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Tennis Spielekonsole von Tommytronic

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Als „On Table“ oder „Tabletop“ bezeichnet man diese Art von Spielekonsolen. Genauer gesagt handelt es sich um eine Tennis-Spielekonsole aus dem Jahr 1979/80 von der Firma Tommytronic.

Dieses Gerät habe ich wieder zu einem sehr günstigen Preis im Online – Flohmarkt erstanden. Es wurde mit der Eigenschaft „Funktion unbekannt – wird als defekt verkauft“ angeboten. Da musste ich einfach zuschlagen und es erwerben.

Mit den Abmessungen von ca. 24 x 22 x 6 cm hat es eine doch beachtliche Größe. Hinter dem grünen Spielbildschirm verbirgt sich ein VFD-Display (Vaccum-Fluoreszenz-Display). Das benötigt zum Betrieb auch ordentlich Energie. Darum wird die Energieversorgung mit vier Stück 1,5V Babyzellen realisiert.

Die Spielhandlung ist einfach. Man kann gegen den Computer oder gehen einen zweiten Spieler ein Tennismatch bestreiten. Die beiden Spieler können sich je Spielfeldseite in zwei vertikalen und drei horizontalen Positionen bewegen. Der Schläger ist in jeder Mannposition in drei Stellungen animierbar. Die Animation des Tennisballs wird durch insgesamt 42 einzeln ansteuerbare Balldarstellungen realisiert.  Der Punktestand je Spielfeld wird durch je zwei Siebensegment-Digits dargestellt. 

Anzeigeröhre mit allen Spielpositionen

Im Inneren des Elektronikspiels arbeitet ein µPD552, ein 4 Bit Single Chip Microcomputer vom Hersteller NEC Microcomputers. Die Ausgänge des D552er können ein Fluoreszenz Display ohne weitere Treiberbausteine direkt ansteuern. Die Spannungsversorgung ist auf bis maximal 10V ausgelegt. Die Gitter des VFD können mit maximal 35V getrieben werden.  Der uPD552 wurde in PMOS – Technik gefertigt (p-type metal-osxide semiconductor) und ist mit dem Instructionset der µCom-44 Familie kompatibel. Er beherrscht 58 Instruktionen und  hat einen Interrupt Eingang. Diese 4 Bit Single Chip Microcomputer wurden damals in fast allen Handheld Spielkonsolen verbaut. Die Taktfrequenz liegt bei 260kHz bzw. bei 360kHz im „Pro“ Modus. Somit ist der „Schwierigkeitsgrad“ schaltbar.

Platine des Tennis Spiels

Um die hohe Spannung für das VFD Display zu erzeugen, wird mit Hilfe eines Schaltwandlers gearbeitet. Er erzeugt aus der Spannung der vier in Reihe geschalteten Monozellen die maximal 35V. (gemessen hab´ ich die Ausgangsspannung aber nicht – die 35V ist die Spannungsfestigkeit der Ausgänge des Prozessors – also höher sollte sie nicht sein).

Schaltwandler für die Versorgung des VFD

Um ein perfektes Spielerlebnis zu erhalten, hat man auf eine Tonausgabe der Konsole nicht verzichtet. Ballgeräusche und Faults werden als Pieptöne über einen Piezokristall wiedergegeben. Während der Restaurierungsarbeiten an der Spielkonsole habe ich ein paar Fotos gemacht, die den Aufbau und das Innenleben darstellen.

