VFD-Uhr mit Datum, Wochentag und Sound

Einen neuen Bausatz zum Thema Vakuum Floureszenz Display habe ich von Günter (gr-pojects) erhalten. Vielen Dank!

Es ist eine Uhr mit Vakuum-Floureszenz-Anzeigeröhren der Typen IV-11 für die Stunden, Minuten und Sekundenanzeige und einer IV-18 Röhre für die Datumsanzeige, sowie IV-3 zur Darstellung des Wochentages. Die Uhr besteht aus einem Mainboard mit Spannungsversorgung, CPU, MP3-Modul sowie den Treiberbausteinen für die Röhren. Die Uhrzeit wird über einen extern angeschlossenen DCF-77 Empfänger eingestellt und synchronisiert. Später wird das Board noch mit einem Realtimeclock-Schaltung erweitert.  Die Energieversorgung für die gesamte Schaltung kommt von einem kleinen Steckernetzteil mit 12V/1.2A. Die Gesamtstomaufnahme beträgt ca. 450mA. Als besonderes Feature besitzt die Uhr ein kleines MP3-Soundmodul mit MicroSD-Kartenslot. Dieses erhält vom Microcontroller über die serielle Schnittstelle zu jeder viertel-Stunde ein entsprechendes Commando, ein MP3 File abzuspielen. So wird die viertel Stunde mit einem „Gongschlag“, die halbe Stunde mit zwei und die dreiviertel Stunde mit drei „Gongschlägen“ signalisiert. Zur vollen Stunde wird die entsprechende Uhrzeit angesagt.

Die gesamte Schaltung ist in ein Alu-Acryl Gehäuse eingebaut. Alle Formteile sind gefräst und werden mit verschraubt. Ein Video vom Aufbau und der Funktion ist unten zu sehen:

Philips „Sonate“ Philetta Euro280

Philips Philetta Euro 280 „Sonate“

In den Jahren 1968 bis 1970 wurde der Radioempfänger mit der Aufschrift „Philetta Euro 280“ von Philips gebaut. Es ist dies ein kleiner Mehrbandempfänger mit Transistorbestückung. Die Typenbezeichnung 12RB280/30 mit der Aufschrift „Sonate“ scheint hier eine weitere Ausführung dieses Modells zu sein. Auf jeden Fall, habe ich die Version  „Sonate“ – wieder einmal aus den Tiefen der Kellergefilde – ausgegraben und nach oberflächlicher Reinigung an das Stromnetz angeschlossen. Sofort nach dem Einschalten leuchtet die Skalenbeleuchtung und aus dem Lautsprecher ist ein deutliches 50Hz Brummen wahrzunehmen. Mit Erhöhen des Lautstärkepegels kommt dann noch ein Rauschen hinzu.  Also auf das UKW Band geschaltet und einen Sender gesucht – und siehe da, es klappt. Einzig das Brummen stört. Ansonsten funktioniert das Gerät ohne weitere grössere Probleme. Um die Ursache des Brummens zu finden, fängt man mit der Fehlersuche wie üblich bei der Spannungsversorgung an.

entfernte Rückwand

Die Rückwand ist schnell abgenommen und das Netzteil, bestehend aus einem, auf einer Trägerplatte montiertem Transformator samt Gleichrichter und Siebkondensatoren, ausgebaut. Jetzt kann man auch ohne das Oszilloskop und das Multimeter zu verwenden, gleich erkennen, wo der Zahn der Zeit seine Spuren hinterlassen hat. Die beiden Elektrolytkondensatoren sehen nicht mehr ganz gesund aus.

Eine schnelle Messung der Spannungen bringt Gewissheit. Die Gleichspannungen haben eine ordentliche Restwelligkeit, die den „Brumm“ verursacht.  Also ist die Funktion der Elkos, die Gleichspannung zu glätten, nicht mehr, bzw. schlecht gegeben. Eine Messung der Kapazitäten bestätigte das. Also habe ich die Kondensatoren erneuert.

Netzteil mit erneuerten Kondensatoren

Gleich nach dem Einschalten, noch bevor ich den Tastkopf an den Messpunkten hatte, war ein Rauschen ohne „Brumm“ zu hören. Das Oszillographenbild zeigte jetzt auch eine saubere Gleichspannung – fast ohne Welligkeit. Der Empfänger arbeitete wieder ganz sauber, ohne störende Nebengeräusche. Das war scheinbar der einzige Fehler.

Zu den technischen Informationen:

Das Hauptprinzip des Empfängers ist ein Superhet  (nach dem Überlagerungsprinzip) mit einer ZF von 460/10700 kHz.
Die Wellenbereiche des Empfängers:

Frequenzskala
  • Langwelle
  • Mittelwelle 1 (520-1400kHz)
  • Mittelwelle2 (1400-1600kHz)
  • Kurzwelle
  • UKW

Die Endstufe hat eine Leistung von 3W, die in einem dynamischen Lautsprecher mit permanent-magnetischer Erregung in Schallenergie umgesetzt wird. Das Gehäuse ist aus Kunsstoff und hat die Abmessungen 43×17.5×10.5cm bei einem Gewicht von 2.4kg.  Versorgt wird der Empfänger mit 220V/50Hz Netzspannung.

