

以上照片都是在小型拍照棚(某宝花150多买的)中用手机拍摄的,以下便是拍摄所用的小型拍照棚:
下面开始正题。首先大略先容一下TI-89这款图形打算器。TI-89是德州仪器(TexasInstruments,简称:TI)于1998年发布的图形打算器,硬件配置相称于TI-92Plus(请看之前我们发布的文章有详细先容及拆解超频。与TI-92Plus比较,TI-89最明显的不同点是其键盘布局不是像TI-92Plus那样的横向QWERTY全键盘,而是传统竖向手持式图形打算器键盘,以是TI-89可以被带入考场用于各种考试,而TI-92Plus无法被带入考场利用)。
TI-89的后续升级机型是TI-89Titanium(硬件配置相称于Voyage200,曾被称作是地球上最强大的图形打算器之一)。TI-89这款打算器早已停产多年,是德州仪器的经典之作,也是68K系列图形打算器的代表之作。德仪官方网站早已停滞对此款打算器的技能支持(连中文利用解释书都下架了)。我手上这台TI-89图形打算器,是坛友chendanxing赠予的故障机。这批机器的来历是去年从北京大学淘汰下来的一批“985”操持仪器设备流利到某宝上出售,坛友chendanxing收了几台,个中的这台故障机送给我研究了。我收到后,就开始了多少天拆机维修的进程(把稳:以下照片中有部分为维修后补拍,仅供参考)。
第一天:刚拿到这台TI-89打算器,看外不雅观成色还不错,可惜由于保管不当(闲置过久)导致电池漏液变成了故障机(这是德州仪器所有利用干电池供电的图形打算器的通病)。于是先拆开看看。所用拆机工具如下(紧张拆机工具便是数码之家22合1螺丝刀套件)。
拆机之前先上正面照。如下图所示:
拿到TI-89这台机器时的故障征象是:按左下角的开关键(ON)开机,可见屏幕有很暗淡的显示,几秒后画面一闪就无显示了。根据故障征象初步推断为可能是主板上由于某处漏液堕落短路而导致电路保护关断,或者堕落锈迹导致的局部线路事情不稳定。以是第一步要做的便是拆机洗濯主板上残留的电池漏液残渣和被堕落的锈迹。先打开打算器背面的电池仓盖,如下图所示。
取出主电池仓中的四节7号(AAA)电池(主供电电池可以用7号碱性电池或者镍氢充电电池,上图中的镍氢充电电池是我自己准备的;原机自带的CR1616备份纽扣锂电池也早已没电了,我换了一块CR1620)。然后用PH0号螺丝刀头打开主电池仓上方的备份电池仓盖(备份电池是一颗纽扣锂电池,可用型号:CR1616或CR1620;拆机时此备份锂电池可以不用取出,但备份电池仓盖必须打开)。
用T6号螺丝刀头卸下固定后盖的6颗螺丝,打开并取下打算器后壳(须要把稳后壳周围有塑料卡扣,可用拆机棒赞助开壳):
打算器后壳内侧如下图所示:
取下打算器后壳后,即可看到里面的打算器主板背面上方有一层屏蔽膜,用PH0号螺丝刀头卸掉底部两颗螺丝后即可取下屏蔽膜:
用PH0号螺丝刀卸下剩余四颗螺丝后,即可取出打算器主板。打算器前壳、导电橡胶键盘和塑料键盘按键是可以分离的,如下图所示:
仔细不雅观察,创造打算器主板背面靠近联机数据接口的位置有个贴片电容(C43)掉了(可能是被电池漏液堕落的后果),经由电路布局剖析认为此电容对主板紧张功能影响不大,以是暂时可以不管它(后来证明纵然没有此电容也可以正常联机同步数据)。
用洗板水仔细洗濯主板上有明显电池漏液残渣和堕落锈迹的地方,然后晾干;顺便把部分露出的铜皮表面氧化层刮掉并镀了些锡,如下图所示:
此打算器主板正面的键盘区域,在我收到之前曾被坛友chendanxing 维修过(用导电银漆补过两处线路);我洗板后,之前维修涂的导电银漆就被一起洗掉了。由于手上暂无导电银漆可用,以是就用漆包线重新飞线补了这两处线路,并用绝缘胶带在漆包线高下两侧都做好绝缘(贴了两层),如下图所示。
所利用的漆包线如下图所示:
后来又买了些导电银漆留作往后备用(这次维修没有用上),如下图所示:
用漆包线补完线路后,把主板装回去开机测试,结果创造打算器的屏幕完备没有任何显示了(洗板之前还能显示几秒钟的)。看来主板线路故障点不止两处,还有更多潜在的故障点有待打消。
第二天:基于第一天的维修结果,剖析认为可能是洗板将残留锈迹撤除,从而导致涌现了新的线路断点,以是屏幕完备没显示了。于是仔细用数字万用表的蜂鸣通断档丈量主板正面的键盘区域的线路走线,仔细排查每一条线路(对付同一条线路实行从一端过孔到另一端过孔的完全测试),查找有无之前未创造的新线路断点。结果又找出了4处线路断点,然后用漆包线飞线接上了。
至此,主板正面的键盘区域的线路断点,已经从原来的2处增加到6处,并打消掉了潜在的不稳定线路断点(这次测试只是测试了线路通断,没有仔细查看各线路的详细导通电阻值,以是此时尚未创造实际上还有未创造的潜在故障点)。打算器主板背面线路也仔细检测了,并未创造有明显故障点。然后再把主板装回去,安装电池后测试,结果打算器屏幕仍无任何显示。看来还有未创造的故障点有待排查。以下是打算器主板正面的键盘区域所修补的6处线路断点示意图:
