1 Juli 2026 –
Bij het Kruidvat stond een magnetische keukentimer van TMC in de aanbieding, €6,99. Rond ding, mat zwart, met een dot-matrix-achtig 7-segment display en een draaibare rand. Precies het soort goedkope consumentenelektronica waar ik nieuwsgierig van word: hoe zit zoiets in elkaar, en wat zit er voor brein in?
Aanleiding
Ik koop dit soort dingen niet om ze te gebruiken. Ik koop ze om open te schroeven. Deze timer trok mijn aandacht omdat het display niet uit een kant-en-klaar 7-segment-component bestaat, maar uit 28 losse SMD-LED’s die samen vier cijfers vormen – een designkeuze die me meteen benieuwd maakte naar de aansturing erachter.
Het board
De print is voorzien van een partnummer: DIY-0047LED-N, versie 00 en is gedateerd 2023.02.22 – een fabrieks-artikelnummer, geen uniek ontwerp voor dit specifieke product. Rond board, een druktoets, en een SOIC-chip met een ICSP-header erop: VPP, PGC, PGD, VCC1, GND1. Klassieke Microchip-pinnamen.
Uit de handleiding werd al snel duidelijk wat ik in handen had: een kitchen timer die minuten en seconden telt (M/S-indicators naast het display), bediend met een druktoets en – zo bleek later – een rotary encoder.
Uit elkaar
Vier kleine kruiskopschroefjes onder de batterijklep, PH00-bitje erop, klaar.
– batterijklep eraf – drie AAA-batterijen in serie, 4,5V
– veercontacten voor +/-
– een magneet aan de achterkant voor bevestiging op de koelkast
– een schuifschakelaar als volume uit/laag/hard
Verder open, en de rest van de behuizing komt los: een gekartelde ring (de draaibare buitenrand), een tandwieltje, en de eigenlijke printplaat met daarop een piëzo-buzzer voor het alarm.
Tussen de print en het display zit een wit kunststof lichtgeleider-stukje (een soort van diffuser), met per cijfer de zeven segment-vormen erin uitgesneden. Elke SMD-LED schijnt zo door zijn eigen segment-vormpje – dat verklaart de “zachte”, gestippelde look van het display in plaats van een harde 7-segment-lijn.
met de segment-vormen zichtbaar
De multiplex-matrix
Met het board blootgelegd en onder spanning kon ik alle 28 LED’s identificeren: vier groepen van zeven (1A-1G tot 4A-4G), gemultiplext aangestuurd via een handvol digit-select transistors (Q1-Q4) en gedeelde segmentweerstanden. COL1 op de silkscreen bevestigt dat opzet.
Verder op het board:
– een 3-pins rotary encoder met druktoets, voor het instellen van de tijd
– een 32,768kHz kristal voor de tijdbasis
– de piëzo buzzer voor het alarm
– een 24-pins SOIC-chip (U1) als brein van het geheel
Om alle meetpunten scherp te krijgen heb ik een geprinte foto van de PCB gemaakt en daarop de nodige aanduidingen van de pinnen – ouderwets werkt nog steeds het beste als je meerdere keren dezelfde nodes moet terugvinden.
ICSP en de PICkit 3
Vijf pads – VPP, VCC1, GND1, PGD, PGC – vormen een klassieke Microchip ICSP-header. Genoeg reden om de PICkit 3 erbij te pakken en te proberen de firmware uit te lezen, puur uit nieuwsgierigheid of dat zou lukken.
Onder de microscope soldeer ik vrijf wirewrap-draadjes op de specifieke pads met aan de andere kant een soort van breakout met behulp van een breadboard-header. Deze breadboard-header verbind ik met dupont-stekkertjes naar de PICkit wat zorgt voor flexibiliteit in de bedrading.
MPLAB IPE v6.20 geïnstalleerd – de laatste versie die de PICkit 3 nog ondersteunt, want Microchip heeft die tool inmiddels op het EOL-lijstje gezet. Advanced Mode in met het standaardwachtwoord (microchip, staat letterlijk als hint in het dialoogvenster).
Poging tot uitlezen
Eerste connectiepogingen faalden stil – geen Device ID, geen foutmelding met inhoud, gewoon “Connection Failed”.
Het blijkt een voedingsprobleem: de PICkit 3 kan zelf maar een beperkte stroom leveren, en de LED-matrix trekt via dezelfde VCC1-rail te veel voor wat de programmer kan bijbenen. Oplossing: extern voeden met mijn labvoeding op 3,3V, en de PICkit alleen laten sensen in plaats van zelf leveren.
Daarna, kortstondig, een geslaagde handshake: Het contact blijkt daarna niet reproduceerbaar – vermoedelijk een wiebelig draadje op de krappe SMD-pads. Om de verbinding te verstevigen heb ik de draadjes uiteindelijk vastgesoldeerd en met UV-lijm vastgezet.
Wat ik nu weet
Het pinnetjes tellen op de SOIC-chip leverde een verrassing op: 24 pins, 12 aan elke kant. Dat past niet bij de standaard Microchip PIC16F1xxx-familie, die springt van 20 naar 28 pins zonder 24-pins tussenstap. Sterke aanwijzing dat dit board, ondanks de Microchip-achtige ICSP-labels, waarschijnlijk een kloon-chip gebruikt – Holtek, SinoWealth of Padauk zijn bekende kandidaten in dit segment. De chipmarking zelf is uitgepoetst, vermoedelijk met opzet, dus een directe identificatie zit er niet in via die weg.
Volgende stappen|
De PICkit-route lijkt hiermee grotendeels uitgeput voor dit specifieke board. Het vervolg wordt gedragsreconstructie in plaats van uitlezen:
– de multiplex-matrix en encoder-pinout volledig vastleggen met de multimeter
– met de oscilloscoop de multiplex-frequentie en segment-timing meten
– op basis daarvan zelf firmware bouwen, op een vervangende chip, bijvoorbeeld een ESP32
Of ik daar daadwerkelijk iets nuttigs mee ga doen – een reflow-timer, een workshop-klok – of dat het bij deze exercitie blijft, zie ik later wel.
Wat heb ik gebruikt
– breadboard + dupont-draadjes en wirewrapdraad
– TMC Magnetic Kitchen Timer (Kruidvat, €6,99, art.nr. C25020401)
– Hazet 805/7 precisieschroevendraaierset, PH00-bit
– JBC soldeerstation, C245-tip
– SM6 stereomicroscoop
– Microchip PICkit 3
– MPLAB IPE v6.20 met PICkit 3-ondersteuning
– labvoeding, HPS3025, 0-30V 2,5A
– Fluke multimeter
Wat ik hier het meest van opgestoken heb
De aanname die je het langst vasthoudt kost je het meest. Ik bleef te lang binnen het PIC-frame denken – verkeerde spanning, verkeerde bedrading, verkeerd device geraden – terwijl het achterliggende signaal (24 pins, geen marking) eigenlijk al vroeg zei dat ik in de verkeerde processor-categorie aan het zoeken was. Als iets blijft tegenwerken ondanks dat je alle voor de hand liggende fixes hebt geprobeerd, is de vraag niet “wat doe ik nog fout binnen dit model”, maar “klopt het model zelf nog wel”.
En de context lag gewoon toevallig al naast me – die manual had ik toch al liggen. Dat veranderde meer dan alle metingen samen. Soms zit het antwoord al in de kamer, nog niet verbonden met waar je naar zoekt.