 

 

Technik-Spielzeug von früher – aus Kunststoff

Gar nichts mit Elektronik hat dieser Beitrag zu tun. In meinem Retrowahn war ich wieder einmal in den Kellerräumen des Elternhauses stöbern und habe dort hinter staubigen Einmachgläsern  modrig riechende Kartons mit unbekanntem Inhalt entdeckt. Also was blieb mir übrig, den Inhalt dieser Kartonagen freizulegen und anzusehen. Und was hier zum Vorschein kam, waren weitere Kartons des bekannten Spielzeugherstellers „LEGO“. Einige sehr verstaubte originale Schachteln von Lego-Technik Modellen und alte Waschpulverkartons, die mit vielen, vielen bunt gemischten Lego-Bausteinen und anderem Zeug und leider auch Müll gefüllt waren. Eigentlich, dachte ich mir, diese vielen Plastikteile kann ich in den Müll werfen, denn damit wird auch mein Sohn sicher nicht mehr spielen. Alles riecht nach Keller und ist schmutzig und die Arbeit, das alles zu reinigen und zu sortieren wird sich sicherlich niemand mehr antun. Aber anderer seits ist das wirklich altes Spielzeug aus den 70igern und 80iger Jahren – also schon über vierzig Jahre alt. Und das ist wieder genau mein´s. 🙂 Dinge aus meiner Kindheit und entsprechende Erinnerungen daran.

Also alles eingepackt und nach Hause transportiert. Und dann in mühevoller Arbeit alles einmal nach Farben sortiert und von Müll und legofremden Teilen befreit. Und jetzt begann die eigentliche Arbeit. Das Ziel sollte sein, aus den vielen Teilen wieder die alten Lego-Technik Modelle zusammen zu setzen und fehlende Teile soweit noch vorhanden, nach zu bestellen. Es sollten die „Vintage Baukästen“ so gut wie möglich in ihrer Originalität wieder hergestellt werden.

Gut durchmischte und nicht vollständige Legoboxen

Auf dem Foto ist ein kleiner Teil der „ausgegrabenen“ Legoboxen zu sehen. Hier waren zumindest die Schachteln schon einmal grob gereinigt. Was nach der mühevollen Sortier- und Aufbauarbeit herauskam kann sich allerdings auch wieder sehen lassen.

 

Nr. 853 Lego Car-Chassis

 

Die Nummer 853 ist das Autochassis. Verkauft wurde der Bausatz im Jahr 1977. Er besteht aus 601 Teilen und fertig aufgebaut ca. 52cm lang und 22cm breit.

Das Modell hat einen Vierzylinder Reihenmotor mit Zweiganggetriebe und Kardanwelle zur starren Hinterachse. Das Getriebe, sowie die Kolben sind funktionstüchtig. Ebenso funktioniert die Lenkung. Die Sitze sind in der Längsachse verschiebbar.

In dieser Serie war die Hinterachse noch starr und mit einem Differential ausgestattet. Im folgenden Bild ist der aufgeräumte, wieder hergestellte Baukasten zu sehen.

 

Nr.: 8860 Car Chassis

Aus 671 Einzelteilen ist das Auto Chassis mit der Nummer 8860 zusammenzusetzen. Das Set stammt aus dem Jahr 1980 und hat eine Grösse von 46×19 cm. Hier wurde im Vergleich zum 853er schon einiges erweitert. Die Hinterräder sind einzeln aufgehangen und besitzen eine Federung. Der Motor sitzt hinten und ist diesmal ein Vierzylinder Boxer. Auch hier gibt es ein Getriebe mit drei Stufen.

Die Sitze sind in Längsrichtung verstellbar und die Neigung der Sitzlehne kann ebenfalls eingestellt werden. Auch hier ist wieder eine Zahnstangenlenkung verbaut.

Die Originalverpackung ist noch vorhanden und sieht im sortierten Zustand wie folgt aus:

 

Nr. 854 Lego GoKart

Aus dem Jahr 1978 stammt das Lego GoKart Nr. 854. Es hat die Abmessungen von ca. 21 x 13cm und wird aus 206 Teilen zusammengesetzt. An realisierten Funktionen gibt es eine Zahnstangenlenkung und einen Einzylinder-Motor, mit einem funktionstüchtigen Kolben. Die Hinterachse ist starr und die Welle über eine Übersetzung mit der Kurbel des Kolbens verbunden. Laut Angaben im Netz hat dieses Modell mittlerweile Kultstatus erreicht, da es eines der ersten Lego-Technik Modelle überhaupt sein soll. Ist hier die Originalverpackung und vorallem die Nummer 9 an der Frontseite noch vorhanden, dann soll das Modell in Sammlerkreisen richtig wertvoll sein. Leider kann ich keines der beiden Kriterien erfüllen.

