscat a la xarxa, i he trobat que és de 19 polzades, efectivament, però la proporció és 5:4 (no gaire normal) i no la que jo em pensava. Pel que sembla la resolució que aquest aparell podia oferir era de 1280×1024, per tant és una pantalla SXGA. Es nota que és una mica antic, ara això és molt poca cosa, però no obstant ja es troba molt per davant del CRT que hem vist abans, que com a molt devia arribar a donar 1024×768 (XGA) i segurament sense massa nitidesa; molt probablement als seus temps es feia servir en SVGA, per tant donava 800×600 píxels.

L’etiqueta ens diu que es va fabricar al 2007; tampoc fa tant, si el comparem amb l’altre. I tampoc no és tan vell com per trobar-se a les escombraries. Encara el podria aprofitar, si funciona.

Aquí tenim el motiu pel qual l’han llençat, té la pantalla trencada. A part de fer uns dibuixos molt artístics, aquest TFT ja no serveix per res. Ja tinc una excusa per desmuntar-lo.

Com ja us deia, el suport és el millor d’aquest aparell, i el puc fer servir en qualsevol altre gràcies a un dels estàndards VESA. Quatre cargols philips i ja és meu. A la caixa.

Mirem-nos amb detall el nostre subjecte d’avui, ara que el tenim damunt el marbre. Devia ser un bon aparell, al seus temps: connexió analògica (SVGA) i digital (DVI), i ports USB (segurament només feia de hub, però ja era prou útil). Com podeu veure, la connexió de la tensió de xarxa es fa directament al monitor; això vol dir que inclou la font d’alimentació dins l’aparell, una cosa que cada vegada sembla més en desús: pel que he observat, darrerament els monitors porten un transformador extern, que entrega una tensió baixa a l’aparell (una mica com els dels ordinadors portàtils). Això els permet ser més prims, lleugers i segurs, però hi ha l’inconvenient d’amagar el transformador darrere la taula.

Començo a desmuntar el monitor per davant, ja que per darrere no he vist cargols enlloc. Com tots els aparells moderns, està tancat amb pinces de les peces exteriors de plàstic; o sigui que és qüestió d’anar separant les peces fent palanca i obrint les pinces una per una sense trencar-les. Un moment després de començar ja tinc això.

Aquí davant podeu veure una placa amb els botons que controlen les funcions de l’aparell. Una peça 100% reutilitzable pels nostres projectes.

Seguint amb les pinces de plàstic, retiro la carcassa posterior. Només és una gran peça de plàstic sense interès.

I així es veu l’aparell sense la tapa posterior.

Una capsa de planxa metàl·lica protegeix els circuits interns, és hora de treure-la. Com podeu veure, està agafada per una colla de gafets de la pròpia planxa i un sol cargol. No ens podem oblidar dels separadors dels connectors (SVGA i DVI), que no ens deixarien treure la tapa. Tot plegat ben fàcil.

Trec els separadors i això és el que veig.

Aquí teniu un detall de les dues plaques que han quedat exposades, un disseny per blocs clàssic i elegant. A l’esquerra, la font d’alimentació, és ben evident. A la dreta, la controladora on hi ha la màgia digital. Podem veure els connectors que ho uneixen tot plegat. El cable pla de dalt a la dreta se’n va cap al TFT, el del seu costat és el que va a la botonera que hem vist abans (passa per sota la placa d’alimentació). Finalment, un darrer cable passa les diferents tensions de la placa d’alimentació a la de control.

Desmunto les plaques i me les miro de prop. En primer lloc la digital. No cal dir que no hi ha gaire res a aprofitar, aquí; tot és molt específic per la funció que fa. Com a molt els connectors USB, els condensadors, i la memòria 24C16, que està en format DIP.

Ara la placa que fa de font d’alimentació. No és res més que això, de fet, una font commutada. No obstant a simple vista hi podem observar unes quantes coses, ja que està molt endreçada. A la part inferior dreta hi ha la zona d’alta tensió, delimitada per una línia negra gruixuda que hi ha serigrafiada. A la part dreta superior, hi ha la zona amb les tensions baixes, ja rectificades. Com sempre, un transformador, l’optoacoplador (el xip blanc), i algun condensador, amb una part a cada banda. És com si l’haguessin dissenyat per fer una classe de fonts commutades.

No obstant, a la part esquerra podem veure una cosa no gaire habitual: aquests dos transformadors negres que estan marcats amb el símbol de «high voltage», envoltats per condensadors (els components blaus) que finalment porten als quatre connectors blancs de l’extrem esquerre de la placa. A mi aquesta part em sona, a vosaltres no? Són elevadors de tensió, i la meva teoria és que serveixen per donar corrent als CCFL que il·luminen el «backlight». Com ja sabeu, aquestes pantalles TFT no emeten llum per elles mateixes, necessitem un fons lluminós de color blanc darrere per poder veure bé els colors. Aquesta és la funció d’aquests tubs, dels que sospito que n’hi ha quatre, un per cada connector i per cada costat del rectangle que és la pantalla. Aquí tampoc no caldria ficar-hi les grapes, els CCFL funcionen a tensions molt elevades. Al contrari del tub de raigs catòdics que hem vist abans, però, aquí la corrent que hi ha és molt minsa, no ens mataria. Però una bona pessigada ens l’emportaríem, i potser no cal.

Seguim endavant amb el desmuntatge. Així és com queda el monitor sense les plaques. A la part esquerra podeu veure els cables que porten als CCFL, si la meva teoria és correcta.

I aquesta és la placa metàl·lica que fa de carcassa del TFT, desmuntada. Res a dir, a part de destacar una bona feina de planxisteria.

Cada vegada en queda menys, del nostre benvolgut monitor. Ara ja podem veure la seva esquena, com qui diu: la planxa metàl·lica que protegeix el conjunt, i sobretot, el fràgil (com ja s’ha demostrat) TFT. A dalt, una placa que desvia els senyals digitals cap a cadascuna de les files i columnes de transistors que formen els nostres estimats pixels multicolors.

Aquí una foto de detall de la placa.

El circuit flexible que la connecta al vidre és una virgueria de la precisió. Quina amplada deuen tenir, aquestes pistes?

Sense més preàmbuls, avanço cap a les entranyes de l’aparell. Separo una mena de marc de planxa que està fixat amb clips i ja ho tinc, per fi puc separar el TFT del backlight. Aquí ho tenim, es pot apreciar perfectament el trencament de la fina pantalla de vidre. Això és que passa quan descarregues la teva fúria cap al monitor amb el puny, per no poder quadrar els números d’una fulla de càlcul (o, més probablement, perquè t’han matat quan estaves a punt de fer el teu rècord al teu joc preferit).

I un detall del desastre que fa que aquest monitor no serveixi per res.

Què us deia? La pantalla és ben transparent…

Una curiositat sobre la transparència del TFT: si li faig la foto amb flash, la pantalla es veu negra. Si la faig sense, és transparent.

D’això és del que parlem quan diem «pantalla plana»: menys de 2mm!

El que em queda ara, retirada la pantalla trencada de TFT que se’n va cap a la deixalleria, és només el backlight. Una o més capes de plàstic i quatre tubs fluorescents d’uns 2mm de diàmetre. Ho acabaria de desmuntar només per veure com és (realment no hi ha res d’interès, aquí), si no fos perquè acabo de tenir una idea. Ja sé què en puc fer, d’això: una caixa de llum!

Exacte, ho torno a muntar tot plegat, però sense la pantalla malmesa. Ara tinc un monitor pla que s’encén de color blanc, i que es pot posar pla damunt la taula per dibuixar-hi al damunt. La veritat és que em pensava que ho hauria de llençar tot, però em sembla que li he trobat una utilitat. A veure si agrada la idea…

Sembla que hem passat la prova de foc, li encanta! Amb això ja em dono per satisfet, avui.

En conclusió, com ja us havia avançat: dels monitors d’ordinador no se’n pot fer gran cosa, ni treure gaire res de profit. A no ser que el monitor sigui de pantalla plana i tinguis una filla que li encanta dibuixar, és clar!

