名張市つつじが丘おもちゃ病院

三重県名張市つつじが丘でおもちゃの病院を開院しています。年中無休で修理は無料、部品代のみ実費です。おもちゃの修理依頼は tutuji@cb4.so-net.ne.jp へメールにてご連絡下さい。なお、宅配便での受け付けは行っておりません。このブログにはおもちゃ等の修理事例やツール製作などを載せていきます。故障診断や修理方法の改善等、ご意見をお寄せ下さい。

iPhoneLightningケーブルの修理(コード断線)

1.患者
iPhoneLightningケーブル
iPhoneLightningケーブルの修理(コード断線)外観

2.症状
①このコードで繋ぐと充電できない。

3.診察
①iPhone側のコネクタの根本付近(上図の 赤○印 部分)でコードがブラブラになっていて、断線しているようだ。

②この部分でコードを切断すると+Vの芯線がスルッと抜けて、明らかに断線していた。

③Lightningコネクタのピン接は以下のようになっている。
iPhoneLightningケーブルの修理(コード断線)診察1

4.治療
①Lightningコネクタのカバーを切開して中を確認すると、完全にシールドと密封されていて、コンタクトとの再半田付けは無理な構造だった。赤色の芯線が+Vで、Lightningコネクタには導通が無いので、この中に認証チップが入っているものと思われる。
iPhoneLightningケーブルの修理(コード断線)治療1

②USBコネクタ側のコードと接続して、動作確認したらOKとなった。
iPhoneLightningケーブルの修理(コード断線)治療2

③ホットボンドで絶縁と固定を行い、熱収縮チューブを被せて外形を整える。
iPhoneLightningケーブルの修理(コード断線)治療3
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  1. 2014/09/27(土) 20:39:27|
  2. 修理事例
  3. | コメント:0

iPhoneUSBコードの修理(コード断線)

1.患者
iPhoneのUSBコード
iPhoneUSBコードの修理(コード断線)外観

2.症状
①このコードで繋ぐと充電できない。

3.診察
①USBコネクタとiPhoneコネクタ間で導通チェックをすると、+Vの芯線の導通が無かった。このコードにはシールドの導体が無く、両コネクタのシールド間の導通は無い。

②各芯線間の導通チェックをすると、短絡しているものは無かった。

③30Pコネクタからコードの芯線が露出していたので、このあたりの断線が疑わしい。コネクタのカバーの側面を切開して外すと、コネクタから+Vのコードが外れていた。D-のコードもコネクタから外れかかっている。
iPhoneUSBコードの修理(コード断線)診察1

④+Vはコンタクトの足部分が折損していた。
iPhoneUSBコードの修理(コード断線)診察2

4.治療
①コネクタにコードを付け直して、カバーを元に戻す。切開した部分はホットボンドで埋めておく。
iPhoneUSBコードの修理(コード断線)治療
  1. 2014/09/25(木) 12:48:08|
  2. 修理事例
  3. | コメント:0

iPhoneUSBコードの修理(コード短絡)

1.患者
iPhoneのUSBコード

2.症状
①このコードで繋ぐと充電できない。

3.診察
①USBコネクタとiPhoneコネクタ間で導通チェックをすると、4本の芯線とシールドともに導通があった。

②各コード間の導通チェックをすると、USB+とシールド間が短絡していた。iPhoneコネクタの根本辺りでコードを曲げると、正常になったり短絡したりする。

4.治療
①コードの短絡している箇所がiPhoneコネクタの根本付近だったので、その部分のコードを切り詰めて、コネクタを付け直すことにする。

②iPhoneコネクタのシェルは上側と下側が接着されているので、細いスクレバーを境目に打ち込んで無理やり分解する。

③コネクタのコンタクト部分は、更に金属製のハウジングに覆われているので、下図の 赤矢印 部分を押し込んでハウジングのロックを外す。
iPhoneUSBコードの修理(コード短絡)治療1

④コネクタのピン接は下図の左端を1ピンとして下記のようになっている。
iPhoneUSBコードの修理(コード短絡)治療2

 16ピン:GND(黒)
 23ピン:+5V(赤)
 25ピン:D-(白)
 27ピン:D+(緑)

⑤コードをコネクタに付け直して、コードの根本は抜け防止のために針金を巻いておく。
iPhoneUSBコードの修理(コード短絡)治療3

⑥ホットボンドで絶縁と固定を行っておく。
iPhoneUSBコードの修理(コード短絡)治療4

⑦シェルを元どおりに被せて、瞬間接着剤で接着する。
  1. 2014/09/23(火) 19:28:24|
  2. 修理事例
  3. | コメント:0

PSP-3000の修理(アナログスティック接触不良)

