Danas je dobiven na popravak moderni digitalni multimedijalni sistem za automobile oznake ZCD-7089 baziran na procesoru F1C200s (Allwinner Technology) iz 2019. godine.
Touch-displej je dijagonale nešto manje od 23 cm (9 inča).
Na zadnjoj strani uređaja je više priključaka za spajanje napajanja i raznih perifernih uređaja: zvučnika, audio uređaja i komponenti, kamera, mikrofona, upravljačke kontrole za volan, USB i CAN (Car Automation Network) sučelja i slično. Vidi se da nedostaje jedan vijak na kućištu, a to je znak da je netko već otvarao ovaj uređaj.
Nemamo nikakvih podataka o ovom uređaju, ne znamo ni točnu oznaku modela (saznali smo nakon što je uređaj proradio), no radi se o jednom od nekoliko desetaka vizualno vrlo sličnih kineskih uređaja za automobilsku multimediju koji se masovno prodaju zadnjih 15-tak godina. To su mahom uređaji sa touch-ekranima dimenzija cca 7-13 inča koji se najčešće baziraju na Android operativnom sustavu i implementiraju multimediju uobičajenu za današnje automobile: stereo FM RDS prijemnik, GPS navigacija, razni video i audio reproduktori sa digitalnih medija, višekanalna audio pojačala sa tonskim kontrolama, mogućnost spajanja kamere za vožnju unatrag, Bluetooth i WiFi komunikacija za povezivanje s mobitelom i slično. Ovisno o ugrađenom hardveru i softveru takvi multimedijalni sistemi imaju cijenu od 50 do preko 500 eura.
Vlasnik uređaja navodi da je isti u jednom trenutku jednostavno prestao sa radom i sada ne pokazuje nikakve znakove života. Zaštitni strujni osigurač je ispravan. Sve što možemo pokušati popraviti na ovakvom modernom uređaju su osnovni sklopovi napajanja ili neki mehanički prekidi pa pogledajmo što se može vidjeti na tiskanim pločicama.
Prvo što smo zatekli u unutrašnjosti to je katastrofalno zgužvan flat-kabel koji povezuje kontrole (simbole) na prednjoj ploči uređaja sa elektroničkom pločicom. Ne znamo da li ovo originalno stanje ili je netko tijekom kasnijeg pokušaja servisa bio toliko nemaran kod sastavljanja uređaja, no ovdje je velika mogućnost da su neki vodovi trake u prekidu.
Pinovi konektora na zadnjoj strani su označeni simbolima što može pomoći u identifikaciji i namjeni istih. Crni konektor je za spajanje napajanja i zvučnika, a bijeli konektori su za periferiju (auto-kamera, mikrofon, audio/video ulazi i izlazi).
Prvo ćemo pokušati identificirati osnovne integrirane krugove od kojih se sastoji uređaj:
- F1C200s – mikroprocesor za obradu i procesuiranje audio i video signala
- QH64A – 64 Mbit Serial Flash memorija
- QN8035 – FM prijemnik
- AS19AP – RISC CPU sa sklopovima za bluetooth, FM radio tuner i analogno-digitalnu obradu zvuka
- TM2313 – audio procesor za ekvilajzer i tonske kontrole te za preklapanje različitih izvora zvuka, kontrolira četiri audio izlaza za zvučnike
- TDA3788 – izlazno audio pojačalo u AB klasi snage 4 x 45 W (4 Ω, 15,2 V)
- XC84 – PWM kontroler za DC/DC pretvarač
- KDCAD – 30V boost LED drajver
- 7550-1 – regulator napona 5 V, 100 mA
- AMS1117 – regulator napona 3,3 V, 800 mA
- 78L09 – regulator napona 9 V, 100 mA
Centralni mikrokontroler ili bolje rečeno mikrokompjutor je F1C200s tvrtke Allwinner Technology. To je kineska tvrtka osnovana 2007. godine koja proizvodi razne SoC (system-on-chip) mikroprocesore za upotrebu u tabletima (Android), pametnim telefonima, video kamerama, automobilskim multimedijalnim uređajima i slično.
F1C200s spada u F seriju procesora koje je Allwinner Technology razvijala u razdoblju 2007-2011. godine. Pokreće ih Allwinnerov interni operativni sustav Melis 2.0, koji se sada uglavnom koristi u multimedijskim sustavima vozila, čitačima elektroničkih knjiga, video portafonskim sustavima i slično.
TM2313 je audio procesor koji implementira ekvilajzer i tonske kontrole te za preklapanje različitih izvora zvuka, te kontrolira četiri audio izlaza za zvučnike.
TDA3788 je izlazno 4-kanalno audio pojačalo u AB klasi maksimalne snage 4 x 45 W (4 Ω, 15,2 V).
RISC CPU sa sklopovima za bluetooth, FM radio tuner i analogno-digitalnu obradu zvuka oznake AS19AP.
Stereo FM prijemnik sa RDS-om bazira se na čipu QN8035. To je single-chip radio kojem za rad praktično i nisu potrebne vanjske komponente, a kontrola je preko I2C sučelja. Bijeli pravokutnik je dimenzija 2×2 cm.