Nr. 856 Lego Bulldozer

 

Mit dem Modell Nr. 856 hat Lego eines der unzähligen Baufahrzeug-Modelle auf den Markt gebracht. Der Bulldozer stammt aus dem Jahr 1979 und besteht aus 370 Teilen. Die Grundfläche beträgt 24x 11cm bei einer Höhe von 14cm. Von den Funktionen ist die Schaufel kipp-, heb- und senkbar. Zwei Ketten auf Zahnrädern stellen die Verbindung zur Auflagefläche dar.

 

Leider ist auch hier von der Originalverpackung auch nur mehr die Schachtel ohne Innenteilung vorhanden.

 

Nr. 8848 Lego Unimog

Der Unimog 8848 aus dem Jahr 1981 misst an der Grundfläche knapp 30x12cm bei einer Höhe von 14cm. Er besteht aus 398 Teilen. Als funktionierende Technik ist hier wieder die Lenkung, die kippbare Ladefläche, sowie eine heb- und senkbare, sowie kippbare Schaufel vorhanden.

Auch hier fehlt von der Schachtel leider die Innenausstattung, ansonsten ist auch das Modell komplett. Ausser den hier vorgestellten, vollständigen Baukästen sind noch einige weitere vorhanden, bei denen aber leider zu viele Teile fehlen. Aber irgend ein Flohmarkt oder online Konvolut an Legoteilen wird sich wohl einmal ergeben, um auch diese Sets zu komplettieren und vollständig in eine Retrosammlung aufnehmen zu können.

 

 

ABS Steuergerät und der Wackelkontakt

In den modernen Kraftfahrzeugen ist ja massenweise Elektronik verbaut, die über unterschiedliche Bussysteme miteinander kommuniziert. Zahlreiche Steuergeräte verarbeiten Sensordaten und führen damit Regel- und Steueraufgaben durch und senden diese an Aktoren und Geber. Doch leider ist viel Elektronik, vorallem die hochintegrierte, auch fehleranfällig. Die rauhen Umgebungsbedinungen, die in einem Fahrzeug herrschen, insbesonders im Motorraum, lassen diese Komponenten schneller altern. So treten immer wieder Ausfälle von Komponenten auf. Manchmal sind es nur Kleinigkeiten, wie Kontaktfehler durch zum Beispiel kalte Löstellen. Diese Fehler lassen sich oft auch einfach reparieren, ohne gleich ein neues Teil kaufen zu müssen. Oder zumindest provisorisch reparieren, um das Fahrzeug im betriebsfähigen Zustand zu halten, bis ein Neuteil verfügbar ist.

Dieses Mal habe ich ein Auge auf ein Steuergerät eines BMW geworfen, das für die Bremsdruckunterbrechung im Radblockier-Fall zuständig ist – also ein ABS – Steuergerät. Die ABS-Kontrolleuchten im Tachomodul signalisierten durch ein Dauerleuchten, dass hier ein Defekt vorliegt. Die Radsensoren und Verbindungsleitungen zum Steuergerät kamen als Fehlerursache nicht in Betracht – es konnte dann nur das Steuergerät sein. Vom Hydraulikblock getrennt landet es auf meinem Tisch.

Bosch ABS-Steuergerät 34.52-6750345

Die Elektronik verbirgt sich unter einer verschweissten Kunststoffabdeckung. (im Bild direkt vor dem Stecker zu sehen). Diese lässt sich nur mit gröberer Gewalt öffnen. Ich wählte hier eine kleine Trennscheibe für den Drehmel, mit dem ich die Klebestellen an drei Kanten vorsichtig auftrennen konnte.

Schnitt entlang der Klebeschweissstelle

Im Bild kann man die Schnittstelle erkennen. Die hintere Seite unter dem Stecker ist für die Trennscheibe nicht zugänglich. Das ist aber auch nicht notwendig, da der Deckel so zum Stecker hin hochgebogen werden kann und nicht vollständig entfernt werden muss.

Deckel ist hochgeklappt

Nun kann der Deckel hochgeklappt werden. Darunter kommt die Elektronik zum Vorschein. Hier ist nun höchste Vorsicht geboten. Die Trägerplatine (vermutlich Rogers-Material) ist lediglich mit Silikongel geschützt. Und darunter befinden sich nicht nur einige SMD-Komponenten, sondern auch direkt die DIEs (also die Siliziumhalbleiter – so wie sie vom Waver geschnitten werden, bevor sie in einem Gehäuse vergossen und gesichtert werden) Diese wiederum sind auf die Platine geklebt und mit Bonddrähten zu dieser verbunden. Die Drähte haben teilweise einen Durchmesser von 25µm und man kann sich vorstellen, die sind auch ziemlich empfindlich. Geschützt sind sie lediglich durch das Silikongel, das immer extrem dauerelastisch ist. Diese Konstruktion macht den extremen mechanischen Materialstress, der durch die thermischen Gegebenheiten im Motorraum und Vibrationen besteht, vermutlich am besten mit…

Betrachtet man die Platine genauer, so ist zu erkennen, dass auch die Verbindungsleitungen zur Aussenwelt (Stecker und Elektromagnete) mit unterschiedlich dicken Bonddrähten ausgeführt sind. Und hier ist in den meisten Fällen auch der Fehler zu suchen. Manche Bondstellen brechen.

