Восстановление LEGO EV3 Brick из «белого экрана»
Работая преподавателем образовательной робототехники для школьников, за три года практики я имел дело с несколькими десятками «кубиками» управляющих модулей EV3 и NXT. Осенью 2015 года, при развертывании оборудования на новом месте, обнаружилось странное: 2 из 12 «компьютеров» отказались включаться, без какой-либо реакции на кнопки, замену батареи и подключение к компьютеру. Той осенью решение найдено не было, модули были убраны в ящик. Периодически я предпринимал попытки оживить их, но безрезультатно. И вот решение найдено. Добро пожаловать под кат для столкнувшихся с подобной проблемой.
1. Анамнез
Сегодня в очередной раз один из модулей был извлечен из шкафа. Как обычно, никакой реакции на кнопки, замену аккумулятора, компьютер, сброс кнопкой под аккумулятором. Но было замечено следующее: при попытке включения, если не убирать палец с центральной кнопки, модуль стартует, и через 3–5 минут успешно загружается. Стоит только отпустить кнопку, и модуль тут же отключается, как будто от нажатия на кнопку зависит подача питания на модуль. Экспериментальным путём было установлено, что модуль так же успешно включается при нажатии на любую кнопку вместе с центральной. После загрузки центральную кнопку можно отпустить, и тогда появляется возможность выбирать пункты в меню. Была сделана попытка перепрошивки, которая окончилась неудачей, и модуль перестал загружаться до меню. При загрузке с зажатием центральной кнопки на экране появлялась надпись «Starting…», и ничего после неё. При загрузке с зажатием центральной и правой кнопки — надпись«Updating…»…
2. Диагноз
Как только отпускаем центральную кнопку — модуль тут же отключается. Всё дело в кнопках! Вернее в их конструкции. Разобрав модуль, я внимательно присмотрелся к конструкции кнопок. Довольно нетривиально для современной электроники, с которой я имел дело. Конструктивно «кнопки», которые мы наблюдаем снаружи, под верхней крышкой представляют собой плату с концентрически нанесенными на неё контактами под местами расположения клавиш. Круг плюса окаймлен изолятором, вокруг которого расположен контакт минуса. Аналогично, через закорачивание контактов, реализовано действие клавиш многих клавиатур. С тем отличием, что в клавиатурах контакты закорачиваются металлизированным слоем внутри силиконовой подушечки, прижимаемой к контактам клавишей. Закорачивание контактов платы EV3 Brick реализовано иначе: над контактной площадкой размещён гибкий купол из тонкой нержавеющей жести. В состоянии покоя вершина купола поднята над центральным контактом кнопки, а края плотно прижаты к краевому контакту. Когда мы нажимаем на пластиковую клавишу модуля, купол вдавливается внутрь и происходит замыкание контактов. Металлические купола по всем 6 кнопкам не припаяны к плате, а скреплены путём приклеивания на тонкую плёнку, которая нанесена поверх платы и удерживает каждую деталь на своём месте…
3. Лечение
В моем случае, один из куполов давал постоянный контакт на кнопку. Видимо, прошивка модуля некорректно обрабатывала это нажатие, превращая EV3 Brick в настоящий «кирпич». Сначала с убранными вместе с плёнкой куполами я добился стабильного запуска модуля без постоянного воздействия на кнопки. Затем модуль был перепрошит стандартным образом, порты проверены, всё работает. Рекомендую всем столкнувшимся со внезапной смертью модуля, «белым экраном», проверить кнопки под верхней крышкой…
Готово!
…P.S.: Кстати, конструкция кнопок модуля NXT не имеет таких особенностей. Там используется вполне стандартный силикон с металлизацией. P.P. S.: Также, из заметок об конструкции модуля EV3 изнутри, можно отметить хорошее качество шлейфа экрана, который весьма страдал при всех описанных выше попытках ремонта. Однако же остался цел, экран работает нормально. Среди заметных электронных компонентов присутствуют конденсаторы 1000mf 6.3V, интересно на сколько лет их хватит)