 

 

 

 

 

Basketball bambino Spielekonsole

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Aus dem Jahr 1979 stammt dieses Exemplar, eine Spielekonsole mit dem Titel „BASKETBALL“.  Es handelt sich dabei um ein Tabletop-Gerät mit einem VFD (Vakuum-Fluoreszenz-Display) als Bildschirm für die Spielfeldanzeige. Das Gerät trägt das Label „bambino tm“ als Logo. Bambino ist (oder war) ein Japanischer Hersteller, der hauptsächlich elektronische Handheldspiele hergestellt hat. Zu den Titeln zählen unter anderen: Baseball, Basketball, Black Jack, Boxing, Football, ICE Hockey, Safari, Soccer, UFO Master Blaster und Horse Racing. Die Firma bambino wählte dabei immer ein auffälliges und eher unübliches Gehäusedesign. Diese Spielekonsole habe ich mit zwei weiteren Geräten aus der Rubrik „Retro Spielzeug“ wieder einmal nach einer online Recherche auf Flohmarktportalen gefunden.

Im Inneren des Gerätes sind Platinen mit dem Aufdruck „EMIX-CORP ET-05“ verbaut. Insgesamt sind drei Platinen verbaut:

  • ein Board mit den Kontaktflächen für die Tasten, die über Gummimembrane betätigt werden
  • ein kleines Board mit den Aus/Ein und Spielemodus Wahlschaltern
  • die Hauptplatine, auf der die Spannungserzeugung, das VFD Display und die CPU verbaut sind
4Bit Prozessor

Das Herz dieser Spielekonsole ist der HD38750A08 ein Mikrochip von Hitachi Semiconductor. Dieser Mikrochip ist ein 4Bit PMOS Mikrocomputer, mit eingebautem ROM, RAM, Timer/Counter und I/Os. Durch die eingesetzte PMOS Technologie sind die I/Os im Stande, direkt die Hochspannungseingänge der VFD – Anzeigen anzusteuern. Die Logik des ICs wird mit 10V versorgt und die insgesamt 32 Ein- und Ausgangspins können maximal 49V schalten ohne zerstört zu werden. Der Takt für den Prozessor wird mit einem internen RC – Oszillator erzeugt. Das RAM hat eine Kapazität von 80 Digits bei 4 Bit pro Digit, also 320 Bit. Der ROM Bereich besteht aus dem Programm-ROM und dem Pattern-ROM. Der Programmspeicher ist 1024 Worte bei 10bit pro Wort, also 10240 Bit groß und der Pattern – Speicher kann 64 Worte bei 10 Bit pro Wort, demnach also 640 Bit halten.

Spannungsversorgung für die CPU

Den Strom bekommt die Konsole von vier Stück AA-Zellen mit je 1,5V oder optional auch von einem extern anschließbaren Netzteil. Eine kleine Wandler-Schaltung am Mainboard sorgt für die Betriebsspannungen des Prozessors und der VFD-Anzeige.

Sogar Töne kann die Konsole beim Spielen von sich geben. Auch wenn es nur die Piep-Töne eines Piezo Lautsprechers sind. Am Display sind die Spieler in allen Positionen als ansteuerbare Elemente vorhanden. Die „Körbe“ des Basketball Spiels sind, sowie auch Spielfeldmarkierungen, in der Gehäuseeinfassung des Displays dargestellt.

Spieler und Bälle als ansteuerbare Displayelemente

Im Rahmen der Reinigungsarbeiten konnte ich auch die Elektronik überholen und die teils gebrochenen Gehäusekomponenten instand setzen. Seife, warmes Wasser und eine Bürste leisteten hervorragende Dienste um den Schmutz der Jahre zu entfernen.

geöffnetes Gehäuse
Platine mit Tastaturkontakten

Das Video zeigt das Gerät in Funktion:

Temperatursensor für IV-11 DCF melody

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Ein Funktionsupdate für die IV-11 DCF melody Uhr ist von gr-projects erhältlich. Es handelt sich dabei um einen Funktemperatursender. Das Besondere daran ist, dass der im ISM-Band 433MHz arbeitende Sender mit einer Photovoltaikzelle (Solarzelle) ausgestattet ist. Je nach Ausführung kann im Sender ein kleiner Akku oder eine CR2032 Knopfzelle verbaut werden. Die Batterie wird so bei Sonneneinstrahlung von der Solarzelle gestützt bzw. in der Akkuversion wird dieser tagsüber geladen und hält den Sender dann über die dunkle Zeit weiter in Betrieb.