于是直接外部供电(用移动电源给打算器主板供电输入端直接供应6V直流电压供电,如下图所示),用万用表丈量主板供电部分电路各点电压(如下图所示),丈量结果是干系元器件引脚各点电压基本正常。
此时还不能确定屏幕供电电压是通过哪个引脚输入的,以是没有详细测试屏幕排线接口的各点电压(TI-89的屏幕排线是分为行和列两组直接焊接在主板背面的;行和列的液晶显示驱动芯片也是分别直接集成在两组排线上的,封装形式:TinyChip-On-Board)。
考虑到打算器的主控芯片68KCPU(型号:MC68EC000)和作为胶合逻辑(GlueLogic)的ASIC芯片(型号:TI-REF200C040)有引脚虚焊的可能性(毕竟是十几年前的古董机器了),于是用电烙铁将68KCPU芯片和TIREF芯片各引脚都补焊了一遍,用洗板水洗濯干净晾干后再测试,供电部分各点电压仍都基本正常,但屏幕仍无显示。
CPU和ASIC芯片在主板上的位置如下图所示(便是主板背面那两块四边都有很多引脚的正方形的IC;小正方形是CPU,大正方形是ASIC芯片)。
至此维修陷入困境,无法进一步缩小故障范围。于是留待下一天连续研究。
第三天:根据前一天的维修结果,认为主板主供电电路部分基本上是正常的,CPU及其干系电路该当也可以进入事情状态,但屏幕无显示,以是决定利用示波器丈量一下主板上的晶振(主板背面ASIC芯片附近有一个标记为X1的元件即为晶振,上面印刷标记的频率是32.768kHz)的波形,以确定主板干系电路是否已进入事情状态(如下图所示)。
经由调试,在示波器(实在是手持式示波表)的屏幕上得到了TI-89图形打算器主板上的晶振的波形(实际频率约为32.8kHz),证明打算器主板干系电路已经进入事情状态了。
如上所述,既然晶振都正常事情了,各处供电电压也基本正常,那么为何屏幕始终没有显示呢?这时,对全体维修过程具有决定性的关键时候来临——我溘然想起,德州仪器的图形打算器都是可以通过数据线连接到电脑上利用PC端软件同步数据的,何不将TI-89连接到电脑上查看一下打算器的事情状态呢?
于是,将这台TI-89的数据接口里的锈迹只管即便清理干净,然后找出以前买TI-92Plus打算器附带的TI-GraphLinkUSB数据线(俗称:USBSilverlinkCable,即“银线”),将TI-89打算器通过USB数据线连接到电脑的USB接口上(为了以防万一,电脑端USB接口上接了个带过载保护的USBHUB),如下图所示。
然后,在电脑上运行TIConnect软件,搜索到了USB设备,很快就看到了TI-89打算器的设备信息,一看系统版本还是2.05(2000年的固件),就直接升级到了2.09终极版本(2003年的固件,实际是2008年发布的),然后用TIConnect软件获取了几张TI-89打算器的屏幕截图,证明了这台TI-89图形打算器除了屏幕不显示外,主板部分都是可以正常事情的(键盘按键暂时尚未逐个测试)。以下是电脑(PC)端TIConnect软件的运行截图:
这样,对付TI-89打算器的维修终于有了重大进展,为接下来完备修复的事情做了铺垫。
第四天:将前几天的维修成果与坛友chendanxing互换了下,得出结论:可能打算器的屏幕供电电路部分有故障,或者屏幕自身故障导致了开机屏幕无显示。
考虑到打算器的屏幕之前还是有过显示的,以是重点对打算器主板上的供电电路部分仔细丈量了一遍,终极找到了屏幕的供电电压输入引脚之一(主板背面右上角屏幕排线接口从下往上数第二引脚),丈量了一下创造此引脚在开机后没有得到供电(正常情形下按开机键后此引脚该当有供电电压,关机后才会关断此供电电压)
仔细排查此线路,末了创造是在主见主板正面的键盘区域左上角有一个过孔附近发生了潜在的断路(估计是原来此处有锈迹,时断时续打仗不良,无法稳定供电,以是开机后屏幕会闪一下就不显示了;洗板后此处锈迹被打消了一些,此处导通电阻值增大,导致屏幕端得到的实际供电电压大幅降落,此线路靠近于断路,以是屏幕就完备不显示了。
之前用万用表通断测试档检测此处还是导通的,但是没有仔细查看此处导通电阻值,以是没有创造此处线路的潜在断点)。这样就找到了故障的终极关键点,于是将其用焊锡补上,再通电开机,屏幕终于有显示了,主板也事情正常,维修得到了初步成功。下图中计算器主板背面靠近边缘的赤色圆圈所标识的A点是屏幕供电电压输出之一(升压到16.5V),穿过此过孔到主板正面键盘区域,往上走线一段间隔后从主板背面晶振(X1)下面的过孔穿回主板背面,并连接到主板背面右上角屏幕排线接口从下往上数第二引脚。
下图中赤色圆圈标识的便是末了找到的关键故障点(此过孔另一端便是主板背面的A点),便是此过孔与附近的线路涌现潜在故障点,导通电阻值增大靠近断路,导致屏幕端得到的供电电压不敷,以是就无显示了。
将末了的故障点补好后,屏幕就可以正常显示了。至此,现已找到的主板键盘区域的线路断点增加到7个,现已全部补上。如下图所示。