Espero que hagueu gaudit d’aquest viatge a les entranyes dels vostres monitors; per un dia els heu vist per dins i no per fora. Fins la propera.

El Kit del LT1083

Ja fa dies que tenia ganes de muntar un kit. Fer els teus propis dissenys i projectes està molt bé, però per això fa falta molt de temps, que és una cosa que no tinc. Entre les proves, els errors, els canvis, i el software, acaben passant moltes hores fins que no tens un aparell funciona. I aquesta vegada no em volia complicar, volia quelcom senzill, sense maldecaps. No hi ha res com una estona de soldador per relaxar-se!

Vaig estar buscant algun kit que m’atraiés, que no fos massa car i que una vegada muntat tingués la seva utilitat. Per fi, a la web de ICStation, en vaig veure un que em va cridar l’atenció. Barat, sense components SMD, i útil: perfecte.

Clica aquí per anar a la pàgina del producte

És una placa amb un regulador per fer una font d’alimentació. Sí, ja ho sé, no és gens ni mica original, i potser massa simple o bàsic. Qui no ha fet això mateix amb un LM317 o un dels mítics 78XX? En aquest cas, però, hi havia un paràmetre que em cridava poderosament l’atenció: 7 Ampers!

Aquesta immensa capacitat de produïr corrent deixa molt enrere la meva venerable (ja ha fet 20 anys) font d’alimentació de taller basada en un LM317, que pot arribar a donar com a molt 1,5A en condicions òptimes. Per suposat que en tot aquest temps que fa que la tinc m’he trobat alguna vegada que he necessitat més corrent. I naturalment sempre va bé tenir una segona font al taller, de vegades fa falta alimentar un circuit (o dos circuits alhora) a tensions diferents.

O sigui que m’hi vaig llençar de cap. Total no era el que costava, i passaria una bona estona soldant, que era simplement el que pretenia. Vaig fer la comanda; aquest és sempre un procés senzill a la majoria de llocs, i aquest no va ser una excepció. Al final vaig pagar amb PayPal, també fàcil i ràpid. El preu, com ja heu vist, és força ajustat, tot i que en aquesta web hi ha constantment ofertes de tota mena (jo en vaig pagar bastant menys, crec recordar). A més, com ja heu vist, el transport fins a la porta de casa està inclòs al preu, tot són comoditats. Vaig aprofitar per demanar una altra cosa que em feia gràcia (i que possiblement sigui objecte d’un altre post en un futur), i a partir d’aquí a esperar.

Mentre no arribava el carter amb la bona notícia, tenia temps de sobra per pensar què en faria del kit, una vegada muntat. Una ullada a les característiques i components em faria agafar una idea general del que tindria entre mans. Anem a veure què hi posa, a la pàgina.

Description -> Descripció
Board size: 74mmx46mm -> En realitat fa 80x48mm, però no importa, és menys que una targeta de crèdit
DC input: 2.5V-38V -> D’acord, però millor l’alimento en alterna
AC input: 2.5V-27V -> Un bon marge, començo a buscar transformador…
DC output: 2.5V-35V -> Un marge molt raonable. En funció del transformador que hi posi, podré arribar molt més amunt que la meva pobra font, que arriba molt justa a 13V.
Maximum current: 7A -> Aquest número brilla amb llum pròpia, admeto que em va enlluernar. Amb aquesta corrent pots alimentar (i cremar!) quasi qualsevol cosa.
Input and output minimum differential pressure: 2.5V -> O sigui que podré pujar fins als 35V si li dono els 27V AC. Em sembla que mai m’han fet falta més de 24V però qui sap…

Listing -> Llista de components
KF301-2P x2 -> Els blocs de connexió per ficar-hi els cables.
10A10 rectifier diode x4 -> Això és un diode i la resta són parides! 1000V i 10A!
1N4007 diode x2 -> Aquests dos ja són més normalets, però no eren els que hi anaven, després us ho explico.
3MM LED Blue x1 -> El clàssic led per saber que tot funciona. A tensions altres és super-brillant.
4700UF/50V x1 -> Un bon tros de condensador per rectificar, si senyor.
470UF/50V x1 -> Aquest ja és més normalet…
10UF/50V x1 -> … i el germà petit.
5.1K resistor 0.25W x1 -> La resistència pel led.
100 ohm resistor 2W x1 -> La resistència més grossa. Espero que la potència estigui ben calculada, o aquest serà el punt feble de la font.
3296-10K variable resistor x1 -> El potenciòmetre per regular la tensió de sortida.
7A resettable fuse x1 -> Em sembla bona idea posar un fusible en una bèstia com aquesta. Ja tinc ganes de provar-lo…
LT1083 regulator (not original and old) x1 -> El cervell de la màquina, l’integrat que ho fa tot. Un moment, què? Que no és nou ni de veritat? Ara ja sabem per on petarà tot… En tot cas, tampoc no ens podíem esperar que el kit complet valgués com només l’integrat en una web normal, no? No cal que ens fem els tontos, l’integrat és pirata. A veure si funciona, al menys.

Parlant de l’integrat, aquest kit m’ha despertat la curiositat i me n’he baixat el datasheet, sempre és una lectura interessant. Sembla que aquesta és una bona bèstia, perquè negar-ho. No el coneixia, aquest xip, però penso que alguna altra vegada li trobaré una aplicació…

Us deixo l’enllaç al datasheet clicant aquí: LT1083

ARRIBA EL KIT

Després de tres setmanes d’esperar, el paquet per fi ha arribat. He obert la capsa i això és el que m’he trobat. Com podeu veure, l’embalatge del kit no pot ser més senzill: una simple bossa mini-grip, ni tan sols és antiestàtica.

I aquest és el contingut de la bossa. És evident que no hi ha cap mena de manual, ni en “chinglish” ni tan sols en mandarí. M’hauré de refiar de la serigrafia; sort que és prou clara.

El radiador i la placa de circuit imprès per l’altra cara. És una placa molt senzilla, amb pistes només per una cara.

Ara un detall de les dues peces més grans. El xip ja venia collat al radiador amb un cargol, tot i que no estava pas apretat.

La placa per la cara de les pistes. Ja es pot veure que són ben gruixudes, per aguantar tanta corrent. El xip realment sembla de veritat, és una bona imitació.

HORA DE SOLDAR

Per fi arribar l’hora d’escalfar el soldador i agafar l’estany. Ja ho trobava a faltar…
Es comença sempre pels components més baixets, i llavors es va fent els més grossos. El primer pas és, doncs, soldar les resistències.

Tot seguit és el moment dels condensadors ceràmics, i després els diodes petits, però aquí em trobo el primer escull. Resulta que la serigrafia de la placa (i el llistat de components de la pàgina web) posa que són dos diodes 1N4007, però en realitat al kit hi havia dos diodes 1N4148. Aquests són més petits, són diodes de senyal i no de rectificació. Segurament no hi hauria cap problema posant aquests, pel que veig al datasheet només serveixen per protegir l’integrat de corrents inverses. Però ja que en tinc aquí, de 1N4007, em decanto per soldar-hi els que toca. Mireu la diferència que hi ha: a l’esquerra els 4007 -més grossos i de color negre- i a la dreta els 4148 -amb el seu color transparent característic-.

Superat el dubte, segueixo soldant els components un per un. Les indicacions de la placa són clares, i els forats suficientment grans. Un kit ben fàcil de muntar. A la foto ja està quasi tot soldat. “M’encanta la olor de l’estany al matí!”

El condensador gros s’ha de muntar al final. Aquí ja només falta el xip. En aquest punt m’he aturat, ja que si soldo el xip el radiador em taparà els forats de la placa, i ja no la podré muntar enlloc. Fixeu-vos-hi.

O sigui que munto quatre separadors hexagonals de M3, amb les seves femelles i volanderes perquè quedin ben fixes.

El següent pas és soldar l’integrat. Només cal tenir en compte la posició i la mida del radiador per saber a quina alçada ho hem de fer. Una vegada soldat, ja li podem posar el radiador de manera definitiva. Abans de fer-ho, però, cal posar pasta tèrmica entre les dues peces. Això millorarà enormement la capacitat de dissipació de l’integrat i, per tant, la canya que li podrem donar sense que mori carbonitzat.