Der Zusammenbau ist einfach. Der Bausatz besteht aus einem Sender und einem Empfänger. Die Platinen von Sender und Empfänger sind mit wenigen Bauteilen schnell bestückt. Hier ist aber doch etwas Aufmerksamkeit gefragt und man sollte die Dokumentation sorgfältig lesen, denn aufgrund der geringeren Stückzahl der Bausätze werden die Platinen ohne Bauteilaufdruck und Lötstoplack gefertigt.

Sendermodul

Die Funkmodule selbst sind vollständig vorbestückt (SMD) und müssen nur mehr in die entsprechenden Platinen eingelötet werden. Dem Temperaturfühler (NTC) kann zu Abgleichzwecken optional ein Trimmpotentiometer parallelgeschaltet werden. Der Sender wird, wie auch der Empfänger, in ein kleines PVC-Gehäuse eingebaut. Hier sind außer einem 3mm Bohrloch und ggf. etwas Silikon für die Abdichtung der Solarzelle (für den Betrieb außen am Fenstersims) keine weiteren Werkzeuge von Nöten.

Sender mit Solarzelle

Um den Empfänger mit der Uhr zu verbinden, sind am Mainboard der Uhr ein paar kleine Änderungen durchzuführen. Zum einen wird der Microcontroller getauscht – logisch – denn es gibt ja ein neues Programm, das in der Datumszeile dann auch die Temperatur anzeigt. Ein Widerstand wird entfernt, einer kommt hinzu und ein Jumper kann gegen eine Brücke getauscht werden. Die Verbindung zwischen dem Mainboard der Uhr und dem Funkempfänger wird mit einem Stück Kabel hergestellt. Drei Leitungen sind erforderlich (GND, +5V und das Datensignal vom Empfängercontroller zum Uhrencontroller). Das war´s dann auch schon. Die Uhr kann in Betrieb gehen. Nach einigen Sekunden wird die empfangene Temperatur in der Röhre angezeigt.

Empfängerplatine im Gehäuse

 

Ein Video über den Aufbau der Schaltung gibt es hier:

VFD-Uhr mit Datum, Wochentag und Sound

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

Es ist eine Uhr mit Vakuum-Fluoreszenz-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 einer Realtimeclock-Schaltung erweitert.  Die Energieversorgung für die gesamte Schaltung kommt von einem kleinen Steckernetzteil mit 12V/1.2A. Die gesamte Stromaufnahme 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 Kommando, 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  verschraubt. Ein Video vom Aufbau und der Funktion ist unten zu sehen:

Der Sony EV-S9000 und wenn es nach „Fisch“ riecht

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Aus den Zeiten der analogen Videoaufzeichnung auf Magnetband stammt der SONY EV-S9000E Recorder. Es handelt sich dabei um einen „Pro-Consumer“ Recorder der etwa Anfang der 90iger Jahre auf den Markt kam. Er besitzt ein 8mm Videobandlaufwerk, das sowohl die Formate Video8, als auch HI8 (vergleichbar mit S-VHS) wiedergeben und aufzeichnen kann. Zu seinen Besonderheiten gehört wohl das elektrisch ausfahrbare Bedienpanel, auf dem sich unter anderem auch ein JogShuttle-Drehrad und eine integrierte Schnittsteuerung befindet. Mit dem Recorder war es möglich, über die Schnittstellen „LANC“ bzw. „Control S“ einen weiteren Recorder zu steuern und ihn als Zuspieler zu verwenden.  Die Besonderheit hierbei war, dass beide Videosignale (sowohl vom Player als auch vom Recorder) auf dem Monitor in Fenstern angezeigt wurden. So konnten alle Schnitte des Quellbandes per Timecode vordefiniert werden. Per Knopfdruck wurden alle Schnitte dann automatisch abgearbeitet. Die Maschinen arbeiteten und spulten die Bänder und man konnte zusehen, wie das Masterband entstand.

