Reparación data dial / encoder, hazlo tú mismo (diy)

Algunas piezas, por su mayor uso, son las que típicamente pueden fallar con el paso de los años. Entre ellas el ‘data dial’ o ‘jog wheel’, o en general cualquier ‘encoder’ destinado al típico ajuste del valor de algo que se muestra en pantalla del equipo.  Reemplazarlo es fácil y barato si te animas a ponerte el gorro bricosónico y te enseñamos cómo.

A primera vista los potenciómetros y los encoders se parecen mucho, pero mientras un potenciómetro es una resistencia variable con un recorrido con inicio y fin, y pensado para poder ajustar de forma continua un voltaje (y en ese sentido ‘analógico’), un encoder muchas veces opera ‘sin fin’ y al girar en uno u otro sentido produce en sus pines un patrón binario (y en ese sentido ‘digital’) que los microprocesadores pueden interpretar con mucha facilidad. Así se pueden usar para incrementar/decrementar al girarlos el parámetro sobre el que actúan.

Este tipo de control se ha convertido en algo muy cotidiano. Es muy barato en fabricación y muy eficaz para el usuario. Os mostramos imágenes de un par de productos, con el aspecto externo típico:

En mi caso se trataba de una mesa 01V (no la 01V96i de la imagen anterior, sino la 01V original, ya algo antigua y sin posibilidad de comprar piezas oficiales) que recibí sin ni siquiera la rueda externa. Tampoco estaba el ‘encoder’ que lleva dentro y que es realmente la pieza clave. El disco externo es solo un capuchón, de la misma forma que el que remata un potenciómetro.

Más allá de ese aspecto externo, internamente, como os decía, lo que hay debajo del data dial es un simple encoder. Aquí tenéis el modelo que he usado en la reparación, y que, ya os adelanto, no coincide  ni en tamaño ni en su ‘pinout’ con el original, con lo cual el tutorial se enriquece más. 
 

Como podéis apreciar en la parte delantera de la imagen, hay 3 pines. Y a ambos lados un par de elementos más grandes pensados como mero soporte, que den solidez al conjunto una vez se suelda en la placa correspondiente. Tal como os decía, parece un potenciómetro pero no lo es. 

El encoder original de la 01V era otro modelo, así que seguramente en vuestro caso será mucho más sencillo que lo que os voy a contar. Os bastará desoldar el antiguo defectuoso, comprar uno igual (suelen tener la referencia escrita y se encuentran en tiendas de electrónica o por internet) y soldar el nuevo en su lugar. Pero precisamente he elegido este ejemplo porque me tocó echarle imaginación, y así os enseño como salir del paso aunque aparezcan dificultades.
El original era de mayor tamaño, con estructura metálica, no de plástico, y con una separación entre los pines mayor, con lo que tampoco podía desoldar y soldar sin más el que tenía por casa. 

Por suerte los encoders son prácticamente iguales todos en cuanto a su funcionamiento, aunque puede haber diferencias en tamaño general (básicamente los dos formatos que os he mostrado en esas imágenes), y también de altura del eje (algunos más cortos, otros más altos; siempre se puede cortar un eje largo si hiciera falta ajustarlo). Lógicamente, si podéis localizar el mismo tanto mejor, pero no es tan relevante. 

Casi siempre se usan encoders con 24 etapas por vuelta (incrementan/decrementan 24 veces cada vuelta completa), aunque los hay de 12 y más raramente de otros valores. mejor usar el mismo número de 'ticks' por vuelta para que su acción no sea ni lenta ni rápida.

En concreto, si buscáis en internet el manual de servicio (service manual) de la 01V lo encontráis sin mucho problema, y en él se indica incluso la referencia del encoder original, que es EC16B24204. Os dejo también algunas otras imágenes del manual en este 'collage', que me ayudó a identificar la pieza que necesitaba.

Ese encoder es de los de 24 ticks por vuelta y de tamaño ‘grande’, en esta otra imagen veis su fotografía. Y os la muestro junto a lo que quedaba de él en la mesa que recibí. Estaba roto y desaparecido casi al completo. Además en esta 01V, ese encoder va soldado en una plaquita pequeña propia (la veis en la imagen). 

Por cierto en esa imagen veis también el ‘circuito’ que se usa con los encoders (en otro apartado os cuento cómo funcionan, por si tenéis curiosidad). No son más que resistencias de 'pull up'. Y por cierto, veis que los controles de pan, F, G, return1 y return2 en esta 01V son de nuevo encoders (estos sí, del tamaño pequeño que os mostraba en otra foto).

Este modelo que se usa para este data dial es de los que tiene ‘rosca’ y esa rosca es la que permitía mantener en su sitio a la plaquita con el encoder, sujeta a un soporte metálico (que marco en la imagen siguiente con borde azul) y asomando a través del panel frontal. Esa plaquita lo único que hace es llevar los 3 pines a un conector para sacarlos vía cable hacia una placa interna con el resto de la electrónica. 
 

Pero lo mejor: toda esa investigación al final no me sirvió de nada. Tenía prisa, y no quería esperar a pedir ese encoder exacto. Total al final no tenía tampoco el capuchón. Así que finalmente me decanté por usar el que os mostré en foto, el de plástico, dado que tenía por casa.

Pero lo primero, y a veces casi lo más difícil, puede ser llegar hasta el encoder en sí. Hay que quitar los tornillos que permitan abrir el chasis, y según donde este alojado, habrá que seguir desatornillando algunas cosas más hasta llegar a donde esta alojado. En este caso tuve suerte. Tened especial cuidado para que no se os caigan dentro, que luego cuesta a veces sacarlos. Lo mejor para ello es usar un destornillador imantado (o imantar uno que tengáis pasándole un imán varias veces tocando de arriba hacia la punta el eje del destornillador).
Las mesas de la serie 01/02/03 de Yamaha están my bien concebidas para el mantenimiento. Lo primero desenchufar, desde luego. Y a partir de ahí, para abrir, soltar tornillos externos (clasificándolos bien si fueran de diferentes tamaños, tomad fotos del proceso si lo necesitáis para luego poder seguir el camino inverso).

Como os decía, estas Yamaha son una gozada para el mantenimiento. Retirados los tornillos externos, se puede elevar el panel frontal hasta dejarlo suspendido, os dejo una secuencia de fotos. 

Como os decía, en lugar de comprar el reemplazo y esperar a que llegara, fui por la vía rápida con un encoder de los pequeños. Uno ademas sin rosca, con lo que no podía usar la tuerca para fijarlo… Os cuento.
Aprovechando la pieza metálica en la que se fija con tuerca la plaquita del encoder original, lo que hice fue directamente colocar el encoder nuevo sin rosca, y usar para fijarlo uno de mis grandes aliados para las reparaciones. Una pasta de soldadura metálica en frío. Aquí tenéis la vista trasera, ya con la pasta solidificada (tarda menos de 5 minutos). También veis que soldé directamente los hilos del cable a los 3 pines del encoder, pero no en cualquier orden (luego vamos con eso).

Ese nombre rimbombante corresponde a un tipo de productos que se venden por varias marcas. Permiten, como su nombre indica, soldar piezas de metal en frío, pero también son útiles para unir o reconstruir piezas de plástico y los he usado con éxito en varios casos de restauración en los que ya no era fácil o asequible obtener piezas originales.
En mi caso suelo usar Nural Patex 21 o 27. Viene en dos tubos y es al mezclar el contenido de ambos a partes iguales (uno blanco, otro negro) como reaccionan y empieza a fraguar. Una vez mezclados no hay que tardar, en menos de 5 minutos estará petrificado.

Además de colocar pasta en la parte trasera, apliqué también por delante, para así fijarlo mejor, teniendo en cuenta que al final va a sufrir tensiones al actuar sobre el ‘data dial’ es mejor que quede bien fijado.

El otro problema que podéis tener que enfrentar al reemplazar un encoder es si se corresponden o no los pines del antiguo y del nuevo. Es conveniente parar a conocer un poco el funcionamiento de un encoder. Y por suerte es muy sencillo. 

Imaginad, como en la imagen siguiente superior, que el borde de un círculo alterna sectores que conducen y otros que no. Con dos contactos (que luego asoman en pines) se puede entonces saber si estamos en zona ‘conductora’ o ‘no conductora’, y de esa forma, si giramos el círculo, se podría generar una señal binaria ‘conduce/no conduce’. Si en lugar de un dibujo de ese tipo tenéis en el círculo dos aros parecidos pero ligeramente desplazados entre sí (en concreto en lo que los ingenieros llamaos ‘en cuadratura’, o sea, separados un cuarto de ciclo), podríais leer ambos patrones (necesitando para ello 3 pines) y obtener lo que veis en la parte inferior de la figura.

Y ahora viene lo bueno: Cuando el encoder gira en un sentido o en otro es como si el patrón que se produce fuera hacia delante o hacia detrás. Lo tenéis ilustrado en esta otra figura. 

Y la gracia es que si tomáis como referencia el momento en el que una (la de abajo por ejemplo) cambia del valor bajo al valor alto, la otra presenta siempre el valor alto en un tipo de giro y el valor bajo si está girando en sentido contrario. Y ya lo tenemos: según gira se puede saber si gira en un sentido o en otro, y tendremos tantas marcas como ‘secciones’ tenga el encoder. Os decía que típicamente son de 24 secciones y en cada vuelta completa generarían 24 avisos de ‘incrementar’ o de ‘decrementar’.

Para rizar el rizo: aunque ese dibujo con dos aros decalados entre sí nos ha venido bien para comprender el funcionamiento, internamente muchos encoders usan un solo aro, y lo que hacen es tener dos puntos de lectura separados entre sí. Al final es lo mismo tener dos lectores en una misma posición sobre dos aros decalados, o usar un solo aro con los dos puntos de lectura decalados. 

Los tres pines que tiene el encoder son precisamente los que sacan esas dos señales y un tercero que es el que representaría la ‘masa’ o ‘referencia’ (los 0 voltios, para entendernos). En algunos encoders esa masa está en un extremo de los tres pines, en otros esta en el centro. Pero por cómo se usan no rompéis nada por probar hasta dar con la combinación buena. En mi caso tuve que cambiar el orden y hacer corresponder los tres hilos del cable con determinados pines del nuevo encoder. Lo veis más arriba, en la foto en que se muestran las soldaduras que hice.
Al probar os pueden pasar cosas como que solo cuente hacia arriba o hacia abajo, o bien que cuando tenía que subir de valor baje y viceversa. Esos son síntomas de que no habéis acertado con la colocación correcta de los pines. No me enrollo con ello. Un poco de paciencia y sentido común y acabaréis por descubrir cómo tienen que ir. Y caso peor sólo hay 6 permutaciones posibles, así que no cuesta tanto descubrir la buena.

Por cierto, los encoders los hay ahora mismo con y sin pulsador incorporado. Los encoders con pulsádor tienen otros dos pines, que son precisamente los del interruptor que se acciona al pulsarlo, Esos dos pines van claramente separados, con lo que no hay confusión posible. Y como son un pulsador no importa en que orden los coloquéis, funcionarán.

Si no tenéis (como era mi caso) el capuchón original, siempre podéis poner alguno que quepa y os sea cómodo para luego poder ajustar valores. El que he colocado no ha quedado precisamente elegante, pero sí práctico. En estos casos, como van a quedar amplios huevos, colocad una lámina de plástico tapando para que quede más bonito y sobre todo para evitar que entren cualquier cosa al interior.