I aquí el teniu, bo i acabat!

Com podeu veure, el radiador no toca els separadors que he muntat a la placa. Això té un sentit, ja que normalment aquesta mena d’integrats tenen la dissipació en una part activa, i el kit no portava cap aïllament per posar entre l’integrat i el radiador. Això vol dir que ara mateix el radiador està connectat elèctricament a una de les potes (caldria mirar quina al datasheet).

També he canviat el cargol que portava el kit de sèrie per un d’una mica més llarg, així he pogut posar una volandera i collar el radiador ben fort. Com a detall he de dir que el condensador més gran queda just davant el cargol, i costa una mica de collar des d’un costat. Hauria d’haver deixat el condensador gros pel final, o muntar el radiador al regulador abans de soldar-lo; però tampoc no hauria estat massa còmode soldar el xip amb el radiador posat, és massa voluminós.

Un últim detall que vull comentar. Hi ha una altra cosa molt recomanable per fer, i és cobrir les pistes de la placa amb estany. Això permetrà que passi més corrent per les pistes sense que s’escalfin o es cremin. Aquest és un vell truc de l’ofici, que personalment recomano, sobretot amb les plaques de les que desconeixem el gruix de la capa de coure. Jo diria que el fabricant de la placa ja és el que vol, sinò hauria cobert les pistes amb “solder mask” perquè no es fessin malbé amb el temps. Un bon gruix d’estany farà la mateixa funció, alhora de permetre que els electrons corrin lliures en multitudinària processó…

LES PROVES

De moment les proves que he fet són molt bàsiques. Només he comprovat el funcionament sense càrrega, posant a l’entrada del kit 25,5V de corrent altern provinents d’un transformador endollat als 230V de la xarxa. Amb el tester (multímetre!) a la sortida, he pogut veure des de 1,25V fins a 33,9V en contínua.

El led (que és blau i molt brillant) s’encén correctament, tot i que per sota dels 3V de sortida s’apaga, evidentment.

Per fer pujar i baixar la tensió de sortida només cal fer girar el potenciòmetre del kit. Des del punt més baix fins al més alt he comptat 15 voltes completes. Aquest fet té l’avantatge que es pot graduar amb molta precisió la sortida, però l’inconvenient que es tarda molta estona dels 5V als 24V per exemple, cal fer moltes voltes. A més, el potenciòmetre és tan petit que el cargol sobre el que cal actuar és diminut, fa falta un tornavís de rellotger.

És evident que em falten una bona colla de proves per fer. La prova de funcionament sense cap càrrega no té gràcia, el kit haurà de demostrar el que val tot donant corrent a sac. Llavors podré mesurar l’arrissat de la tensió a la sortida, la capacitat tèrmica del radiador, i moltes coses més. Tinc ganes de provar aquest fusible, també, és molt temptador demanar-li uns quants watts al xip. També caldrà veure què tal funciona el mecanisme de protecció per sobre-temperatura del regulador. Dubto que aquest radiador pugui dissipar gaire potència, potser n’hi posaré un de més gran… Ara mateix tot això no ho puc fer, ja que el transformador que tinc és molt petit: abans de cremar el regulador cremaré el transformador, i no es tracta d’això.

Què sé jo, ja em rumiaré tot el que en puc treure, d’aquest kit. La idea bàsica és fer-ne una font d’alimentació de taller, una que tingui una bona capacitat. Però per això farà falta un bon transformador, una caixa maca, potser un voltímetre i un amperímetre… I per suposat un (o dos) potenciòmetres de panell, per regular la tensió còmodament com cal.

Ja us en tindré informats, de moment el pla d’avui només era passar una estoneta soldant tranquil·lament tot escoltant música!

Fins la propera!

Reviure bateries 2

Fa uns dies vaig publicar aquí mateix el meu mètode per reviure les cel·les de NiCd d’una bateria de trepant. Just després de fer-ho, em va venir al cap un vell cargolador sense fils Black&Decker que tinc per baix sense fer servir, precisament perquè no es vol carregar. De seguida que he tingut una estona, he posat en pràctica de nou aquest sistema, amb la sana intenció de tornar a la vida una de les meves eines preferides. Aquest aparell és molt vell (aviat en podré dir “vintage”), però sempre ha estat robust i fiable, i em fa molta pena veure’l així fotut, i més encara desprendre-me’n (va ser un regal).

El primer que he de fer és obrir el cargolador per arribar a la bateria, que deu ser de tres cel·les (està marcat com a 3.6V, és a dir, 3 cel·les de 1.2V en sèrie). Per això he d’alliberar un clip que tanca la unió entre la part elèctrica i la mecànica. Només cal fer una mica de palanca amb un tornavís pla.

A simple vista podem veure el reductor planetari que hi ha just davant el motor. No és una de les coses més boniques que ens pot oferir la mecànica?

La següent tasca és obrir la carcassa de plàstic de la part elèctrica que és alhora el mànec de l’aparell. Un sol cargol de cap Philips i s’obren les dues meitats, ja sóc a dins. Així m’agrada, senyors enginyers de producte de la B&D, fàcil d’obrir i reparar, com ha de ser!

Aquí ja podem veure a simple vista les tres cel·les que formen la bateria, com sempre unides per pestanyes de planxa metàl·lica. Els cables per carregar, un diode, el motor, i el mecanisme de l’interruptor que permet fer girar el motor cap ambdós sentits, per cargolar i descargolar. No pot ser més simple.

Extreure la bateria és ben fàcil, només cal alliberar dos terminals faston, un pel pol positiu i un altre pel negatiu. Ara que ja la tinc a mà, puc començar el tractament que ja us vaig explicar.

D’entrada totes les cel·les marcaven 0V al tester, però uns segons aplicant la font d’alimentació a 2.9V ho han resolt: totes han pujat fins a 1.6V en un moment (unes més ràpid que d’altres). Cal dir que no m’ha calgut separar les cel·les, he aplicat la tensió directament a les pestanyes d’unió, que es troben exposades. Ni tan sols he hagut d’eliminar l’aïllament, hi ha espais desprotegits on he pogut fer contacte.

He tornat a muntar l’aparell (de moment sense la part mecànica, per si ho he de repetir) i l’he posat a carregar.

Unes hores després, és el moment de la veritat. Activo l’interruptor i… funciona! El motor gira lliurement, amb un soroll alegre de nou. El torno a muntar ràpidament i a fer-lo servir una altra vegada. M’encanta, aquest aparell!

Ja veieu, he trobat una aplicació pràctica a la resurrecció de cel·les de NiCd, de fet la més evident. Per fortuna aquesta vegada no hi havia cap cel·la “definitivament morta”, però sinó l’hauria substituït per una de les que vaig recuperar l’altre dia. Només hauria tingut una estona més de feina amb el soldador.

Fins a la propera, me’n vaig a buscar més aparells amb bateria que hagin deixat de funcionar…

Reviure bateries

LA BATERIA DEL TREPANT

Fa uns dies vaig desmuntar la bateria d’un vell trepant Black&Decker que no es volia carregar. Quan la muntava, el trepant no girava, i quan la posava al carregador no agafava càrrega, ni posant-la un moment ni tota la nit. Simplement, enlloc dels 12V que hauria de donar en teoria, marcava 0V al tester. A la pobra no li puc donar cap culpa, tenia gairebé catorze anys i l’havia fet servir molt. Però havia arribat a la fi de la seva vida útil, estava morta, kaputt. O potser no?

Només per curiositat, la vaig desmuntar en un moment. En principi només volia veure com era per dins, per això vaig fer el mateix que faig amb tantes coses abans de llençar-les: desmuntar-les. Precisament com que només volia mirar i prou, no vaig fer cap foto, cosa que ara lamento. No obstant intentaré suplir la imatge amb les mil paraules, tot i que no valen tant com tots sabem.