Mittlerweile arbeitet niemand mehr mit linearem Schnitt und zeichnet auf Analogbänder auf. Die Technik wurde von den Digitalbändern (D8, DVHS, DV, DVCam…) abgelöst. Auch die Bänder wurden mittlerweile abgelöst und durch Speicherkarten ersetzt. Der Fernsehstandard wurde bekanntlich ja neu definiert. (HD, 4K UHD etc.)

Aber: Es gibt noch Unmengen an alten Analogbändern in schlechter SD-Auflösung, die viele, viele Jugenderinnerungen beinhalten. Und diese sollen ja auch in die Zukunft gerettet werden. Darum lohnt es sich, die alten Bandmaschinen am Leben zu halten, um die Erinnerungen digitalisieren und in die neuen Formate konvertieren zu können. (mp4…)

Genau eine solche Digitalisierung musste ich schnell mit einem alten Videoband durchführen. Doch falsch gedacht. Der EV-S9000 wollte nach dem Einstöpseln kein Lebenszeichen mehr von sich geben. Also: Deckel runter, Servicemanual herausgesucht und die Betriebsspannungen am Ausgang des Netzteils überprüft. Hier war schon das erste Problem zu finden. Es stimmte fast keine der Ausgangsspannungen mehr. Das Netzteil benötigte also ein Service. Wie immer bei alten Geräten werden zuerst die Elektrolytkondensatoren geprüft. Auch hier war wie erwartet, keine einzige Kapazität mehr dem Aufdruck entsprechend. Abweichungen bis zu -90% waren hier messbar. Daraufhin habe ich ausnahmslos alle Elkos erneuert. (den kleinen 56µF Elko habe ich mangels Verfügbarkeit im Lager gegen eine Parallelschaltung eines 47µF und eines 10µF ersetzt). Nach dem Reinigen der Platine und Wiedereinbau in den Metallkäfig folgte der erste Test. Und siehe da: Der Recorder startet wieder. Das Panel wurde ausgefahren aber außer den Leds an den Tastern, keine Anzeige im Fluoreszenz Display. Ich erinnerte mich, dass das Display beim letzten Mal auch schon nicht funktionierte, ich aber zu faul war, mich darum zu kümmern. Nach längerem Betrieb des Recorders war auch der Geruch von faulem „Fisch“ wahrzunehmen, der langsam den Raum füllte. Das roch wieder nach Elkos, die ihr ganzes Inneres offenbarten. Also startete ich einen Riechangriff und versuchte die Quelle des Übels zu erriechen. Ich wurde schnell fündig und machte das Bedienpanel als Verursacher aus. Ein kurzer Blick in den Schaltplan verriet mir, dass auf dem Panelboard ein Schaltwandler untergebracht war, der sowohl die Heizspannung, als auch die hohe Spannung zwischen Anode und Kathode erzeugt. Also wurde die Platine ausgebaut um sie zu untersuchen.

Im Bild unten ist die VFD (Vakuum Fluoreszenz Display)-Anzeige zu sehen und links oben die kleine Metallbox unter der sich die DC/DC Konverterschaltung verbirgt.

Man kann schon erkennen, dass hier etwas nicht ganz in Ordnung sein kann. Der dunkle Fleck rechts neben der Box sollte nicht sein.  Die Schirmbox ist schnell entfernt und der Blick darunter wird frei:

Auf der Bauteilseite ist schnell zu erkennen, dass hier ein Elko undicht ist und der ausgelaufene Elektrolyt die Leiterbahnen beschädigt hat.

Auch auf der Lötseite sieht es nicht besser aus. Darum habe ich zuerst einmal alle Elkos entfernt, um dann mit der Reinigung und Restauration der verätzten Leiterbahnen zu beginnen.