至此修补了7个线路故障点,如下图所示。
到此为止,打算器终于可以开机有显示了。初步测试了一下,屏幕无缺无毛病,键盘各按键也均正常。如下图所示。
维修成功后,装好打算器外壳,安装好电池,盖上电池仓后盖,用红笔做个标记表示已修睦,如下图所示:
第五天:为了查漏补缺,再次拆机,将打算器主板键盘区域左下角开关键附近的潜在不稳定线路补焊了一下;同时用UV绿油覆盖了补焊露出的焊点,并用365nm紫外线手电照射固定绿油涂层;其余把主板背面数据接口附近那个缺失落的C43贴片电容补上了(由于不愿定原电容是多少容量的,以是先试焊了个100nF,结果通过数据线无法正常联机识别到设备;于是又换成100pF的,这样就可以正常联机同步数据了)。之前创造并修复的7个线路断点,修复效果如下所示:
各断点飞线修复的局部照片如下:第1、3、4断点飞线修复:
第2、4断点飞线修复:
第5、6断点飞线修复,以及第7断点补焊修复:
以下照片中是主板正面键盘区域左下角开关(ON)键上方线路潜在的不稳定点(赤色圆圈处),虽然测试是通的而且导通电阻也在正惯例模内,但是肉眼可见其有明显堕落锈迹。
考虑到开关(ON)键是最常用到的按键,以是将线路其加焊了一下(补锡),如下图所示。
至此,除了原来的6个线路断点用漆包线飞线修复以及第7断点补焊修复之外,末了一个不稳定点也补焊完成了。以下是终极维修效果照片:
然后用UV绿油给几个补焊点绝缘一下,并用365nm紫外线手电照射固定绿油。
末了,将主板背面下侧数据接口附近那个缺失落的C43贴片电容补上。经测试100pF贴片电容可用(实在不补这个电容也能正常联机同步数据,为了完美修复以是补了这个电容)。
以下是修睦后的TI-89打算器与USB数据线的合照:
末了顺便晒一下我的维修事情台:
修睦之后的TI-89打算器主板(尚未装入外壳)开机测试照片:
末了补充测试一下TI-89打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图形打算器主板背面供电部分各点丈量电压示意图如下所示(利用优利德UT61E数字万用表自动直流电压档丈量,仅供参考):
超频过程
关于 TI-89 图形打算器的 CPU 超频(把稳:以下超频方法仅适用于 TI-89 图形打算器;请勿考试测验用于 TI-89 Titanium 图形打算器)。
之前曾在本坛子里先后发过关于 TI-92 Plus 和 Voyage 200 这两款图形打算器的CPU超频帖子。TI-89 与 TI-92 Plus、Voyage 200 属于同一个系列,都是采取摩托罗拉 68K 的 CPU,主板电路硬件事理也基本相似,以是超频事理也是一样的。
对付 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),在打算器系统的关于(About)界面(按打算器上的 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,对付 TI-89 初版,超频须要改动的是主板背面的C10贴片电容;对付TI-89 第二版,超频须要改动的是主板背面的C4贴片电容。以是,我这台 TI-89 须要改动的便是 C4 电容。参考我以前给 TI-92 Plus 和 Voyage 200 超频的履历,只需把这个电容(51pF)焊下来,更换为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须要改动的 C4 电容在 TI-89 打算器主板上的位置。
利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,将待更换的 15pF 贴片电容焊上去即可,如下图所示。
然后用洗板水洗濯所焊接区域,并用热风枪(温度设定为100摄氏度)轻微吹一下所洗濯区域以加速晾干,如下图所示。
完成之后装上外壳,安装好电池开机测试。按照老例在打算器上运行一个测试 CPU 实际事情频率的小程序(通过电脑端用 USB 数据线传输到打算器中),在打算器的 HOME 界面输入:bench(),测试 CPU 实际事情频率,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事情频率约为13MHz
超频之后测试的结果
可见 CPU 超频之前的事情频率约为13MHz,CPU 超频之后的事情频率约为24MHz。超频后,CPU事情频率提升了近一倍,系统运行速率也因此明显变快了,相应的电力花费也加快了(不过可以利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 图形打算器的 CPU 超频就完成了。
感激不雅观看!
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作者:stj2002
本文来源:数码之家