Després de descollar uns quants cargols de cap torx, vaig veure què hi havia a dins de la bateria: deu cel·les rabassudes, embolicades amb cartró, sense cap marca ni inscripció, i connectades entre elles en sèrie amb pestanyes de planxa metàl·lica. També hi havia el connector i un petit component que tenia pinta de tenir a veure amb la temperatura, potser una resistència de factor positiu (PTC) per tallar la corrent si el paquet s’escalfa massa.

Ja les anava a llençar i oblidar-me de la bateria (i del trepant, és clar, les bateries de recanvi valen com els trepants nous, passa com amb les impressores i la tinta), quan em van començar a assaltar una colla de pensaments: i si només n’hi ha una, de cel·la dolenta? O tres o quatre? Què passa amb les altres? Les puc fer servir?

LES CEL·LES

Ja hi som! Ja tenia una altra cosa entre mans per entretenir-me. Vaig agafar unes alicates i vaig començar a separar les deu cel·les que formaven el paquet. No és una feina fàcil, ja que aquests grups els uneixen soldant aquesta mena de “patilles” a les cel·les amb soldadura per punts. Una estona després, però, me’n vaig sortir. Ja les tenia totes separades, i ara què?

Vaig mirar la tensió amb el tester, però totes marcaven 0V. Totes mortes! Realment no n’hi havia ni una amb una mica de càrrega? De fet és normal; en un paquet com aquest, on es troben totes en sèrie, les que tenen càrrega “intenten carregar” les que no en tenen, i es buiden en aquest procés tan altruista.

Lluny d’abandonar, posseït per un afany comparable al del doctor Frankenstein, vaig pensar que potser hi havia alguna manera de tornar-les a la vida. O sigui que vaig buscar a la xarxa a veure què hi trobava i, com no, hi havia milers de vídeos i explicacions. Llavors era possible!

Vaig llegir un bon grapat de bestieses (a internet? no!), i vaig veure pàgines i vídeos que -com a persona que ha estudiat això de l’electricitat- em van posar els pèls de punta. Realment, a la gent no li importa arriscar la vida per recuperar una pila que val menys d’un euro? Tant s’avorreixen que necessiten trobar emocions als llocs més insospitats, com els endolls de casa?

Tornem al tema, que me’n vaig per les branques. També vaig trobar molts articles interessants, i pàgines que donaven explicacions creïbles: sembla que el motiu de la mort de les cel·les té a veure amb la química, és clar, com també la resurrecció. Pel que he llegit, quan les cel·les són velles i es deixen de fer servir un temps s’hi formen una mena de cristalls que fan de conductors entre els dos pols, provocant un curt-circuit efectiu, d’aquí surten els 0V que mesuro amb el tester. També pel que sembla, aplicar una tensió externa prou alta provoca un corrent que trenca aquestes formacions, i “reordena” els cristalls de la cel·la, fent que es puguin carregar altra vegada.

A partir d’aquí hi ha un munt de teories sobre com aplicar aquest corrent extern, quant de temps, quina tensió, quantes vegades, etcètera. Descartant les més boges, increïbles, i perilloses, encara me’n van quedar unes quantes. Barrejant les explicacions que vaig trobar més coherents i afegint una mica de collita pròpia, vaig fer una teoria pròpia i em vaig disposar a provar-la. El primer pas, però, era soldar cables als pols de cada cel·la, ja que no tinc porta-piles per una mida tan rara. Ara que hi penso, no us n’he dit les mides: fan Ø23x34mm, o Ø22x33mm sense comptar la protecció de cartró. Pel que he pogut descobrir, són cel·les de NiCd (níquel-cadmi), de 1.2V cadascuna (això ja ho tenia clar: 10×1.2=12V), i la mida se’n diu 4/5 Sub-C. Busqueu-ho i trobareu quelcom semblant a les cel·les de la foto d’abans.

Aquí damunt podeu veure la mida de les cel·les, comparada amb la clàssica pila AAA dels comandaments a distància. La polaritat és com a les piles normals, la base plana és el negatiu (-) i la punta de l’altra banda, que està aïllada, és el positiu (+). Soldar els cables és tasca fàcil amb un soldador prou potent i un estany amb suficient resina; sense això és una tasca que es pot complicar, ja que l’acabat metàl·lic de l’exterior de les cel·les sembla repel·lir l’estany. En el meu cas vaig haver de posar una punta més gran al soldador de 25W, perquè amb la petita que utilitzo normalment la transferència d’escalfor era insuficient i feia la feina massa lenta.

TORNANT LES CEL·LES A LA VIDA

Ara us explico el meu mètode de resurrecció: es tracta de regular la font d’alimentació a 2.9V, i connectar-la a la cel·la durant uns segons, amb la polaritat correcta (el pol positiu de la font amb el pol positiu de la cel·la). Mentre ho fem hem de comprovar la tensió amb el tester. Quan connectem la font a la cel·la, els 0V que estàvem mesurant de sobte comencen a pujar ràpidament. Si la lectura puja ràpid és que tot va bé, la pila està tornant a la vida. Quan arribem al voltant dels 1.5V ja ho podem deixar estar, podem desconnectar la font de la cel·la; tot plegat només han estat uns quants segons. Si les cel·les estan mortes irremissiblement, no superen els 0.4V; en aquest cas no cal tenir-les més temps connectades a la font, ja les podem llençar.

I ara la pregunta del milió: funciona, el meu mètode? Després de repetir la operació amb les deu cel·les que tenia a mà, nou han reviscut i la desena no. Això seria un 90% d’èxit, molt millor del que m’esperava, i jo diria que suficient per demostrar la meva tesi. Però no cantem victòria tan ràpid, encara falta una cosa.

Hem de tenir en compte que les cel·les reviscudes no es troben encara en condicions de donar corrent a qualsevol aparell, el següent que cal fer ara és carregar-les. Si són capaces de retenir la càrrega podrem dir que hem triomfat, les cel·les són útils de nou, però si no ho poden fer no serviran per res. Per carregar-les he fet servir el meu carregador intel·ligent de bateries, que accepta gairebé qualsevol mena de cel·les. Ha estat una feina llarga, però al final les he pogut carregar totes nou (les he carregat una per una, aquesta primera vegada).

Cap de les nou cel·les ha donat problemes mentre es carregaven. Han acceptat càrregues entre 1100mAH i 1300mAH, n’hi ha que més i n’hi ha que menys. Penso que la capacitat d’aquestes cel·les devia ser d’entre 1300mAH i 1400mAH, o potser fins i tot més, tenint en compte que són molt velles.

Però no tot són bones notícies. Després de deixar-les dos dies carregades sense tocar-les, he comprovat de nou la càrrega. Una d’elles l’ha perdut completament, i torna a marcar 0V al tester; les altres vuit segueixen bé.

En tot cas, em sembla que vuit de deu és un molt bon resultat, si més no prou bo com per afirmar que aquest mètode funciona. No em faig il·lusions de fer servir les cel·les recuperades durant catorze anys més, però ara tot el que en tregui és gratuït, o sigui que no em queixaré si d’aquí dos anys deixen de funcionar.

I ARA QUÈ?

Molt bé, he recuperat unes quantes cel·les de NiCd, i ara què en faig? Em venen moltes idees al cap: una llanterna carregable, un banc per carregar el mòbil, la bateria d’un robot… Totes em semblen atractives, però no em decanto per cap encara.

De moment, com que em sembla que amb 1.2V no faré gran cosa, em disposo a muntar un paquet de quatre cel·les en sèrie, que m’hauria de donar entre 5.5V a plena càrrega i 4V quan ja no tingui gens de suc; això ja serà més aprofitable. Torno a agafar el soldador (amb la punta gruixuda), i uns quants cables. Cinc minuts després, aquest és el resultat.

Aquesta podria ser una de les seves utilitats, per exemple.

Ja veieu que de vegades la mort és només el principi d’una història, si més no per les piles. Si teniu la oportunitat feu la prova a casa, ja em direu com us ha anat als comentaris (declino tota responsabilitat del que feu a casa vostra, jo només us he explicat el què he fet i com).