Die ersten fünf dicken Leitungen von links sehen unter dem Mikroskop wie folgt aus:

Bruchstellen an den Bondstellen

Wenn man ganz genau hinsieht kann man die Bruchstellen erkennen. Mit einer Pinzette lassen sich die defekten Leitungen einfach herunterziehen.

defekte Bonddrähte sind entfernt

Sind die defekten Bonddrähte entfernt, dann muss das Silikongel vorsichtig zur Seite geschoben werden. (Ideal wäre an dieser Stelle, das gesamte Gel zu entfernen – das würde eine professionelle Reparatur unter dem Wirebonder ermöglichen) Da ich die Möglichkeit zur Gelentfernung leider nicht habe, muss hier gelötet werden. Aber auch hier ist doch ein wenig Geschick von Nöten.

Neue Verbindungsleitungen

Es sieht zwar nicht perfekt aus, aber die Lötverbindungen halten und haben Kontakt. Ich habe hier lackierten Kuperdraht mit 100µm Durchmesser genommen, da die Silberbonddrahtbestände in dieser riesigen Dimension nicht vorrätig sind…

Jetzt kann das fehlende Silikongel ersetzt werden. Ein vorsichtiges Verstreichen des umliegenden ist bedingt ebenfalls möglich. Der Deckel kann nun mit Kleber wieder verschlossen und versiegelt werden. Hier bietet sich der KFZ-Scheibenkleber an.

Wenn alles geklappt hat und keine weiteren Bonddrähte (auch auf dem Board selbst) beschädigt sind, dann sollte das Steuergerät wieder arbeiten.  Hier ein kurzes Video zur Reparatur:

 

 

 

Carrera Retro – ein Kellerfund

Beim Stöbern in den Tiefen des Kellers  ist mir wieder ein Stück aufgefallen, das meine Aufmerksamkeit auf sich zog. In einer modrigen Kartonbox befanden sich kleine, sehr staubige Spielzeugmodellfahrzeuge aus den Kinderzeiten. Darunter war auch ein Fahrzeug, das viel älter aussah und nicht zu den anderen Teilen passte. Das musste ich mir genauer ansehen. Zuerst einmal war eine Reinigung notwendig. Nachdem der ganze Staub und Dreck entfernt war, kam folgendes zum Vorschein:

Es dürfte sich dabei um ein „Carrera-Modell“ für die gleichnamige Rennbahn handeln. Bei meinen online Recherchen bin ich auf die Bezeichung „Lotus Climax 40402“ gestossen. Das Fahrzeug dürfte aus den Jahren 1967 bis 70 aus der „Carrera Universal“ Serie oder der „Carrera 123“ Serie stammen. Die Carrera Universal Serie stammt aus dem Jahr 1963 und die Autos wurden im Maßstab 1:32 gebaut. Carrera 124 von 1967 bezieht sich hier auch wieder auf den Maßstab von 1:24. Falls sich hier zufällig ein Carrera Kenner herverirrt, würde es mich freuen zu erfahren, aus welcher Serie der kleiner Wagen wirklich stammt.

Der Strom für den Antrieb wird über einen kleinene Schleifkontakte vom Führungsslot in der Bahn zum Fahrzeug übertragen.

 

Ein DC-Motor treibt das Auto an. Die Kraft vom Motorritzel wird über ein Winkelgetriebe auf die Starre Achse übertragen. Hier ist das Kunstoffzahnrad leider beschädigt. Dieses Teil war wohl eine Schwachstelle der Autos…

Schwachstelle Zahnrad

 

Man beachte die Induktivitäten in der Zuleitung des Motors und den parallel geschalteten Kondensator. Auch damals war Funkentstörung und EMV schon ein Thema.

Die Kunststoffkarosserie ist noch in einem relativ guten Zustand. Es fehlen drei Trichter des Motorlufteinlasses und die Auspuffendrohre sind scheinbar abgebrochen. Trotz dieser kleinen Makel kommt das Modell in die Vitrine. Schade dass keine weiteren Komponenten dieser Anlage mehr vorhanden sind.

UPDATE: Bei dem Auto handelt es sich um ein Modell der Serie UNIVERSAL 132. Danke an Johannes für die Info. Die Bahn dieser Serie ist mit einem Dreileitersystem ausgestattet, wobei in der Nut die Masseschiene verläuft und je eine Schiene links und rechts neben der Nut. Diese beiden Schienen waren getrennt versorgt, sodass in einer Bahn zwei Autos unabhängig voneinander gefahren werden konnten. Die um 360° drehbaren Schleifer ermöglichten sogar U-Turns des Fahrzeugs…

Raspberry PI – OS tuning

Der Raspberry PI wird mittlerweile ja in vielen Anwendungen im Dauerbetrieb eingesetzt und hat dort unterschiedlichste Aufgaben zu erfüllen. Manchmal ist er ein Webserver, eine Wettersensorstation, ein NAS, oder eine Steuerung. Was auch immer. Doch meist hat ein Raspberryboard nur eine dieser Aufgaben zu erfüllen. Die Betriebssysteme bieten jedoch wesentlich mehr Funktionen und Features an, die nicht unbedingt für alle Anwendungen benötigt werden, aber trotzdem mitlaufen und Prozesszeit benötigen, oder die SD-Karte mit unnötigen Schreibzyklen belasten. Das lässt sich aber ändern.

Mein Kollege Mario Wehr hat eine Sammlung an Optimierungen zusammengestellt, die ich hier mit seiner Genehmigung veröffentlichen darf.

Xserver/Windomanager disablen
cmd: raspi-config Menp -> Boot Optins -> Desltop/CLI -> Console only with Login

GPU Shared MEM auf 16MB
cmd: raspi-config Menü -> Advanced Config -> Memory Split ->16MB

Interfaces Disable
cmd: raspi-config Menü -> Interfaced -> Alle Interfaces disablen

Entfernen nicht benötigter Kernelmodule
Bringt: Mehr Speicher für Userspace.
Schnellerer Boot.

Kernel module werden unter:
/etc/modprobe.d/{files}
ge-Blacklistet.

IPV6 disable

File: ipv6.conf
alias net-pf-10 off
alias ipv6 off

File: raspi-blacklist.conf
blacklist ipv6

Sound disable

File: raspi-blacklist.conf

blacklist snd_bcm2835
blacklist snd_soc_bcm2708_i2s
blacklist snd_soc_core
blacklist snd_compress
blacklist snd_pcm
blacklist snd_page_alloc
blacklist snd_seq
blacklist snd_seq_device
blacklist snd_timer
blacklist snd

Bluetooth disable

File: raspi-blacklist.conf
blacklist btbcm
blacklist hci_uart

File: /boot/config
dtoverlay=pi3-disable-bt

cmd: systemctl disable hciuart

UIO disable

File: raspi-blacklist.conf
blacklist uio_pdrv_genirq
blacklist uio

Verschieben von /Temp /Log ins Ram
Bringt: Die SD hält um einiges länger Schnellerer Boot

File: /etc/fstab
tmpfs /tmp tmpfs defaults,size=8M 0 0
tmpfs /var/tmp tmpfs defaults,size=8M 0 0
tmpfs /var/log tmpfs defaults,size=8M 0 0

Log anpassen
Bis auf Kernel/Daemon können alle Logs abgeschalten werden.
File: /etc/rsyslog
#cron.* /var/log/cron.log
daemon.* -/var/log/daemon.log
kern.* -/var/log/kern.log
#lpr.* -/var/log/lpr.log
#mail.* -/var/log/mail.log
#user.* -/var/log/user.log
#mail.info -/var/log/mail.info
#mail.warn -/var/log/mail.warn
#mail.err /var/log/mail.err

Log-Rotating
Da der tmpfs Space klein ist -> logrotate auf 1 bzw daliy
File: /etc/logrotate -> /etc/logrotate.d/{files}

Social Media – muss wohl sein …

Jeder spricht heute von Social Media und dank Smartphone und mobilem Internet kann auch jeder daran teilnehmen. In Wikipedia ist unter „Social Media“ folgende Definition zu finden:

Social Media (auch soziale Medien) sind digitale Medien und Technologien, die es Nutzern ermöglichen, sich untereinander auszutauschen und mediale Inhalte einzeln oder in Gemeinschaft zu erstellen. Der Begriff „Social Media“ wird aber auch für die Beschreibung einer neuen Erwartungshaltung an die Kommunikation genutzt und zur Abgrenzung von dem Begriff soziale Medien im Singular verwendet, da es sich um mehr handelt als um einzelne Medienkanäle.

Soziale Interaktionen in sozialen Medien gewinnen zunehmend an Bedeutung und wandeln mediale Monologe(one to many).

Zudem sollen sie die unbehinderte Verbreitung von Wissen und Informationen unterstützen und den Benutzer von einem Konsumenten zu einem Produzenten entwickeln. Demnach besteht weniger oder kein Gefälle zwischen Sender und Rezipienten (Sender-Empfänger-Modell). Als Kommunikationsmittel werden dabei Text, Bild, Audio oder Video verwendet. Das gemeinsame Erstellen, Bearbeiten und Verteilen von Inhalt, unterstützt von interaktiven Anwendungen, betont auch der Begriff Web 2.0.

quelle: wikipedia

Na dann… wird´s ja Zeit, da auch mit zu machen 🙂 Googles youtube und google+ verwende ich ohnehin, um videos zu den Blogbeiträgen zu verlinken. Und mit der Platform Instagram lässt sich ein kurzes Intro zum Blog verlinken. Das sollte dann mit den gewohnten Buttons zu realisieren sein …

Hameg Oszilloskop HM1508

Ein besonderes Dankeschön möchte ich in diesem Beitrag an die Firma Rohde und Schwarz Österreich GmbH für die kostenlose Überlassung eines Hameg Mixed Signal CombiScope HM1508 aussprechen. Vielen Dank für diese Spende.

Das Hameg HM1508 ist ein Vier-Kanal Oszilloskop mit zwei analogen Kanälen und zwei Logic-Eingängen. Die Samplerate beträgt 1GS/s bei einer Speichertiefe von 106 Punkten pro Kanal. Die analoge Bandbreite beträgt 150MHz. Das Gerät ist noch mit einer klassischen Monochrom-Anzeigeröhre ausgestattet und bietet etliche Funktionen der modernen Speicheroszilloskope.

So sind beispielsweise Messungen am Signal im Amplituden- und Zeitbereich per Cursor und auch automatisch möglich.

Die Datenpunkte werden per Interpolation (sinx/x, pulse, bzw. linear) verbunden. Die Dataaquisition kann in den Modi: single, average, envelope, roll und refresh erfolgen. Die vertikale Darstellung ist in den Bereichen von 1mV bis 20V pro Division einstellbar. Weiters bietet das Hameg einige Math-Funktionen sowie die Moglichkeit, die erfassten Daten zu speichern und exportieren.

Eine USB-Schnittstelle, sowie eine RS232 DB9 Buchse dienen als Schnittstelle zur Aussenwelt.

Ebenso im Lieferumfang enthalten: Die Signalprobes (eine pro Channel)

Die Abmessungen betragen: 285 x 125 x 380 mm 
Gewicht: 5,6kg
Leistungsaufnahme: 35W bei 240VAC und 50Hz

 

Retrocomputer in neuer Technik: MIST FPGA

 

Commodore C16 am MIST FPGA

In den Sommermonaten und vor allem mit meinem kleinen Sohn, ist die Zeit, hinter dem Rechner zu sitzen und über die „Projekt’chen“ zu schreiben, doch sehr dünn gesät. Schon etwas länger beschäftige ich mit den Retrocomputern, wie den Commodore C16, C64, Amiga etc. Mittlerweile ist auch schon eine kleine Sammlung an originaler Hardware zusammengetragen. Um die alten Customchips in den „Brotkisten“ zu schonen, ist es interessant auf alternative Hardware auszuweichen. Für jeden modernen Rechner und auch die kleinen Computer der Raspberry-Foundation ist es kein Problem, einen C64 oder Amiga zu emulierten. Dafür gibt es viel Software (Vice, Yape, Mame, ePSXe, Stella, etc.), die auch ausgezeichnet funktioniert. Bei den Emulatoren wird die Funktionalität der alten Maschinen per Software nachgebildet. Programme und Spiele, die früher per Datasette oder Floppydisk geladen wurden, werden beim Emulator einfach als „Imagedatei“ geladen und gestartet. Das klappt zum größten Teil. Es gibt aber auch Spiele, die so trickreich programmiert worden sind, dass sie das Maximum aus der Hardware herausholen und dafür beispielsweise Bereiche im Speicher für Gamecode verwenden, der für ganz andere Dinge vorgehen war… In solchen Fällen kann es dann vorkommen, dass der Emulator hier versagt.

Noch viel exklusiver und weniger umständlich in Betrieb zu nehmen, um schnell mal einen alten „Rambo“ zu spielen, ist ein Retrocomputer in einem FPGA. Den Elektronikern unter den Lesern ist FPGA sicher ein Begriff. FPGA bedeutet Field-Programmable-Gate-Array. Das Wiederum bedeutet, man hat hier einen Chip, dessen Logikgatter per Softwarebeschreibung erstellt werden. Mann stelle sich zum Beispiel einen TTL Baustein  7408 vor. Er beinhaltet vier unabhängige UND-Gatter mit je zwei Eingängen und einem Ausgang. Solche einfachen und viel komplexere Bausteine bilden von der Funktionalität her, die Basis jeden Computers. Solche „Bausteine“ lassen sich auch in einem FPGA erstellen. Man „beschreibt“ quasi mit einer Hochsprache die Funktion, synthetisiert diese und erstellt einen Programmingcode, der im FPGA dann die Gates zu den gewünschten Gattern zusammenschaltet.