Bilo kakav kvar na centralnom procesoru F1C200s čitav uređaj čini neupotrebljivim. Jednako tako otkaz bilo kojeg drugog od nabrojanih integriranih krugova ovaj uređaj čini neisplativim za popravak. Eventualno tri naponska regulatora (3,3 V, 5 V i 9 V) mogu biti zamijenjena, a oni će biti i polazište za otkrivanje kvara na ovom uređaju.
Regulatori napona za 3,3 V, 800 mA (AMS1117), za 5 V, 100 mA (7550-1) i za 9 V, 100 mA (78L09).
U stand-by modu, kad je uređaj na čekanju, napon mora biti prisutan barem na jednom od ovih regulatora. Našli smo da je napon prisutan samo na regulatoru od 5 V. Iz ovoga znamo da ulazni napon dolazi do nekih unutrašnjih komponenti, no to ne govori puno jer ne znamo gdje on sve zapravo mora biti prisutan i da li uopće postoji i kako funkcionira eventualni stand-by mod. S obzirom da se uređaj ne može uključiti pogledati ćemo dio sa izgužvanim flat-kablom koji spaja indikacije na prednjoj ploči uređaja.
Ispod svakog simbola na prednjoj ploči možemo raspoznati otpornik i jedan prozirni element koji sliči na tipične SMD RGB LED diode. Nigdje ne vidimo druge elemente tipične za beskontaktne sklopke što znači da su ovi elementi osim svakako RGB LED ujedno i neke beskontaktne senzorske sklopke, moguće na principu odbijanja svjetlosti (IC). Osim pet ovakvih elemenata za kontrolu i osvjetljenje svakog simbola na prednjoj ploči, na tiskanoj pločici je jedno mehaničko tipkalo za reset i mikrofon.
Ispod svakog vanjskog simbola nalazi se mala RGB LED dioda. To su tri LED diode različitih boja (crvena, zelena i plava) u jednom kućištu. Miješanjem intenziteta svjetla ove tri LED dobije se određena nijansa boje. Međutim, čini se da je unutar ovog elementa implementiran i neki tip beskontaktne sklopke.
Kontrole na prednjoj ploči su povezane preko flat kabla sa 30 linija (moguće da nisu sve u upotrebi). Čini se da bi loše stanje flat kabla ovdje moglo biti uzrok kvara na uređaju jer se isti pali i gasi preko njega.
Konektori za spajanje indikacijskih LED na prednjoj ploči uređaja. Čini se da su tri tranzistora RGB drajveri za višebojne LED smještene ispod prozirnih oznaka simbola na prednjoj ploči uređaja koje se ne mogu kontrolirati zasebno (sve svijetle jednako).
Flat kabao kao što smo rekli sadrži 30 linija na širini od svega 15 mm. Vrlo je teško pouzdano ispitati neprekidnost svih linija ovakvog flat kabla jer eventualna mikroskopska napuknuća na linijama pod određenim mehaničkim utjecajem mogu dati ili prekidati spoj. Stoga smo odlučili zamijeniti loš flat kabao kako bi bili sigurni da isti nije uzrok potpune nefunkcionalnosti ovog uređaja.
Iz čitave zalihe flat kablova našli smo samo jedan slični sa 32 linije kojem smo onda uklonili dvije linije viška. Nakon zamjene kabla uređaj i dalje ne pokazuje znakove života.
Ovo nas vraća na traženje kvara u krugovima za regulaciju napona napajanja. Linije je na ovoj dvostranoj pločici vrlo teško pratiti jer su velikim dijelom zaklonjene (prolaze ispod elemenata), a tiskani slojevi se spajaju na puno skrivenih ili teško vidljivih točaka.
Ovdje je najveća koncentracija elemenata za regulaciju napona napajanja.
Jedna grana ulaznog napajanje dolazi na drugi pin integriranog kruga sa oznakom XC84 1712C u ESOP8 kućištu. Potrošili smo puno vremena pretražujući internet da bi došli do zaključka kako je ovo najvjerojatnije Switching Step-Down Regulator maksimalno za 30V / 3A. Analogan čip može se naći primjerice pod oznakom RY8336.
Uglavnom, sa 12 V ulaznog napona čip XC84 na izlazu ne daje nikakav napon. Razlog tome je što je njegov kontrolni pin 7 na niskoj logičkoj razini, dok je za uključenje regulatora potrebna visoka logička razina na tom pinu.
Slijedili smo vezu sa pina 7 i ona između ostalog vodi na pin-2 bluetooth čipa oznake AS19AP1R321-5C4. Za kineske čipove je uglavnom vrlo teško naći bilo kakve tvorničke podatke. Logotip “JL” se vjerojatno odnosi za kinesku tvrtku “JieLi”, no brojčane oznake na njihovim čipovim najčešće označavaju serijski broj, a ne stvarnu oznaku čipa. Slični problem smo imali i sa raspoznavanjem čipa XC84 koji je zapravo RY8336. Nakon podužeg istraživanja došao sam do zaključka da je tajanstveni 24-pinski bluetooth čip vjerojatno AC6905A (AC690x serija), odnosno jeftini kineski bluetooth čip koji se može naći u puno njihovih uređaja potrošačke elektronike i gotovih bluetooth modula za procesuiranje audio signala.