Una darrera nota: les dues cel·les que no he pogut reviure les he portat a la deixalleria, el Cadmi no és precisament un element que vulgui escampar a la natura!

Res més per avui, fins a la propera!

El DVD trobat

Fa molt de temps, vaig trobar un aparell de DVD literalment tirat per terra, al carrer. Estava al costat del contenidor, com si aquesta fos manera de desprendre’s d’un aparell electrònic! Consideracions ecològiques al marge, l’aparell no tenia gaire bona pinta: li havien desmuntat la tapa, que estava deformada; faltava el cable d’alimentació i la tapa de la safata i, evidentment, no tenia el comandament a distància. Tot i això, no cal dir que el vaig agafar i me’l vaig endur a casa. Em va semblar que potser el podria arreglar, i si més no en podria treure una bona colla de peces i components, abans de portar-ne les restes a la deixalleria, tal com es mereixia.

Un cop el vaig tenir sobre la taula, me’l vaig mirar. La marca era Philips, que sempre és garantia d’una certa qualitat; semblava força vell, no dels primers DVD que es devien fabricar, però tampoc prou modern com per reproduir DivX i tota aquesta sèrie de formats comprimits. El millor de tot era que tenia un bonic VFD (pantalla fluorescent de buit) amb caràcters alfanumèrics que podria recuperar si no l’aconseguia posar en marxa.

Ara faré un salt enrere en el temps de més de dos anys, per rememorar la reparació de l’aparell. En principi no tenia pensat explicar la reparació en aquest blog, de tan fàcil com va ser, però com que després la cosa no s’ha quedat aquí, la poso per tenir una primera presa de contacte amb el subjecte.

VIATGE AL PASSAT (LA REPARACIÓ)
Aixecant la tapa, m’adono que hi ha peces soltes a dins, i està ple de porqueria. És com si haguessin intentat arreglar l’aparell, ho haguessin deixat estar, i llavors l’haguessin fet servir de paperera. El netejo a fons i li faig una ullada amb calma: li falten uns quants cargols, la unitat del DVD està solta, i hi ha alguns cables desconnectats; també li falta el cable d’alimentació.

El que hi ha a dins no sembla massa complicat, si més no l’estructura general. Al frontal de l’aparell hi ha un parell de plaques, una de molt petita a l’esquerra només pel botó d’standby, i una de més gran a la dreta on hi ha el VFD i la resta de botons. Ja a l’interior, tenim la unitat a l’esquerra, una placa mare de control on hi ha tota la part digital i de connexions d’àudio i vídeo, i una font d’alimentació a la dreta, en una placa d’una sola cara. Connectar les plaques entre elles no suposa cap problema, per sort hi ha els cables amb els connectors, i a més són tots diferents. El cable pla que va del grup del làser a la placa mare està una mica malmès, però res que no es pugui solucionar amb unes tisores i unes pinces.

Ara que està tot connectat, podria fer una primera prova de funcionament, a veure fins a quin punt està mort, aquest trasto. Però hi ha un problema, com ja he dit no hi ha cable d’alimentació. I no és que l’hagin tallat o desconnectat, és que han arrencat el connector estirant el cable, de la manera més bèstia. Per veure fins a quin punt arriben els danys, i per arreglar-ho si puc, he de separar el circuit de la font de la carcassa de l’aparell.

Vist per sota, m’adono que la brutal estirada del cable ha malmès les pistes de la placa de la font, però no és res que no es solucioni amb el soldador i un parell de minuts. Agafo un cable amb clavilla europea que tenia per aquí i el soldo directament sota la placa, a les pistes, després d’engrandir amb una broca els forats que va deixar lliures el connector (els cables no passaven pels forats del connector). Ja tinc alimentació! Una ullada ràpida a aquesta zona de la placa, on hi podria haver problemes importants, no em deixa veure cap rastre d’espurnes ni cremades; fins i tot el fusible sembla en perfecte estat (i el tester ho confirma). A punt doncs per endollar-lo.

Només d’endollar-lo, l’aparell es posa en standby, i m’ho fa saber encenent un led vermell al frontal. Prement el botó corresponent, el pacient torna a la vida. M’alegra veure que la pantalla fluorescent funciona perfectament. Toco uns quants components per palpar la temperatura (sense ficar la mà als llocs on hi ha tensions perilloses, que ja sé el que em faig!), però res sembla escalfar-se massa. Va tot bé, de moment.

El problema apareix quan toco el botó d’obrir la safata, que no respon. La pantalla em dóna un missatge ben clar, «open», però res de res, la safata no es mou. Em sembla sentir un soroll que indica que hi ha un motor que està patint. Finalment, el trasto desisteix d’obrir-se i la pantalla em diu que no hi ha cap disc inserit. Em sembla que ja sé perquè el van llençar. El problema està localitzat a la unitat del disc, o sigui que vaig per feina.

Desendollo l’aparell, desconnecto la unitat de la resta de plaques i me la miro a fons. Els eixos dels motors estan un mica bruts, i això sempre pot provocar problemes, però no sembla la causa de que no s’obri. També hi ha una peça mòbil de la safata que pot necessitar lubricant, però tampoc sembla prou important. Al final detecto que hi ha una peça de plàstic de la safata que està mal posada, i que provoca que la safata s’encalli. Un lleuger moviment des de la part de sota i es posa a lloc amb un sonor «clec». Ara puc obrir i tancar la safata amb la mà, mentre que abans no podia, s’encallava. Sembla que això és tot, però cal provar-ho. Ja que hi sóc netejo els motors de cabells i pols, però la part del lubricant me l’estalvio, ja que la safata es mou fina com la seda.

Si hagués de fer una hipòtesi, diria que la causa de que la safata no sortís era aquesta peça mal posada, que crec que va quedar així després que la safata rebés alguna mena de força externa. Possiblement l’usuari va empènyer la safata massa fort quan estava extreta, o la va moure una mica de costat, o quelcom va impedir que sortís quan l’aparell l’estava expulsant. No és una avaria rara, us ho puc assegurar. Una vegada vaig arreglar una safata d’un CD que es va encallar quan estava extreta perquè es va tancar la porta de vidre de l’equip de música. I un amic meu va espatllar fa molts anys un vídeo VHS intentant treure una pel·lícula porno més ràpid del que l’aparell la feia sortir, amb les presses de veure que els seus pares entraven per la porta…

Va, prou històries i fem la prova, a veure si està arreglat o no… Funciona! Ho he provat amb un CD i un DVD, i en tots dos casos arrenca. Els discs giren amb normalitat i l’aparell dóna senyal (he hagut de connectar un TV a l’euroconnector per comprovar-ho), o sigui que es pot dir que està funcionant a ple rendiment. Ja només falta tornar-ho a muntar tot dins la carcassa, comprar un comandament a distància universal per quatre euros a la botiga dels xinos i ja ho tindré, un DVD per la cara.

RETORN AL PRESENT
Això hauria estat la reparació, simple i insulsa com poques. Ja us he dit que no valia la pena ni publicar-la, per això no ho vaig fer al seu moment. Per què ho he fet ara, doncs? Perquè dos anys després m’he adonat que no he fet servir l’aparell ni una sola vegada (no sóc gaire de comprar pelis ni d’anar al vídeo-club), només el tinc sota la TV de l’habitació col·leccionant pols i ocupant espai… O sigui que se’n va d’aquí, fora trastos. És hora de fer-ne alguna cosa.

De tot el que em pot oferir aquest aparell, només hi ha una cosa que m’interessa, i ja he dit abans quina era: la pantalla. Aquest display VFD té molt bona pinta, i m’encantaria incloure’l en algun dels meus propers projectes. Se m’acut que el podria connectar a un port USB de l’ordinador, i així podria veure el nom de la cançó que estic escoltant (moltes vegades només faig servir l’ordinador per escoltar música; llavors apago el monitor per no gastar tant, però tinc l’inconvenient que no puc veure els títols de les cançons, ja que tinc el reproductor d’MP3 en «random» sobre una carpeta d’uns 40Gb…), o el temps, o notificacions si tinc correus, les temperatures internes, els «twits» de la gent que segueixo (si tingués twitter), o quelcom així. A la mateixa placa de la pantalla hi ha el receptor infraroig pel comandament a distància, així que també podria tirar els temes endavant o enrere, canviar el volum, o potser el mode de visualització… ja veurem.