HDL nennt man diese „Hochsprache“ (HardwareDescriptionLanguage). Ein solch ein FPGA enthält nun wirklich sehr, sehr viele GateArrays, die alle zu einer gewünschten Funktion geschaltet werden können. Man baut sich quasi seinen eigenen Chip. Der grosse Vorteil ist natürlich, dass alle Schaltvorgänge in Echtzeit und je nach Beschattung parallel ausgeführt werden. FPGAs von den Herstellern Altera oder XILINX sind mittlerweile in der Lage im Higspeedbereich zu operieren mit zig Megagates, IO-Buffers für SingleEnded und LVDS Signalen  geliefert zu werden.

Mit solchen FPGA´s ist es natürlich auch gar kein Problem einen alten 8 oder 16Bit Computer aus den 80igern nachzubilden. Und zwar in Hardware – das bedeutet die Funktion aller Chips die auf einem C64 Board montiert waren (CPU, RAM, PLA, ROM, SID, VIC, CIA ) wird per VHDL beschrieben und  die Gates des FPGA dann so zusammenschaltet, dass er dann sozusagen ein C64 Chip ist, der alles kann was ein echter C64 kann.    

Altera Cyclon III FPGA
Microcontroller Atmel

Ein solches Projekt wurde im Rahmen des MIST (aMIga atariST) realisiert. Die MIST Community hat hier ein Board entwickelt, dessen Kern ein ALTERA Cyclon III ist.  Ein SD-Kartenslot dient als Datenquelle. Über die SD-Karte wird zum einen das FPGA bin-file (also der Core, der den FPGA zum Computer macht) und zum anderen die Daten für den entsprechenden nachgebildeten Computer, wie Spieleimages. Das Management und übernimmt ein kleiner Atmel-Microcontroller. Die Community hat mittlerweile eine ganze Reihe von Rechnerkernen (Cores) gebastelt, die Rechner wie Atari XL, ZX81, ZX Spectrum, C64, Atari VCS, Atari 5200, Apple II, Sega Master System, NES, Odyssey2 und viele mehr nachbilden.

MIST Board Vorderseite

Das Mist-Board bringt eine Reihe von Schnittstellen mit. Eine MicroUSB-Buchse dient als Eingang für die Energieversorgung. Der MIST kann mit einem normalen USB-Handy Steckernetzteil versorgt werden.

MIST Board Hinterseite

Zwei 9 polige SUB-D Male-Buchsen ermöglichen das Anschliessen der originalen Retro-Joysticks, wie Quickshot etc.  Vier USB-Hostbuchsen, nehmen Datenträger wie USB-Sticks und auch HIDs wie Maus, Keyboard oder auch Game Controller auf. Eine Klinkenbuchse gibt den Ton der Rechner aus und das Bild kommt über eine VGA-Buchse. Hier liegt auch ein kleiner Haken. Denn das Videosignal kommt mit der Frequenz aus der Buchse, mit der auch der originale Rechner gelaufen ist. Wenn ein C64 PAL also mit 50Hz Bildwechselfrequenz arbeitet gibt die Buchse das V-Sync auch mit 50Hz aus. Bei NTSC wären es dann 60 Hz usw. Und das ist schon das Problem. Die meisten neuen LCD Monitore können mit einem 50Hz Signal nicht umgehen. Hier kommt meist eine Meldung wie: „Signal out of range“ Ich habe nur einen alten HP1955 und einen noch älteren IBM Bildschirm zum Laufen gebracht.

MIST – MIDI Buchsen

Wer sich mit Retro Computern und Musik, vor allem mit MIDI beschäftigt, der kann auch mit dem MIST und den Atari ST Sequencern arbeiten. Das Board hat auch zwei Midi DIN Buchsen.

Wenn man seine SD-Karte nun vorbereitet, also einen Core von GitHub geladen, als core.rbf umbenannt hat, dann gehts auch schon los. Ich habe als Beispiel einen Commodore C16 Core gewählt und als Spiel das Jump an Run Spiel „Big Mac“ als .prg Datei auf die SD-Karte gelegt. Wenn´s auch viele nicht kennen, mein Bruder dürfte sich daran erinnern, falls er sich in den Blog hierher verirrt 🙂 

Commodore C16 BASIC Einschaltbildschirm

Nach dem Startbildschirm des C16, kann mit einem angeschlossenen Keyboard mit F12 per Imageinjection das File in den C16-Speicher kopiert werden. Das geht so schnell, dass man nicht merkt, ob zwischen der Enter Taste und dem Ready am Commodore Basic Bildschirm, etwas passiert ist. Mit RUN startet man das Spiel und es kann losgehen 😀

C16/Plus4 Game: BigMac

 

 

 

Sony TV-Video8 Combo EV-DT1

Aus den ganz frühen 90iger Jahren stammt der SONY EV-DT1, ein tragbares Röhren TV-Gerät mit einem 13cm Trinitron Bildschirm und einem integrierten Video8 Video Recorder und Player. In das Gerät wurde ein Netzeil (AC/DC Converter für 240Volt/50Hz), sowie ein DC/DC Converter mit einem Eingangsspannungsbereich von 12-24V DC eingebaut. Somit ist der Betrieb zuhause und mobil in Fahrzeugen möglich.  Die technischen Daten:

