アンパンマンおしゃべりいっぱいことばずかんDXタッチペン クリスタル交換と断線修理
電源投入時、起動音声は流れるが絵本へのタッチ操作で画像を認識せず、もちろんですが、絵柄に合わせた音声も再生されない事象となります。
音声は流れているので、よくあるスピーカー故障はないですね。古機種であれは、イメージセンサーモジュール部分の半田取れかクリスタルの故障かもしれません。では、診察開始です。
動作確認では、ご依頼時の状況の通り画像認識しません。赤外線チェッカーでチェックしてみると、電源投入時から反応を示しませんので、イマージセンサーモジュール回りの不具合のようです。
イメージセンサーモジュールとの接続もソケット式になっており問題なさそうです。では、次に16MHzのクリスタルをチェックします。
GNDに張り付いたままですね。これでは、ICは起動できません。主因ははっきりしたようですので、まずは交換をします。ここで注意がですが、アンパンマンおしゃべりいっぱいことばずかんタッチペンは、起動後イメージセンサーのモジュール側とイメージ処理IC間のハンドシェイクを行い成立しない場合、Sleepしてしまうので、クリスタルの故障を判別する場合は、起動直後からオシロで確認が必要です。
前回の修理のようなシンリンダータイプのパッケージではなく、HC-49/S型パッケージですね。早速交換をし無事発振を確認しましたが、まだ画像を認識しません。
クリスタルは、電源投入後に無事発振し出しますがしばらくして止まります。
通信の障害が発生しているらしいので、基板を眺めます。※困ったときは、これに限ります。
案の定直ぐに見つかりました。イメージ処理IC近くの基板配線が腐食し途中のR8抵抗の半田にも腐食がまわっていました。ハンディテスターでチェックしても導通が取れません。この配線は、先の画像にあるイメージセンサー側に繋がっています。
SONix製のこのICは、データシートがネット上では見つけることができず、（※）型番違いのSN9P701F-00Xを見つけることができます。リファレンスデザイン回路が載っているので、調べてみます。
ピン配が、型番で違ってはいるのですが、SENSOR INTERFACEコネクタの仕様は、同じなので、該当配線を調べてみると、SEN_CMD = Sensor control interfaceという双方向のコマンド信号のようです。
接続信号をざっくりみると、クロック、コマンドと2本のイメージデータの入力となっており、あと赤外線LED用の電源という感じでしょう。
どちらにしてもコマンド線が断線しては、ハンドシェイクできませんので、この断線がもう一つの原因で間違いなさそうです。ですが、問題があります。R8の抵抗値が分かりません。（※）
先のデータシートでは、R8なる抵抗は推奨されておらず、基板上のチップ抵抗も腐食で刻印も文字も見えません、もちろんですが、ハンディテスターでも計測できませんでした。困りました。少し考察をします。
私も半導体の開発エンジニアをしておりましたので、この手の抵抗は、シリアル通信用のダンピング抵抗と直ぐ予想はできます。通常、通信速度や配線のインピーダンス等で適切な抵抗値を評価決定します。リファレンス回路には記載はありませんが、デジタル回路のエンジニアでしたら、ダンピング抵抗は、通常入れておくか、基板の上にランドだけでも容易しておいて実際の評価にて信号品質を評価しながら決めます。Eyeの開口やオーバーシュートやリンギングなど。。。残念ながら当医院は、評価設備はもちろんなく、ましてや本回路の評価仕様も当然ありません。しかたなく、ダンピング抵抗は挿入せずにワイヤー結線のみでとご依頼様にご了承をいただき結線しました。
まぁ、それを言ってしまえば、断線している残った基板上の配線も反射の要因になるし。。。
ダンピング抵抗が不適切な場合は、画像認識でコマンドライン上の信号品質が低下するため認識エラーとなりますので、実際の動作確認で様子をみましたが、二日間にわたるチェックでは、問題なく動作していましたが、おもちゃ病院での対応としては、もう限界かもしれません。
（※）後日、ピン配の違うSN9P700FG-201のデータシート入手でき、該当抵抗の値が47Ωと判明しました。既に返送済みであったため、今後の使用において動作不良が現れた際に再修理とさせていただきました。