Si no ho tinc mal entès, però, hi pot haver un problema. Aquestes pantalles fan servir una tensió força alta per activar una mena de reixa que porten a dins. Això podria suposar haver de tenir una font d’alimentació especial, no seria tan fàcil com connectar-la als 5V de l’USB i ja està. Per suposat podria utilitzar la mateixa font del DVD, però n’heu vist la mida?

Pel control de la pantalla no crec que hi hagi cap problema insuperable, dins el DVD ja hi deu haver el xip controlador que se n’encarrega, d’això. Hi hauria de posar un Arduino o un micro semblant i programar-li les funcions. Caldria veure el protocol de comunicació entre la placa mare i aquest xip, aquí hi podria haver un altre problema. Si no és estàndar i ningú no l’ha descobert tocarà fer enginyeria inversa, i això vol dir moltes hores que no tinc. Com que tot això són suposicions, el millor que puc fer és encomanar-me a sant Google i a veure què passa…

He tingut sort! Per primera vegada des que em dedico a fer aquesta mena de coses, he trobat un manual de reparació de l’aparell, amb esquemes i circuits de tot plegat. Això m’ha permès identificar una colla de components i les connexions entre les plaques, cosa que serà molt útil i m’estalviarà molta feina. Com que he trobat el datasheet del xip que controla el display, m’estalviaré haver de desxifrar el protocol que us deia abans. Us deixo la documentació, per si us interessa.

Philips DVD625
Manual de l’usuari. Manual d’instruccions per saber com funciona, el mateix que et donen imprès quan et compres l’aparell.
Manual de reparació de l’aparell. Només pels ulls privilegiats del personal dels Serveis d’Asistència Tècnica. Conté informació molt valuosa per veure les connexions entre plaques, patillatges, referències de components, etc.

Xip controlador del VFD
Datasheet del PT6312 (Princeton). És el xip controlador que porta la placa de la pantalla. El datasheet em serà molt útil per conèixer el protocol de dades i ordres, i descobrir les connexions físiques amb la pantalla.
Datasheet de l’UPD16312 (NEC). Sembla que és compatible 100% amb l’altre xip. Me l’he baixat per si hi ha algun aspecte que no queda prou clar a l’altre datasheet.

Nota: Per suposat, aquests documents pertanyen a les seves respectives companyies, jo no en sóc l’autor ni hi tinc res a veure. Els poso aquí com a referència i res més. Penseu que els podeu trobar per la xarxa igual que he fet jo.

He començat a comprovar els esquemes amb el tester i he vist que tot es correspon. Malauradament, tal com suposava, hi ha una línia de tensió de -24V de la font cap a la pantalla que pot ser un problema. Després comprovaré de quanta corrent estem parlant, si no és gaire sempre puc muntar un circuit convertidor DC per pujar la tensió (boost converter) i resoldre el tema de l’espai. Però ara he vist que hi ha un altre problema, si vull fer servir aquesta mateixa font. Quan l’aparell rep alimentació, passa a mode standby, com ja us he explicat. Doncs bé, treure l’aparell d’aquest estat és feina de la placa mare, que rep el senyal del botó del frontal o del comandament via la placa de la pantalla (que porta integrat el receptor d’infrarojos) i reacciona en conseqüència. Aquesta reacció implica passar alguna mena de senyal a la font, que fins al moment només mantenia activa una línia de 5V de tensió que suposo que deu tenir molt poca capacitat de corrent (això és l’standby, no? Aturar la font perquè l’aparell gasti poc). El més sorprenent és que el microcontrolador principal de la placa mare sempre està activat amb aquesta línia de 5V, esperant despertar-se (suposo que es deu trobar en alguna mena de mode de baix consum) rebent alguna interrupció del botó frontal o del controlador de la pantalla (que controla alhora el receptor IR i també alguns botons, ho he confirmat amb el datasheet).

Evidentment si vull fer el projecte que us he dit no conservaré pas les tres plaques, seria absurd per mides i consum, o sigui que he de trobar la manera de treure la placa mare de l’equació. La font també la vull treure, però això ho deixo per més endavant; aquesta línia de tensió de -24V em pot donar algun problema, hi he d’anar pensant. De moment seguiré amb la font original del DVD, per tant he de trobar la manera de treure-la del mode standby.

Per tant la fulla de ruta d’aquí estant és:
1. Descobrir com treure la font del mode standby sense la intervenció de la placa mare.
2. Descobrir com controlar la pantalla sense la placa mare.

Sembla que ha arribat l’hora de pensar, tot plegat s’està convertint en una «menjada d’olla». Porto massa estona mirant datasheets, esquemes i manuals, i necessito acció. També m’he adonat que porto molta lletra seguida sense fotos, i per tant m’estic fent pesat. Hem de fer una pausa. És hora de fer una autòpsia.

L’AUTÒPSIA
Com no podia ser de cap altra manera, hi ha d’haver un cos damunt el marbre, sinó això no seria el Talleret, no? En aquest cas, la unitat de disc del DVD no la necessito per res, per tant ja tenim subjecte. Fem-li una ullada superficial.

A primera vista, només hi ha molt de plàstic negre inútil, i un parell de motors. Serà qüestió d’anar desmuntant i veure què apareix. El primer que es pot fer desaparèixer és aquesta placa de PCB que ho tapa tot i no serveix per a res, i llavors anar enretirant peces de plàstic mòbils. Una vegada desmuntada la safata, que no serveix per res, arribarem als motors i al grup de la lent i el làser.

Ja tenim una mica més clar el panorama. Apareix un tercer motor (són tots tres molt semblants), i ja es veu la lent. De moment tenim el cable amb els connectors, i una colla de material mecànic. Vaig primer per la peça gran de plàstic, i allibero els dos motors que hi ha. Per desgràcia, me’n carrego un fent palanca per fer saltar la peça de plàstic inútil que porta enganxada (massa fort) a l’eix. Si és que no aguanten res!

Desmuntar el grup de la lent sempre és fascinant per mi, a part de ser laboriós. És increïble la tecnologia que hi ha ficada en tant poc espai, i com s’ha anat refinant (i abaratint) amb el pas dels anys. Ja veieu que no hi ha gran cosa com a botí: molt material mecànic (molles, cargols normals i microscòpics, un eix, un engranatge, una corretja de goma, quatre «silent-blocks» contra les vibracions, etc.), tres imants molt petits i potents, els dos motors que ja us he dit, un polsador, cables i connectors, i el material òptic: dos mirallets petits, dues lents concentradores, i un làser invisible que -si mai descobreixo com fer-lo anar- només pot ser útil per fondre’m l’altra retina. Aquesta advertència ho diu prou clar, no?

El botí no és pas molt, però no n’esperava més, de fet, d’una simple unitat de DVD. Aquí el teniu.

EL PROJECTE
Ara que ja hem passat el parèntesi de la micro-autòpsia i ja estic més tranquil, podem tornar al tema que ens ocupa. Si recordeu on ho hem deixat, tinc pendents dues coses: el tema del control del display, i el problema del mode standby de la font.

Des d’un principi he pensat fer servir un Arduino (com no!) per controlar la pantalla. És econòmic, omnipresent, i té més suport que qualsevol altre trasto d’aquest estil. Per tant vaig per feina amb la meva venerable (del 2007) Diecimila. Hora de teclejar. Fa bastant de temps que no programo, però si no recordo malament només hi ha una manera d’atacar el problema: obrir el datasheet del PT6312, absorbir-lo, i teclejar unes quantes desenes de línies de codi, tot comprovant-lo de tant en tant amb l’infal·lible mètode de la prova i l’error. Com que en aquest cas no el puc anar comprovant amb la pantalla (només amb el compilador de l’IDE), hauré de reduir al mínim les possibilitats d’error; per tant faré el codi més fàcil que pugui. Amb això n’hi hauria d’haver prou per comprovar que la pantalla funciona, llavors ja escriuré algun codi més útil. El resultat és aquest; es diu «prova_PT6312», i aquí el teniu.

