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技术大佬秀操作!德州仪器 TI-89 图形计算器拆机维修及CPU超频

来源 : www.penghaida.com   发布时间 : 2021/12/31 0:42:00

近期获得一台有常见故障的英飞凌TI-89图型计算器(由坛友chendanxing赠予),科学研究了一段时间后修完了。由于以前曾相继在酒坛子里发表好多个有关英飞凌图型计算器拆卸和CPU超频的贴子,因此也把此次的拆卸检修和CPU超频的历经总结一下发了贴子,以供有兴趣的坛友参照。最先上一些修完以后拍照的TI-89图型计算器的外型相片。

以上照片全是在中小型影棚(在某宝平台花150多买的)选用手机拍摄的,下列便是拍照常用的中小型影棚:

下边逐渐主题。最先简易介绍一下TI-89这款图型计算器。TI-89是英飞凌(TexasInstruments,通称:TI)于1998年公布的图型计算器,系统配置等同于TI-92Plus(可以看以前我公布的文章内容有详解及拆卸CPU超频。与TI-92Plus对比,TI-89最显著的不同之处是其键盘布局并不是像TI-92Plus那般的横着QWERTY全键盘,反而是传统式纵向便携式图型计算器电脑键盘,因此TI-89可以被带进考试场用以各种考题,而TI-92Plus没法被带进考试场应用)。

TI-89的后面更新型号是TI-89Titanium(系统配置等同于Voyage200,曾称之为是地球上最强有力的图型计算器之一)。TI-89这款计算器早就停工很多年,是英飞凌的经典作品,也是68K系列产品图型计算器的意味着之作。德仪官网早就终止对于此事款计算器的服务支持(连汉语使用手册都下线了)。我手里这台TI-89图型计算器,是坛友chendanxing赠予的常见故障机。这批设备的由来是上年从北大取代出来的一批“985”方案实验仪器商品流通到在某宝平台上售卖,坛友chendanxing收了多台,在其中的这台常见故障机赠给我设计了。我接到后,就开始了若干天拆卸检修的过程(留意:下列相片中有一部分为检修后补拍,仅作参考)。

第一天:刚取得这台TI-89计算器,看外型品相还不错,遗憾由于存放不合理(闲置不用太久)造成电池漏液变成了常见故障机(这也是英飞凌全部应用电池配电的图型计算器的常见问题)。因此先拆卸看一下。常用拆机工具如下所示(关键拆机工具便是数码之家22合1螺丝起子模块)。

拆卸以前先上正面照。如下图所示:

取得TI-89这台设备时的常见故障状况是:按左下方的开重要(ON)启动,由此可见显示屏有很黯淡的表明,几秒后界面一闪就无表明了。依据常见故障状况基本推论为可能是主板上因为某点液漏浸蚀短路故障而造成电源电路维护关闭,或是浸蚀铁锈造成的部分线路工作中不稳定。因此第一步要做的便是拆卸清理主板上残余的电池漏液沉渣和被锈蚀的铁锈。先开启计算器反面的充电电池仓盖,如下图所示。

取下主充电电池仓中的四节7号(AAA)电池(主配电充电电池可以用7号碱性电池或是镍氢充电电池,图中中的镍氢充电电池就是我自身提前准备的;原机内置的CR1616备份数据扣子锂电也早就没电了,我换了一块CR1620)。随后用PH0号螺丝刀头开启主充电电池仓上边的备份数据充电电池仓盖(备份数据充电电池是一颗扣子锂电,可以用型号规格:CR1616或CR1620;拆卸时此备份数据锂电可以无需取下,但备份数据充电电池仓盖务必开启)。

用T6号螺丝刀头卸掉固定不动后盖板的6颗螺钉,开启并取下计算器手机后盖(必须留意手机后盖周边有塑料卡扣,可以用拆卸棒协助开壳):

计算器手机后盖里侧如下图所示:

取下计算器手机后盖后,就可以见到里头的计算器主板反面上边有一层屏蔽掉膜,用PH0号螺丝刀头卸除底端二颗螺钉后就可以取下屏蔽掉膜:

用PH0号螺丝起子卸掉剩下四颗螺钉后,就可以取下计算器主板。计算器前壳、导电胶电脑键盘和塑胶键盘键位是可以分离出来的,如下图所示:

认真观察,发觉计算器主板反面挨近联网api接口的部位有一个贴片电容(C43)掉了(可能是被电池漏液浸蚀的不良影响),通过电源电路合理布局剖析觉得此电容器对主板关键作用危害并不大,因此临时可以无论它(之后确认即使沒有此电容器还可以一切正常联网同歩数据信息)。