  • Bezeichnung/ Modell: TV/VCR (Video8) Combo / EV-DT1
  • Hersteller: Sony Japan
  • Baujahr: ca. 1988
  • Abmessungen: 160x230x300mm
  • Gewicht: 5,8 kg
  • Bildschirm: Trinitron – Röhre 120x100mm Bildschirm
  • Versogungsspannung: 240VAC,12VDC,24VDC
  • Analogtuner: VHF/UHF-Band
  • TV-System: PAL 625
  • VCR-System: Video 8 PAL, Recorder/Player
  • Lautsprecher: 0,5W dynamisch, intern

Genau ein solches Gerät habe ich sehr günstig (quasi nur für  die Portokosten) als defekt erworben. Die Fehlerangabe hier war: „lässt sich nicht einschalten“. Also dachte ich mir – wenn gar nix geht, dann lässt sich leichter der Fehler finden :D.  Die Serviceunterlagen zu dem Gerät findet man auch im Netz – also kann man die paar Euros riskieren.

Also zuerst einmal das Gerät an die Versorgungen anschliessen und das Fehlerbild nachvollziehen. Und tatsächlich – es tat sich nichts. Und das sowohl bei Netzspannung als auch bei Niederspannung. Glücklicherweise ist der EV-DT1 sehr gut und servicefreundlich zu zerlegen. Den Deckel bekommt man nach Lösen von vier Schrauben ab. Dann lassen sich die einzelnen „Module“ (Monitor, Netzteil, Bedienteil, Videorecorder) abschrauben. Die Verbindungsleitungen zwischen den Modulen sind mit Steckverbindern versehen.

Das Netzteilmodul wollte ich zuerst begutachten. Wenn gar nichts mehr tut, dann wird wohl hier der Fehler sein.

Das ausgebaute Netzteilmodul wird zuerst einmal optisch auf Fehler untersucht. Es sind aber keine kalten Lötstellen an der  kleinen Anschlussplatine für den Kaltgerätestecker zu sehen. Die hier verbaute Sicherung ist auch in Ordnung. Daher wird das Netzteil jetzt zerlegt. Die Zuleitungen und Verbindungsleitungen zu dem DC-Reglerboard lassen sich auch abstecken.

Nun liegt die Netzteilplatine in ihrer vollen Pracht vor mir. Augenscheinlich ist hier auch nichts Böses zu sehen. Weitere Sicherungen am Board sind alle in Ordnung. Auch die Leistungshalbleiter haben keine Kurzschlüsse. Interessant ist hier eine Schaltungsvariante, die ich lange nicht mehr gesehen habe – die „crowbar“ (Brecheisen)-Schaltung. Diese Schaltung besteht im wesentlichen aus einem Thyristor, dessen Anode und Kathode parallel zur Spannungsquelle geschaltet sind. Und das in Durchlassrichtung, so das beim Zünden des Thyristors die Quelle kurzgeschlossen wird. Das verursacht dann ein Auslösen einer vorgeschalteten Sicherung und schützt gleichzeitig die versorgten Verbraucher. Das Zünden des Thyristors wird initiert, wenn die Spannungsquelle aus irgendwelchen Gründen in ihrer Ausgangsspannung zu steigen beginnt. Diese Schaltung ist auch in diesem Netzteil verbaut – aber das in der Primärseite, netzseitig direkt nach dem Netzgleichrichter ! Ist wohl ein absoluter Schutz, die Netzgleichspannung von 300V kurzzuschließen.

Aber alle diese Komponenten sind in Ordnung. Also habe ich als nächstes die Blechabschirmung abgelötet. Darunter befindet sich laut Schaltplan die DC/DC-Converterschaltung.

Beim Ablöten des Bleches, und durch die dadurch entstehende Erwärmung, wurde der bekannte „Fischgeruch“ freigesetzt. Also wieder eine Kondensatorproblem.

Man kann die Übeltäter schon erkennen. Also steht wieder einmal Elkotauschen auf dem Programm. Nach dem Auslöten der Elkos kann der Schaden begutachtet werden.

Hier sind wieder die durch den ausgelaufen Elektrolyten typischen Schäden an den Leiterbahnen zu sehen. Nach der Reparatur derselben, konnten die neuen Kondensatoren eingabaut werden. Ein erster Funktionstest war dann sogar schon teilweise erfolgreich. Die Ausgangsspannungen waren alle vorhanden. Jedoch nach ein paar Minuten Betriebszeit brachen die Spannungen aus dem DC/DC Converter zusammen. Der Fehler lag hier bei zwei defekten Widerstanden in der Feedbackleitung des DC-Converters. Die hatte anscheinend auch der Kondensatorelektrolyt zerfressen. Also diese getauscht und einen neuen Funktionstest gestartet – und siehe da, der Combo läuft wieder. TV und Videorecorder sind in einem Super Zustand. Die Bildgeometrie zeigt keinerlei Verzerrungen.