Pin-2 čipa AC6905A je GPIO port (General Purpose Input/Output) dakle ulazno/izlazni port koji se može softverski konfigurirati za upravljanje drugim sklopovima. Sada ostaje pitanje zašto na tom portu ne dobivamo logičku jedinicu za uključenje DC/DC regulatora sa čipom RY8336 (XC84).
Iako smo identificirali mogući čip AC6905A svejedno su tvornički podaci za istog vrlo općeniti. To je u osnovi 32-bitni mikro-kompjuter (RISC) koji je definiran i upravljan upisanim softverom. Ima devet posve fleksibilnih ulazno izlaznih portova (GPIO) koji mogu biti programirani na različite načine i za različite funkcije, a podržane su i vanjske wake-up i interrupt funkcije. To znači da naš AC6905A može biti konfiguriran na različite načine uključivanja i isključivanja kako samog sebe tako i drugih krugova kojima upravlja. Osim toga čip sadrži sklopove za bluetooth, FM radio tuner i analogno-digitalnu obradu zvuka.
Sada ima i smisla što radi samo regulator za 5 V preko kojeg se napaja AC6905A čip i očito se preko njega dalje uključuje (budi) ostatak sklopovlja. Ono što možemo ovdje napraviti to je probati pin-2 čipa AC6905A, odnosno pin-7 čipa RY8336 postaviti na visoku logičku razinu ne bi li se uključio regulator napona za napajanje ostalih sklopova uređaja. Nakon ovog zahvata uređaj je oživio i pojavila se slika na ekranu.
Ovdje smo spojili izlaz iz regulatora 5 V na on/off pin DC/DC pretvarača RY8336 preko otpornika 4,7 kΩ.
Uključenjem DC/DC pretvarača RY8336 uređaj je proradio.
Sada bi trebalo vidjeti kuda vode ostali GPIO pinovi čipa AC6905A, odnosno da li izlaz pina 2 ovisi o ulazu nekog drugog GPIO pina. To je lakše reći nego učiniti. Veliki broj tiskanih veza ide ispod samog čipa, na više mjesta su prelazi između slojeva tiskanih veza, sve tiskane veze i prijelazi su izolirani lakom i sve je izuzetno minijaturno. Elementi poput otpornika i kondenzatora su toliko sitni da na njima nema ni oznaka i bilo kakvo testiranje i popravak je moguć samo pod dobrim mikroskopom.
Drugi problem je što nemamo nikakve upute za ovaj uređaj i ne znamo što je prethodni vlasnik sa njime radio. Moguće da je nehotice programirana kakva funkcija koja uređaj uključuje samo pod određenim uvjetima. Moguće da je pokušana nadogradnja neodgovarajućeg softvera ili firmvera pa je došlo do promjene rada GPIO porta CPU-a. Moguće je da je došlo do korupcije firmwarea unutar AC6905A ili do hardverskog oštećenja samog čipa što je praktično nepopravljiv kvar. Generalno gledano ovo je moderni jeftini uređaj potrošačke elektronike koji se bazira na namjenski dizajniranim i programiranim čipovima te nas crtanje sheme i daljnje otkrivanje principa rada neće dovesti nikuda, odnosno brzo ćemo završiti u nekoj softverskoj slijepoj ulici.
Sada vidimo kako je ovdje riječ o modelu ZCD-7089 iz 2019. godine.
Kupnja i odabir jednog ovakvog multimedijalnog uređaja za automobile slična je kupnji mobitela. Svi oni izvana izgledaju praktično jednako, no ovisno u ugrađenom hardveru i softveru, mogućnosti i cijene ovakvih uređaja mogu biti vrlo različite. Ovaj naš model ZCD-7089 nema ugrađen GPS što je danas gotovo standard za ovakve uređaje, no kvaliteta i cijena se najviše očituju u snazi, brzini i mogućnostima ugrađenih multimedijalnih čipova te rezoluciji i veličini ekrana.
Konektori su kod svih ovih uređaja vrlo slični, no pin-out se može razlikovati od modela do modela. Prije kupnje je treba proučiti koji vanjski audio-video uređaji, kontrole, dodaci i koja sučelja su podržana od određenog multimedijalnog uređaja i koliko time isti odgovara vašem automobilu. Naravno treba uskladiti i dimenzije samog uređaja koje su danas uglavnom razvrstane u dvije kategorije: manji 1 DIN format ili poput ovog našeg veći 2 DIN format. U svakom slučaju, ulaganje od stotinjak eura može uljepšati kokpit vašeg automobila i približiti ga onima na skupljim modelima automobila, no ipak treba biti oprezan da takve multimedijalne igračke ne odvlače vašu pažnju vozača prilikom vožnje.