用洗板水细心清理主板上面有显著电池漏液沉渣和浸蚀铁锈的地区,随后晾晒;顺带把一部分外露的内电层表层被氧化层刮去并镀了些锡,如下图所示:

此计算器主板正脸的电脑键盘地区,在我接到以前曾被坛友chendanxing 检修过(用导电性银漆补完两处线路);我洗板后,以前检修涂的导电性银漆就被一起洗去了。因为手里暂未导电性银漆可以用,因此就用丝包线再次走线补了这两处线路,并且用绝缘胶布在丝包线左右两边都搞好绝缘层(贴了双层),如下图所示。

所运用的丝包线如下图所示:

之后又买了些导电性银漆留作之后预留(此次检修没有用上),如下图所示:

用丝包线补过线路后,把主板装回家启动检测,結果发觉计算器的触碰彻底没有表明了(洗板以前还能表明几秒的)。来看主板线路常见故障点不仅两处,也有大量潜在性的常见故障点尚需清除。

第二天:根据第一天的检修結果,剖析觉得可能是洗板将残余铁锈去除,进而造成发生了新的线路中断点,因此显示屏彻底没表明了。因此细心用数字万用表的蜂鸣通断缴精确测量主板正脸的电脑键盘地区的线路布线,细心清查每一条线路(针对同一条线路实行从一端通孔到另一端过孔的详细检测),搜索有没有以前未察觉的新线路中断点。結果又找到了4处线路中断点,随后用丝包线走线接好了。

至此,主板正脸的电脑键盘地区的线路中断点,早已从原来的2处提升到6处,并列祛除了不确定性的不稳定线路中断点(此次检测仅仅检测了线路导通,沒有细心查询各线路的实际关断阻值,因此这时并未发觉事实上也有未察觉的潜在性常见故障点)。计算器主板反面线路也细心检验了,并没有发觉有显著常见故障点。随后再把主板装回家,安裝充电电池后检测,結果计算器显示屏仍无一切表明。来看也有未察觉的常见故障点尚需清查。下列是计算器主板正脸的电脑键盘地区所修复的6处线路中断点平面图:

因此立即外界配电(用移动充电器给计算器主板配电键入端立即给予6V直流电压配电,如下图所示),用万用表测量主板供电一部分电源电路各点工作电压(如下图所示),精确测量結果是有关电子器件管脚各点工作电压基本上一切正常。

这时还不可以明确显示屏配电工作电压是根据哪一个管脚键入的,因此沒有详尽测试屏幕线排插口的各点工作电压(TI-89的显示屏线排是分成列和行2组立即电焊在主板反面的;列和行的液晶显示屏推动集成ic也是各自立即集成化在2组线排上的,封装类型:TinyChip-On-Board)。

充分考虑计算器的主板芯片68KCPU(型号规格:MC68EC000)和做为胶合板逻辑性(GlueLogic)的ASIC芯片(型号规格:TI-REF200C040)有管脚脱焊的概率(终究是十几年前的老古董设备了),因此用电铬铁将68KCPU集成ic和TIREF芯片各管脚都焊补了一遍,用洗板水清理整洁晾晒后再检测,配电一部分各点工作电压仍都基本上一切正常,但显示屏仍无表明。

CPU和ASIC芯片在主板上的部位如下图所示(便是主板反面那二块四边都是有许多管脚的方形的IC;小正方形是CPU,大方形是ASIC芯片)。

至此检修陷入绝境,没法进一步变小问题范畴。因此留给下一天再次科学研究。

第三天:依据前一天的检修結果,觉得主板主配电电源电路一部分通常是常规的,CPU以及有关电源电路应当还可以进到运行状态,但显示屏无表明,因此决策应用数字示波器精确测量一下主板上的晶振电路(主板反面ASIC芯片周边有一个标识为X1的元器件即是晶振电路,上边包装印刷标识的工作频率是32.768kHz)的波型,以明确主板有关电源电路是不是已进到运行状态(如下图所示)。

通过调节,在数字示波器(实际上是便携式示波表)的显示屏幕上取得了TI-89图型计算器主板上的晶振电路的波型(具体工作频率约为32.8kHz),证实计算器主板有关电源电路早已步入运行状态了。

如上所述,即然晶振电路都一切正常工作中了,各个地方配电工作电压也基本上一切正常,那麼为什么显示屏自始至终沒有表明呢?这时,对全部检修全过程具备关键性的紧要关头到来——我忽然想到,英飞凌的图型计算器全是可以根据usb线联接到电脑应用PC端APP同歩数据信息的,为何不将TI-89联接到电脑查询一下计算器的运行状态呢?

因此,将这台TI-89的api接口里的铁锈尽可能清除整洁,随后找到之前买TI-92Plus计算器附加的TI-GraphLinkUSB数据线(别名:USBSilverlinkCable,即“银线”),将TI-89计算器根据USB数据线联接到电脑上的USB接口上(为了更好地以防万一,pc端USB接口上接了个带过电压保护的USBHUB),如下图所示。

随后,在电脑上运作TIConnectAPP,检索到了USB机器设备,迅速就看到了TI-89计算器的机器设备信息内容,一看系统版本或是2.05(2000年的固定件),就立即更新到了2.09最后版本号(2003年的固定件,具体是2008年公布的),随后用TIConnectAPP获得了多张TI-89计算器的屏幕截屏,证实了这台TI-89图型计算器除开显示屏无法显示外,主板一部分全是可以一切正常作业的(键盘键位临时并未逐一检测)。下列是电脑上(PC)端TIConnectAPP的运作截屏:

那样,针对TI-89计算器的检修总算拥有重大突破,为下面彻底修补的工作中干了埋下伏笔。

第四天:将前几日的检修成效与坛友chendanxing交流了下,下结论:很有可能计算器的显示屏配电电源电路一部分有常见故障,或是显示屏本身常见故障造成了启动显示屏无表明。

充分考虑计算器的显示屏以前或是有表明的,因此关键对计算器主板上的配电电源电路一部分细心精确测量了一遍,最后找到显示屏的配电工作电压键入管脚之一(主板反面右上方显示屏线排插口从上往上数第二管脚),精确测量了一下发觉此管脚在开机后沒有获得配电(通常情况下按开机键后此管脚应当有配电工作电压,待机后才会关闭此配电工作电压)

细心清查此线路,最终发觉是在认为主板正脸的电脑键盘地区左上方有一个过孔周边发生了潜在性的短路(可能是原来这里有铁锈,时有时无接触不良现象,没法平稳配电,因此开机后显示屏会闪一下就无法显示了;洗板后这里铁锈被消除了一些,这里关断阻值扩大,造成显示屏端得到的具体配电工作电压大幅度减少,此线路贴近于短路,因此显示屏就彻底无法显示了。

以前用数字万用表导通检测档检验这里或是关断的,可是沒有细心查询这里关断阻值,因此沒有发觉这里线路的潜在性中断点)。那样就找到常见故障的最后关键环节,因此将其用焊锡丝补上,再插电启动,显示屏总算有表明了,主板也工作中一切正常,检修得到了基本取得成功。下面的图中计算器主板反面挨近边界的鲜红色圆形所标志的A点是显示屏配电工作电压导出之一(变压到16.5V),越过此过孔到主板正脸电脑键盘地区,往上升线一段距离后从主板反面晶振电路(X1)下边的通孔穿回主板反面,并联接到主板反面右上方显示屏线排插口从上往上数第二管脚。

下面的图中鲜红色圆形标志的便是最终寻找的重要常见故障点(此过孔另一端便是主板反面的A点),便是此过孔与周边的线路发生潜在性常见故障点,关断阻值扩大贴近短路,造成显示屏端得到的配电工作电压不够,因此就无表明了。

将最终的常见故障点补上后,显示屏就可以一切正常出现了。至此,已经寻找的主板电脑键盘地区的线路中断点提升到7个,已经所有补上。如下图所示。

至此修复了7个线路常见故障点,如下图所示。

到这里,计算器总算可以启动有表明了。基本检测了一下,显示屏完整无缺陷,电脑键盘各功能键也均一切正常。如下图所示。

检修完成后,装好计算器机壳,安裝好充电电池,盖紧充电电池仓后盖板,用记号笔做一个标识表明已修完,如下图所示:

第五天:为了更好地查缺补漏,再度拆卸,将计算器主板电脑键盘地区左下方开重要周边的潜在性不稳定线路焊补了一下;与此同时用UV绿油遮盖了焊补外露的点焊,并且用365nm紫外光强光手电直射固定不动绿油镀层;此外把主板反面api接口周边那一个缺少的C43贴片电容补上(因为不确定性原电容器多少钱容积的,因此先试焊了个100nF,結果根据手机充电线无 ** 常联网鉴别到机器设备;因此又换为100pF的,那样就可以一切正常联网同歩数据信息了)。以前发觉并修补的7个线路中断点,修补实际效果如下所示所示:

各中断点走线修补的部分相片如下所示:第1、3、4中断点走线修补:

第2、4中断点走线修补:

第5、6中断点走线修补,及其第7中断点焊补修补:

下列相片中是主板正脸电脑键盘地区左下方电源开关(ON)键上边线路潜在性的不稳定点(鲜红色圆形处),尽管检测是通的并且关断电阻器也在正常的范畴内,可是人眼由此可见其有显著浸蚀铁锈。

充分考虑电源开关(ON)键是最常见到的功能键,因此将线路其加焊了一下(补锡),如下图所示。

至此,除开原来的6个线路中断点用丝包线走线修补及其第7中断点焊补修补以外,最后一个不稳定点也焊补完成了。下列是最后检修实际效果相片:

随后用UV绿油给好多个焊补点绝缘层一下,并且用365nm紫外光强光手电直射固定不动绿油。

最终,将主板反面下侧api接口周边那一个缺少的C43贴片电容补上。经检测100pF贴片电容可以用(实际上没补这一电容器也可以一切正常联网同歩数据信息,为了更好地极致修补因此补了这一电容器)。

下列是恢复后的TI-89计算器与USB数据线的合照:

最后顺便晒一下我的维修工作台:

修好之后的TI-89计算器主板(尚未装入外壳)开机测试照片:

最后补充测试一下TI-89计算器主板供电部分各点电压并记录下来,以供大家参考。

TI-89图形计算器主板背面供电部分各点测量电压示意图如下所示(使用优利德UT61E数字万用表自动直流电压档测量,仅供参考):

超频过程

关于 TI-89 图形计算器的 CPU 超频(注意:以下超频方法仅适用于 TI-89 图形计算器;请勿尝试用于 TI-89 Titanium 图形计算器)。

之前曾在本坛子里先后发过关于 TI-92 Plus 和 Voyage 200 这两款图形计算器的CPU超频帖子。TI-89 与 TI-92 Plus、Voyage 200 属于同一个系列,都是采用摩托罗拉 68K 的 CPU,主板电路硬件原理也基本相似,所以超频原理也是一样的。

对于 TI-89,其主板硬件分为两个版本(主板 PCB 走线布局和所用芯片有所不同),在计算器系统的关于(About)界面(按计算器上的 F1 键后再按数字 3 键)中可以查看硬件版本。

我的这台显示是:Hardware Version 2.00,所以是第二版。根据国外网友的实践资料,对于 TI-89 第一版,超频需要改动的是主板背面的C10贴片电容;对于TI-89 第二版,超频需要改动的是主板背面的C4贴片电容。所以,我这台 TI-89 需要改动的就是 C4 电容。参考我以前给 TI-92 Plus 和 Voyage 200 超频的经验,只需把这个电容(51pF)焊下来,替换为15pF电容即可。下面开始超频过程。拆机过程可以参考楼上帖子的内容,这里不再详述。下面照片中显示的是超频需要改动的 C4 电容在 TI-89 计算器主板上的位置。

使用防静电电烙铁将这个C4电容(51pF)焊下来,如下图所示。

清理一下焊盘后,将待替换的 15pF 贴片电容焊上去即可,如下图所示。

然后用洗板水清洗所焊接区域,并用热风枪(温度设定为100摄氏度)稍微吹一下所清洗区域以加速晾干,如下图所示。

完成之后装上外壳,安装好电池开机测试。按照惯例在计算器上运行一个测试 CPU 实际工作频率的小程序(通过电脑端用 USB 数据线传输到计算器中),在计算器的 HOME 界面输入:bench(),测试 CPU 实际工作频率,并与超频之前所测试的结果对照,如下面两张照片所示(第一张是超频之前测试的结果,第二张是超频之后测试的结果):

超频之前测试的结果

超频之前测试的结果CPU工作频率约为13MHz

超频之后测试的结果

可见 CPU 超频之前的工作频率约为13MHz,CPU 超频之后的工作频率约为24MHz。超频后,CPU工作频率提升了近一倍,系统运行速度也因此明显变快了,相应的电力消耗也加快了(不过可以使用低自放电镍氢充电电池,电力续航不是问题)。超频完成后,用标签标注好超频改动信息贴到电池仓内侧作为备注,如下图所示。

至此 TI-89 图形计算器的 CPU 超频就完成了。

谢谢观看!

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作者:stj2002

本文来源:数码之家