// prova de la pantalla VFD controlada amb el xip PT6312 
// per SeRKeRoS 18-1-2015 

// definir els pins fisics de conexio amb l'Arduino 
#define DATA 2 
#define CLK 3 
#define CS 4 

void setup()  // codi que s'executa una sola vegada a l'inici 
{ 
  // definir els pins com a sortides 
  pinMode(DATA, OUTPUT); 
  pinMode(CLK, OUTPUT); 
  pinMode(CS, OUTPUT); 
  // posar-los tots amunt (inactius) 
  digitalWrite(DATA,HIGH); 
  digitalWrite(CLK,HIGH); 
  digitalWrite(CS,HIGH); 
  
  // cicle d'inici segons el datasheet 
  delay (200); 
  digitalWrite(CS, LOW);  // inici d'ordre 
  envia(0x40);  // set command 2: normal, incrementar, dades a pantalla 
  digitalWrite(CS, HIGH);  // fi d'ordre 
  digitalWrite(CS, LOW);  // inici d'ordre 
  envia(0xc0);  // set command 3: adreça inicial 0 
  digitalWrite(CS, HIGH);  // fi d'ordre 
  digitalWrite(CS, LOW);  // inici d'ordre 
  envia(0x05);  // set command 1: 9 digits, 13 segments 
  digitalWrite(CS, HIGH);  // fi d'ordre 
  digitalWrite(CS, LOW);  // inici d'ordre 
  envia(0x8f);  // set command 4: display on, PWM al maxim 
  // aqui no cal posar un fi d'ordre, ja que venen dades al darrere 
  // fi del cicle d'inici 
  
  // escrivim 7 caracters, calen dos bytes per cadascun 
  for (unsigned char o=0; o<14; o++) 
  {  envia(0xff);}  // FF=encendre tots els segments 
  digitalWrite(CS, HIGH);  // fi de l'enviament de dades 
} 

void loop()  // codi que s'executa continuament 
{ 
    // no fer res, ja hem fet tot el que voliem fer 
} 

void envia(byte dada)  // rutina per enviar dades al PT6312 
{ 
  for (unsigned char a=0; a<8; a++) 
  {  digitalWrite(CLK, LOW); 
      if(bitRead(dada, a) & 0x01) 
        { 
           digitalWrite(DATA, HIGH); 
        } 
      else 
        { 
           digitalWrite(DATA, LOW); 
        } 
      digitalWrite(CLK, HIGH); 
  } 
} 

Sí, ja ho sé, m’hauria de fer vergonya escriure un codi així. És rupestre, però es tracta d’anar per feina, no de fer virgueries. El cas és que ara ja tinc un mínim programa per comprovar si apareix quelcom a la pantalla, o sigui que puc tornar al hardware, que és el primer que he de fer funcionar.

Preparo les connexions entre les plaques, primer entre la del VFD i l’Arduino. Tal com podeu veure al programa, DATA és el pin 2, CLK el 3, i CS el 4. He posat els mateixos noms que hi ha a l’esquema de la placa del display. El següent pas és unir la GND de la placa del VFD amb la GND de l’Arduino, perquè les dues plaques comparteixin un nivell de tensió de referència, sinó és molt difícil que res funcioni. Tiro doncs un cable de la GND de l’Arduino al pin 5 del connector, que és la GND de la placa VFD. Veig que al connector hi ha un pin que es diu +5VSTBY, podria ser que donant-li 5V per aquí la font surti del mode de repòs? O simplement els 5V de l’Arduino alimentaran el xip controlador, de manera que no faci falta la línia de 5V de la font? És possible que sigui tan fàcil? Bé, no em costa res provar-ho: hi connecto els +5V de l’Arduino sense pensar-m’ho massa. L’Arduino anirà alimentat pel mateix port USB de l’ordinador que he fet servir per programar-lo.

A més dels que ja he esmentat, el connector de la placa té dos pins més: un que es diu «RC» i que va al receptor infraroig, i un de més misteriós que es diu «1KHZ». El del receptor no em preocupa, ja que segons l’esquema no té relació amb el controlador, només porta els codis del receptor del comandament a distància cap a la placa mare. Però l’altre senyal, el «1KHZ», va a parar a un petit circuit que el condiciona i el porta al VFD, i això em fa pensar que podria ser necessari. Com que estic molt impacient per provar el codi de l’Arduino, l’ignoro temporalment; ja tornaré a pensar en aquest pin si la prova no funciona (quina gran manera de treballar, aquesta meva, oi?).

Compilo el programa, el pujo a l’Arduino, i no passa res, pantalla en blanc. Malament. Però no tot són males notícies, he avençat una mica: el llum de l’standby s’ha apagat al moment que he connectat l’Arduino al port, per tant aquests 5V han despertat la font. Un problema resolt. Anem a veure l’altre, això que la pantalla es quedi en blanc. Crec que hi poden haver dos problemes bàsics que facin que tot plegat no funcioni:
1- El codi que he escrit és una autèntica porqueria.
2- El pin anomenat «1KHZ» i que he volgut obviar tenia la seva utilitat.

Analitzem les opcions en termes de possibilitats. La primera opció és molt possible, escriure codi en C i llegir datasheets complicats no és el millor que es pot fer a altes hores de la nit després d’un dia intens de feina, us ho ben asseguro; a més, estic força rovellat, perquè negar-ho. Com que ja estic fart de programar, de llegir el datasheet del controlador, de buscar errors al programa, i a més tots hem de tenir una mica d’orgull del que fem, concedeixo un punt a la causa número dos.

Mirem la segona opció: és molt possible que aquest senyal tingui alguna funció, sinó perquè posar-lo? Els enginyers que fan aparells de consum que han de sortir el màxim de barats no solen posar components perquè sí. A més, si heu llegit com funciona un VFD, veureu que fa falta una mena d’oscil·lació a la reixeta, cosa que es podria generar amb aquest senyal. El fet que el senyal vagi a parar a la pantalla VFD directament (pins «F1» i «F2») i no al xip que la controla em fa pensar que és bàsic pel seu funcionament. Un altre punt per aquesta darrera opció. O sigui que escullo aquest camí per seguir endavant.

Si vull descobrir què caram és aquest senyal, toca fer una mica d’enginyeria inversa. Torno a muntar les plaques del DVD en el seu estat original per mirar què és aquest senyal, què hi ha quan l’aparell funciona. Segons els esquemes del manual de reparació, hi ha un test point a la placa mare on puc «punxar» el senyal i mirar-lo a l’osciloscopi, és el «TP33». La «GND» l’agafo d’un altre test point, el «TP57», que és molt proper. Uns segons de soldador i ja hi tinc uns cables a punt per agafar amb la sonda.

Mentre la pantalla del VFD està apagada, aquest senyal no porta res. Però al moment que s’engega i comença a funcionar, just quan sortim del mode standby, apareix una ona quadrada. Ja m’esperava això, més o menys, una ona quadrada d’una freqüència d’1 KHz (ho he deduït jo sol pel nom del senyal, que llest, no?). Però resulta que la freqüència no té res a veure amb 1KHz, és d’uns 42.1KHz! O tinc l’osciloscopi fet pols, o algú m’ha intentat enganyar. L’amplitud de l’ona és de 3V, cosa molt normal tenint en compte que prové directament del microcontrolador de la placa mare, que deu funcionar a aquesta tensió tan normal per un component així. Diria a cop d’ull que el temps que està a 0V i el que està a +3V són el mateix (cicle del 50%). Mireu-ho vosaltres mateixos…

Què puc fer ara? Doncs un petit circuit per generar aquesta mateixa ona, injectar-la a la placa del VFD i veure què passa, què més podria fer? Com a tots els projectes, ha arribat aquell moment tan esperat d’agafar un venerable 555 i punxar-lo al protoboard. Som-hi! Primer dibuixo l’esquema a la pissarra (veure a continuació), i llavors el trasllado al protoboard; temps total: cinc minuts.