Nach dem Wiedereinbau der Elkos werden beidseitig wieder die Schirmbleche befestigt. Auch alle weiteren, auf dem Board befindlichen Elektrolytkondensatoren, werden geprüft und ggf. erneuert. Das folgende Bild zeigt die Ausbeute an defekten Teilen:

Jetzt kann das Panel wieder zusammengebaut und einem Funktionstest unterzogen werden.

Bingo! Gleich nach dem Einschalten wird das Timecodedisplay und die Audiopegelanzeige wieder sichtbar. Die VFD-Anzeige lebt wieder.

 

VFD – Uhrenbausatz

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dsc_2772

Uhren und Zeitmessgeräte, auch die nicht-mechanischen, gehören zu meinen Interessengebieten. Vor allem, wenn die Uhrzeit  mit optisch schönen Anzeigen dargestellt wird, bin ich Feuer und Flamme. Dazu zählen Nixie-Anzeigeröhren und auch die VFD-Röhren. Über letztere handelt dieser Blogeintrag. Hier hat Herr Günter Rother (www.grother.de) einen sehr schönen Bausatz zusammengestellt, der schnell und einfach zusammen zu setzen ist. Es sind alle zum Aufbau benötigten Teile enthalten und man kann gleich loslegen.

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Auf einer zweiseitigen, gelayouteten und mit Lötstoplack versehenen Platine mit den Abmessungen 100×50 mm findet die Uhrenschaltung Platz, bei der als Anzeige für jede Ziffer je eine 7-Segment VFD-Röhre verwendet wird. VFD bedeutet hier Vakuum-Fluoreszenz-Display. Die Funktionsweise ist hier nicht wie bei Nixieröhren eine Glimmentladung, sondern wie bei Elektronenröhren, eine, von einer direktbeheizten Kathode emittierte Elektronenwolke, die auf einer Leuchtschicht – Anode (Phosphor) auftrifft.dsc_2773 Die Spannung zwischen Kathode und Anode liegt hier üblicherweise zwischen 20V und 50V. Mit einem Steuergitter vor den Segmenten können die Elektronen gezielt gebremst werden. Somit ist eine Ansteuerung einzelner Segmente möglich.

Treiberbaustein für die IV-3 VFD-Röhre ist ein LB1240 Display Tube Driver IC, der acht voneinander unabhängige Darlingtonstufen beinhaltet. Jeder Ausgang ist in der Lage 30mA bei maximal 55V zu treiben. Die Eingänge des LB1240 werden über einen Atmel AT89C2051-12PU angesteuert und mittels vier Transistoren wird jede Röhre per Multiplexing geschaltet. Getaktet wird der Atmel mit 11.0592Mhz. Ein DS18B20 Temperatursensor ist ebenfalls in den Bausatz integriert, um auch die Temperatur anzeigen zu können. Der DS18B20 ist ein 1-Draht Digital-Temperatursensor, einstellbar  in 9 bis 12 Bit-Auflösung   an 5V Spannungsversorgung und mit einer Ansprechzeit von 94ms bis 750ms, je nach Auflösung. Der Mikrocontroller ist bereits mit der Firmware für die Uhr geflashed und direkt einsatzbereit. Die IC´s sind gesockelt, 1/25W Kohleschichtwiderstände auf Band und sogar alle Schrauben, Abstandhalter und vorgefertigte Acrylglasplatten für ein finales Gehäuse sind vorhanden.

Die gesamte Schaltung wird mit einem 50Hz Steckernetzteil mit konventionellem Eisenkerntransformator versorgt. Die Spannungen an Board werden mit einem 7905 Linearregler für die 5V und einem fertigen DC/DC Convertermodul (Step-UP-Wandler) für die ca.30V Anodenspannung erzeugt. Bedient wird die Uhr über zwei Mikrotaster, mit denen Stunden und Minuten eingestellt werden können.

Ein kurzes Video über den Zusammenbau und die fertige Uhr kann hier angesehen werden: