The following is a set of photos from Freshman’s 01/W refurbishment. In fact, his 01/W suffered from the „no sound“ syndrome, the „sticky keys“ syndrome, lots of sluggish panel switches and a dim display. Freshman fixed it all in one repair which took several days, but in return his 01/W now operates like brand new.
Als Bastler ist man oftmals geneigt, sich zu verbasteln. Kleine Dinge werden dann groß, und einfache Dinge werden kompliziert. So kam es, dass ich kürzlich für einen schlichten Lautsprecherschalter nicht weniger als einen Microcontroller und vier Relais verbaut habe. Das Ganze, verpackt in ein mediokres Plastikgehäuse, führte zu einem Tischgerät im bewährten Design eines FeTAp 61; einer optischen Erscheinung also, die sich perfekt in jede Derrick-Kulisse eingefügt hätte.
Andererseits erfüllt das Gerät seinen Zweck sehr gut und konnte endlich meinen mechanischen Lautsprecherschalter mit Wippschaltern ersetzen. Der litt zunehmend an Kontaktschwäche, sodass jede Schaltung zu einer nervigen Herumdrückerei geriet. Auf eine Kontaktreinigung hatte ich schon deswegen keine Lust, weil dieser von Anfang an nur als eine preisgünstige Verlegenheitslösung gedacht war. Eine Schaltung per Relais musste her.
Einfache Relais benötigen eine permanente Stromversorgung, und sofern dafür nicht das x-te Steckernetzteil auf die volle Steckdosenleiste gesteckt werden soll, bleibt nur ein Akku- beziehungsweise Batteriebetrieb. Kräftigere Relais, wie sie hier verwendet werden sollen, saugen gängige Batterien aber innerhalb von Stunden leer. Daher habe ich mich für bistabile Relais entschieden, die nur jeweils kurzzeitig für die Umschaltung Strom benötigen. Damit scheiden wiederum Schalter an der Bedienseite aus, denn es soll ja nur kurz getastet werden. Nun muss beim direkten Ansteuern von Relais mit Tastern ein Kontaktprellen unterbunden werden, und außerdem ist es für Batterien und Relais besser, wenn die Erregungsdauer (Dauer des Umschaltimpulses) unabhängig vom Tastendruck fest vorgegeben ist.
Dafür hätte es zu Zeiten des FeTAp 61 sicherlich tolle analoge Lösungen gegeben, aber heutzutage ist ein kleiner Microcontroller das Mittel meiner Wahl. Da kann das Gehirn beim Basteln ausgeschaltet bleiben, und nach der Fertigstellung gibt es mit Bugfixes und Firmware-Updates gute Gelegenheiten für selbst bescherte Glücksmomente. Damit nicht der Microcontroller seinerseits die Batterien entleert, wird dieser nur in der Sekunde eines Tastendrucks aktiviert und verbleibt ansonsten in einem Schlafmodus. So ist die Lebensdauer der Batterien fast nur durch deren übliche Alterung begrenzt.
Für alle Komponenten, bis auf die Relais, wollte ich Teile aus der Bastelkiste verwenden. Die vielen Schraubklemmen auf der Platine spiegeln die Unentschlossenheit des Konstrukteurs wider, wie das Gerät am Ende genau aussehen soll. Die Klemmanschlüsse auf der Gehäuserückseite sind in erster Linie billig, aber leicht zu montieren und für Leistungen im Nahfeld-Monitoring ausreichend. Vier hochwertige EAO-Taster machen Freude beim Betätigen und entstammen alten Bedienkassetten aus der Rundfunktechnik. Deren 24V-Lämpchen habe ich durch neue 12V-Lämpchen ausgetauscht, damit die optische Rückmeldung bei der Schaltung richtig zur Geltung kommt. Lämpchen und Relais werden über je ein Treiber-IC ULN2803 angesteuert, welches auch Freilaufdioden enthält. Damit jeder Tastendruck einen externen Interrupt am Microcontroller auslösen kann, sind die Tasterkontakte mit Dioden auf einen Eingangs-Pin „verODERt“. Die Versorgungsspannung von 4,5V für den Microcontroller wird von drei der insgesamt acht Batterien abgezweigt.
A few weeks ago my 01/W started sounding „hissy“ and distorted and the output level dropped audibly. After a short power off it recovered without further action. But then, on the next day, all analog outputs were dead.
When I opened the housing I found two leaked electrolytic capacitors on the mainboard’s sub-PSU for the DAC and analog stages. This ±5 volts sub-PSU with two 100 mA voltage regulators is disposed behind the ±12 volts stabilisation circuitry of the main PSU and supplies stable and noise-free local voltages.
The caps C95 and C96 had ruptured and the sub-PSU and even more distant parts were spattered with electrolyt. And the really bad thing about leaked electrolyt on a printed circuit board is that it causes corrosion and damage of metallic parts and circuit traces. See the „overgrown“ capacitor C100 or the diode D3 on the photos for an impression of how this affects and proceeds.
To clean this type of mess I prefer cotton swabs heavily soaked with isopropanol (isopropyl alcohol). There’s no need to spare with the isopropanol, it does not do any harm to electronic components and evaporates without residue. And the cleaning should be repeated a few times with fresh swabs.
What has been left over from the „acid attack“ on my 01/W did not look dramatic at first. I replaced the two evil caps, connected the mainboard and powered up the 01/W, but there was no sound. While measuring I found that the negative leg around the IC52 (79L05) was operational but IC53 (78L05) floated around at 0 volts on it’s output and input. Then I noticed that one of the C100 capacitor’s leads had been „eaten“ by the acid and — more important — the +12 volt trace below the lead had also been etched away.
So I replaced C100 and patched the broken trace by scraping off a bit of solder resist and bridging it with solder. As you can see on the photos I also replaced IC53, which stabilised at 4.5 volts and not 5.0 volts. Of course, it is not state of the art to replace an SOT89 SMD component with a TO92 through-hole component, but firstly it would have taken some amount of effort to get the SOT89 variant and secondly it is yet a robust and well-functioning replacement in this case (fitting pinout and leads, no thermal or mechanical aspects to be considered).
The other capacitors on my 01/W were apparently in a good condition, so I would not estimate this to be a general case of „bad-caps-alert“ for all the other 01/Ws around. However, in the recent past I read about 01/W owners on the net who have asked for advice on their whatever natured „no sound“ problem, and so this article may give you a hint towards the possible cause.
Update (October 07, 2008):
J-man sent me photos of his „no sound“ repair on a 01R/W, the rackmount variant of the 01/W. He writes: „I’m sending you the pictures of my fixed 01R/W, before and after the repair. […] I’m sorry about the quality of the pictures before the fixing: they are quite blurred, expecially one of them.“
Ein Bekannter benötigte für sein elektrisch getriebenes Hoftor eine Schaltung, die den Warnleuchten beim Öffnen und Schließen des Tores zu einem auffälligen Blinken oder Blitzen verhilft. Nun hatte ich mir gerade wenige Wochen zuvor einen AVR-Programmer gekauft und auch meine alten Ätzutensilien wieder herausgekramt, womit eigentlich nichts näher lag, als hierfür mal schnell eine kleine Platine zu zaubern.
Herausgekommen ist eine Standardschaltung, sprich: ein längsgeregelt versorgter Microcontroller, der zwei bipolare Leistungstransistoren schaltet. Die von der Torsteuerung gelieferte Versorgungsspannung von 24 Volt ist für die Längsregelung auf 5 Volt eigentlich zu hoch, denn die verheizte Leistung ist dabei nicht ohne. Nun ist der Microcontroller selbst extrem sparsam (~ 1 mA), und nur in den Momenten, in denen die Leistungstransistoren durchgeschaltet werden müssen, kann man wirklich von einem Stromfluss (~ 110 mA) sprechen. Wegen des geplanten Einsatzes der Schaltung als Blink- bzw. Blitzlicht werden diese Momente im zeitlichen Mittel eher selten sein, sodass der Längsregler noch praktikabel ist.
Der verwendete Microcontroller ATtiny 2313 ist völlig überdimensioniert für ein einfaches Blinklicht, aber er liegt in meiner Bastelkiste und lässt sich hier dank der vielen „unnötigen“ Portpins über eine Stiftleiste in der Schaltung programmieren. Und überhaupt: Die AVR-Controller sind für einen ehemaligen 8031-Bastler ja so was von einer Offenbarung, was die einfache Verwendbarkeit angeht: kein EPROM, kein Address-Latch, interner Oszillator, IDE und C-Compiler für lau und das Einzelstück für 1,- Euro.
Falls sich der interessierte Betrachter über die Beschaltung von JP3 mit dem Pull-Up-Widerstand R4 an Vcc wundert: das tue ich mittlerweile auch. Mir fehlte beim Routen der Platine partout der Weg von JP3 zu GND. Schwer beeindruckt von den Möglichkeiten der AVR-Controller hatte ich dann irgendwie die Hoffnung, dass man das notfalls auch mit einem Pull-Up hinbekommen kann. In der Folge gibt es nun nur vier anstatt 16 wählbare Blinkvarianten, die zudem mit einer steckbaren Litze von Pin 3 an JP2 selektiert werden müssen.
Schaltplan und Board für EAGLE gibt es hier zum Download. Der C-Quellcode ist eher „schnell“ als schön, daher behalte ich den mal für mich.
My M1R came up with a „battery low“ warning just a few months after I did the replacement on the TX802. Possibly these oldies start a conversation on their sicknesses each night after the boss has gone to sleep. The CR2032 button cell is sitting in a socket, so there is not much to tell about the exercise itself, but it was still an opportunity to take photos of the innards.