He comprovat el senyal de sortida d’aquest circuit a l’osciloscopi, i és pràcticament igual que el que vaig punxar de la placa mare (aquest dóna uns 36KHz i l’altre uns 42KHz); no em sembla que la petita diferència pugui ser un problema, i si ho és ja ajustaré els valors dels components. És hora d’injectar el senyal a la placa de la pantalla i enganyar-la vilment. Ho torno muntar tot com abans, però ara amb l’oscilador del 555. Aquí teniu la foto.

Per si no ho acabeu de veure, us en faig un croquis a la pissarra:

Si heu mirat l’esquema amb atenció, us deveu haver fixat que he alimentat el 555 a 5V (provinents de l’Arduino), per tant el senyal quadrat de sortida té una amplitud de 5V i no de 3V com tenia el senyal original. M’ha semblat que no hi hauria gaire diferència, ja que segons l’esquema aquest senyal es condiciona amb uns transistors que l’acaben posant a una amplitud molt més gran. A més, el primer d’aquests transistors ja porta unes resistències a l’entrada de la base que el protegeixen. Però perquè ho he fet, això? Doncs primer per estalviar-me un divisor de tensió a la sortida del 555 (pura mandra, només són dues resistències miserables!) però segon i més important perquè si a 5V funciona, en el futur aquest senyal el pot donar el mateix Arduino (interrupció de timer) i em puc estalviar tot el circuit del 555 al disseny final.

Va, prou xerrar i provem si funciona. Connecto la font a la xarxa, l’Arduino al port USB i de sobte apareixen els símbols a la pantalla, tots els segments encesos. Funciona! El programa encara no serveix per res, però ja en faré un de nou; de moment el més important és que he aconseguit engegar la pantalla.

Ara que he aconseguit una petita victòria, és hora d’una retirada a temps. Podríeu dir que no acabo mai res (i no us faltaria raó), però és que aquest post s’està fent massa llarg, i encara es poden fer moltes coses amb aquesta pantalla. De moment ja he aconseguit el que volia: fer-vos veure que amb el que uns llencen els altres podem fer coses molt interessants. Hores d’entreteniment i aprenentatge, i perquè no diversió, sense necessitat de gastar ni un euro!

Un altre dia tornaré a agafar aquesta pantalla, i podré fer-hi més coses i explicar-les en profunditat: definir una aplicació per la pantalla, escriure un codi decent que faci quelcom útil, potser fer una font més petita i una capsa… qui sap. De moment em sembla que avui ja m’estic fent pesat, i si vosaltres no us heu cansat de llegir, jo sí que ho he fet d’escriure. De fet, si heu arribat fins aquí us mereixeu la meva absoluta devoció. No cal dir que si teniu alguna idea, dubte, o suggeriment, podeu deixar el vostre comentari, serà benvingut!

Vinga doncs, fins a la propera.

El món gira

Fa uns dies el meu fill -que té quatre anys- va portar de l’escola una maqueta del nostre estimat planeta. Ell mateix havia pintat a classe els oceans i els continents damunt una bola de poliestirè expandit (és a dir, porexpan), i li va clavar un pal de fusta per dur-lo amunt i avall com un xupa-xup. Després d’ensenyar-me la seva obra, em va preguntar si podíem posar la maqueta en un lloc que anés girant, tal com fa la Terra en realitat (darrerament està estudiant el sistema solar i és un tema que li apassiona). O sigui que ja tenia un repte damunt la taula, havia començat un nou projecte.

La idea era senzilla, tant que no vaig fer ni un dibuix, va sortir tot parlant amb ell sobre com ho faríem. Vam quedar que faríem una base que s’endollaria a la corrent, on hi hauria un motor que faria girar el pal on hi clavaríem la maqueta del planeta. Som-hi!

MATERIALS
Un bon primer pas és sempre recopilar el material necessari. El primer que trobo és el motor, a la ja llegendària caixa de reciclatge. Si no recordo malament el vaig recuperar d’un expositor que feia girar els productes en una botiga. És perfecte perquè funciona directament a 230V, gira ben a poc a poc, i no fa soroll. A partir d’aquí la resta ve rodada: el cable per l’alimentació amb interruptor prové d’una làmpada de sobretaula; un retenidor de cables, una mica d’estany per soldar els cables al motor, tub retràctil per aïllar les soldadures, i ja tinc la part elèctrica completa. L’eix on hi clavaré el món pot ser gairebé qualsevol cosa, però el primer que se m’acut és un pal de bambú dels que et regalen als restaurants xinesos perquè el facis servir enlloc d’una forquilla; a la cuina en tinc molts. La resta del muntatge el completaré amb l’ajuda de la sempre polivalent cola calenta.

Ho he trobat tot excepte una cosa, només em falta la base. He estat rebuscant una mica, però tot el que he trobat m’ha semblat lleig o inadequat. No vull que el motor es vegi, i menys en un aparell que tindrem en un lloc de privilegi a la sala d’estar. Al final he pensat que bé em podia gastar uns quants cèntims en una base en condicions, així que he anat amb els nens al basar oriental que han obert al costat de casa. Hem trobat la base ideal, una capsa de fusta de la mida perfecta i sense cap acabat, l’excusa perfecta per fer una tarda de pintura amb els artistes de la casa. I per menys de tres euros.

MANS A LES EINES
La capsa només necessita un parell de forats: un a la part superior per la sortida de l’eix (el palet de menjar arròs tres delícies), i l’altre, a la part del darrere, per permetre l’entrada del cable. Marco el centre de la tapa i la ubicació del forat del darrere amb l’ajuda del llapis i el regle. Llavors un cop de broca i llest.

A continuació, desmunto les frontisses i la tanca amb el tornavís. Tota vostra, a pintar, nanos! Així és com ha quedat de meravellosa la capsa, superat el trauma de la pintura infantil.

Aquest hauria estat un projecte d’una sola tarda, si no hagués calgut deixar assecar la pintura. Tot i així, no queda massa feina per fer.

El següent pas és fixar el retenidor de cable a la capsa, fer-hi passar el cable, i soldar-lo al motor. Aïllo les soldadures i ja ho tinc, ja puc comprovar que gira.

Com que el motor ha funcionat, segueixo endavant més tranquil. Ara és el torn d’unir l’eix al motor. Per cert, que l’eix l’he tallat i li he fet punta amb el cutter, a punt per clavar-hi la bola de porexpan. Serà l’eix de rotació del món. En aquest procés faig servir la cola calenta, sense complicar-me, un bon pilot de cola i llest. Però resulta que no és tan fàcil, el pal té tendència a caure, no s’està quiet, i la cola tarda més del previst en assecar-se. No em puc permetre que no quedi ben recte amunt, sinó quan giri serà un desastre. Una mica més de cola i un anell de plàstic provinent de la cinta adhesiva ho resolen, al final. Expeditiu i lleig, m’encanta.

Falta enganxar el motor a la base i, per això torno a fer servir la cola calenta. Només m’he d’assegurar que l’eix del motor quedi ben bé al centre de la capsa, perquè el pal de bambú no fregui enlloc. Tampoc acaba essent fàcil, però prenent un parell de mides i aguantant el motor mentre la cola s’asseca ho acabo resolent.

TOCS FINALS
Tot seguit collo les dues meitats de la capsa amb les frontisses i la tanca, això no té cap misteri; ja quasi ho tinc. Per últim, només em queda empalar la mare Gaia a l’estaca punxeguda del capitalisme… ehem, vull dir… del bastonet de bambú.

Finalitzat! Tot seguit un preciós vídeo de demostració de l’aparell en funcionament.

Com a nota aclaridora i disculpa, he de dir que he obviat la feina de col·locar l’eix i/o la base a la inclinació correcta per fer que hi hagi estacions, sols de mitjanit i aquesta mena de detalls. Només es tractava de fer content un nen de quatre anys que vol veure com el món gira, i de moment això ja ho he aconseguit. I amb poca estona de feina.

Fins a la propera!