1.患者
PSP-3000
PSP-3000の修理(アナログスティック接触不良)外観

2.症状
①本体左下部のアナログスティック(上図の 赤○印 )が動作不良。操作していないのに、下向きに操作されているが如くゲームが動いてしまう。

②メニュー表示等は正常。

3.診察
①本体を分解し、アナログスティックを診る。

②スティックとハウジングの間に少しの隙間があったので、そこから接点復活剤を吹き付けてみたが改善しなかった。
PSP-3000の修理(アナログスティック接触不良)診察1

③アナログスティックの金属製の裏蓋を外すと、基板と摺動部に分かれた。基板の抵抗パターン(下図の 赤○印 の部分)には接点復活剤が浸透してきていなかったので、直接パターンに塗布して、裏蓋を取り付け、動作確認した。最初は良好に動作したが、動かしているうちに元の症状に戻ってしまった。
PSP-3000の修理(アナログスティック接触不良)診察2

④今度は摺動部のバネを少し起こして接触性を強くしたら、動作は良好になった。
PSP-3000の修理(アナログスティック接触不良)診察3

4.治療
①診察の過程で、アナログスティックの抵抗パターンと摺動部の接触を改善したことで修理が完了した。

②今回はアナログスティックの部品内部の接触不良を改善したのだが、いつまでもつのかが気になる。今度症状が再発すれば部品交換しようと思う。なお、Amazon「DUAL」ではPSP-3000用アナログスティックが250円(配送料無料)で販売されていた(2014年9月21日現在)。

PSP-3000の修理(アナログスティック接触不良)部品販売

5.後日談
①修理後数日が経過して、勝手に下方向に動く症状が再発した。アナログスティックをグルグル動かすと一時的に回復するが、しばらくすると再発する。

②情けないことだが、アナログスティックの補修は断念した。上記の通販でアナログスティックを購入し、交換して動作良好となった。1週間使用後にも症状が再発していないので、修理完了とする。
  1. 2014/09/21(日) 21:08:05|
  2. 修理事例
  3. | コメント:0

PSP-3000の修理(フレキケーブル断線)

1.患者
PSP-3000
PSP-3000の修理(フレキケーブル断線)外観

2.症状
①本体上部側面右のボタン(上図の 赤○印 部分)が効かない。

②メニュー表示等は正常。

3.診察
①スイッチ部分を分解する。片面メッキフィルムが、2枚向かい合わせに張り付けられていて、圧力が掛かるとメッキ面が接触する構造になっている。
PSP-3000の修理(フレキケーブル断線)診察

②張り合わせの間に細いスクレーバーを差し込み、剥がす。
PSP-3000の修理(フレキケーブル断線)診察1

③スイッチ回路の導通を調べた結果、スイッチパターン付近(下図の 赤矢印 部分)でフレキシブルケーブルが断線していた。
PSP-3000の修理(フレキケーブル断線)診察2

4.治療
①細めの撚り線コードの芯線1本を断線箇所にセロテープで張り付けて、フレキシブルケーブルを元のように張り合わせる。

(修理のイメージ)

PSP-3000の修理(フレキケーブル断線)治療

②「あいうえおボード」のようなフレキシブル基板のメッキ部分が露出しているタイプのおもちゃではよくやる修理方法だ。今回はタッチ部分に近いところの断線だったので、導線を張り付けたことによりフレキシブル基板の間隙が開いたため、押しボタンの感度が悪くなった。若干強めに押して使っていただくこととする。また、修理個所の経時変化が気になるところである。症状が再発したら今度はフレキシブルケーブル全体を交換することとする。なお、Amazon「国内発送 二友」でPSP-3000用フレキシブルケーブルが177円(配送料無料)で販売されていた(2014年9月21日現在)。

PSP-3000の修理(フレキケーブル断線)部品販売

5.後日談
①修理後数日が経過して、ボタンの感度が低下し、かなり強く押さないと効かなくなってきた。また短時間の押下なのに連続押下と認識されることが多くなった。

②導線に代えて、15um厚のアルミホイルを張り付けてみたが改善しなかった。

③情けないことだが、フレキシブルケーブル断線の補修は断念した。上記の通販でフレキシブルケーブルを購入し、交換して動作良好となった。1週間使用後にも症状が再発していないので、修理完了とする。
  1. 2014/09/18(木) 16:21:33|
  2. 修理事例
  3. | コメント:0

LPCで音声再生

音声を再生するには、音声のPCMデータを記憶するための大きなメモリが必要だが、廉価なPICはメモリが小さい。以前の記事 「PICで音声再生」 では音声データを外部のフラッシュメモリに記憶させた。そのためマイコンとメモリで150円(2014年秋月価格)も掛かることになってしまった。
PIC以外なら大きなメモリを持つ廉価なマイコンがある。LPC1114FN28/102は2014年秋月価格110円で、フラッシュメモリが32kバイトあり、以前の記事と同じメモリ容量だ。今回はLPC1114FN28/102を使った音声再生を紹介する。

【設計】
①LPC1114は最大クロックが50MHzなので、内蔵オシレータ12MHzを4逓倍して48MHzで動かす。性能に十分ゆとりがあるのでC言語で開発する。

②音声のPCMデータをプログラムフラッシュに置き、PWMによるDA変換で再生する。

③音声のPCMデータは8ksps、8ビットとする。

④MAT3にシングルPWM信号を出力する。

⑤8倍オーバーサンプリングとし、PWM周期は1/8ksps/8=15.625usとなる。

⑥PWM周期のカウント値は48MHz×15.625us=750。TCプリスケーラを1/2にして、PWM周期を375カウントとする。従ってデューティカウントは(374-PCMデータ値)とする。但し、ここでの設計値はチューニングの余地が十分ある。取り敢えず評価のスタート地点と考える。

⑦4ksps(16倍オーバーサンプリング)での再生も試してみて、再生音の品質を比較してみる。

【回路図】
LPCで音声再生回路図

【ファームウェア】
①8kspsで再生するものと4kspsで再生するものの2つのファームウェアを開発した。ファームウェアの内容は 【ダウンロード】 を参照。

②開発環境はKeilのuVision4でバージョン等は下記のとおり。
LPCで音声再生開発環境

【書込み】
①書込みは、別記事で紹介した 「USB-シリアル変換器」 を利用する。

②USB-シリアル変換器とLPCの結線

LPCで音声再生書込み結線

DTRをRSTピンに、RTSをPIO0-1[ISP]ピンに繋いでおくと、FlashMagicがそれらのピンを制御してくれるので、書込みとテストランを繰り返すのにすごく便利だ。

③FlashMagicの設定
LPCで音声再生書込み設定1

FlashMagicがRSTピンとPIO0-1[ISP]ピンを制御するための設定だが、元々この設定になっていると思う。
LPCで音声再生書込み設定2

【試作回路】
外付け部品が無い(パスコンも省略した)ので、LPC1114FN28/102に書込み器とオシロを繋ぐだけにした。
LPCで音声再生画像


【再生音】
原音

8kspsでの再生音

4kspsでの再生音

4kspsでは再生音の品質はかなり劣化するが、おもちゃには許容範囲ではないかと思う。

【出力信号波形】
8kspsでの出力波形
LPCで音声再生波形1

上記の時間軸を5倍に拡大
LPCで音声再生波形2

4kspsでの出力波形
LPCで音声再生波形3

上記の時間軸を10倍に拡大
LPCで音声再生波形4


【ダウンロード】
付属資料とファームの開発プロジェクトは ここから ダウンロードできる。
「play_flash」 が8ksps、「play_flash_4ksps」 が4kspsでの再生になっている。
  1. 2014/09/02(火) 15:24:39|
  2. 製作記事
  3. | コメント:0

プロフィール

大泉茂幸

Author:大泉茂幸
名張市つつじが丘おもちゃ病院
名張市つつじが丘南3番町129
tutuji@cb4.so-net.ne.jp
090-5534-6494
連絡は上記のメール、またはSMSでお願いします。

子どもの頃から趣味は電子工作一筋でやってきました。理科離れが進む中で科学技術に興味を持つ子どもが少しでも増えて行くことを願って、子ども達に電子工作の活動の場を提供しています。

1981年からおもちゃ病院の活動を始め、2014年に三重県名張市への移住を機に「つつじが丘おもちゃ病院」を開院しました。自分でおもちゃを設計し製作する【おもちゃ工房】と、マイコンを応用した電子工作を楽しむ【マイコンクラブ】も併設しています。新規参加メンバーを募集しています。

本ブログで公開している技術情報や成果物のご利用および再配布はフリーです。読者様の技術活動のお役に立てば幸いです。ご利用いただいた結果や感想等を記事へのコメントやメールでフィードバックしていただけると有難いです。

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