Schlagwort-Archive: VFD-Röhre

„Puckman“ (oder „PackMan“)?

Wieder ein Schmuckstück des Herstellers Tomy bzw. Tomytronic oder auch Tomy Electronic ist der „Puckman“ – Tabletop Spielautomat. Im Rahmen der Aufbereitung dieses Gerätes habe ich auch wieder ein paar Fotos gemacht, die das Innenleben und ein paar Details zeigen.
Der Hersteller Tomy, genauer gesagt Tomy Company, Ltd. ist ein japanisches Unternehmen, das Kinderspielzeug herstellt bzw. herstellte.

Es entstand aus einer Fusion zweier Unternehmen am 1. März 2006: Tomy (gegründet 1924 als Tomiyama, 1963 in Tomy umbenannt) und der langjährige Rivale Takara (gegründet 1955).  Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Katsushika, Tokio. [Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Tomy]

Das Spiel „PuckMan“ später auch mit „PacMan“ gebrandet, stammt aus dem Jahr 1981 und trägt die Modellnummer TKY-7612. Das Spielprinzip gleicht dem des klassischen PacMan der Arcade Spieleautomaten. Aber warum Puck-Man? Dazu findet man im Netz folgende nicht bestätigte Geschichte.

Man könnte meinen, es liegt daran, dass die Spielfigur wie ein Hockey-Puck aussieht, aber tatsächlich stammt die Bezeichnung von der japanischen Phrase „Paku-Paku“, was bedeutet, den Mund auf und zu zu machen. Um aber negative Änderungen der Spielautomatenbeschriftung zu verhindern, wurde aus „Puck“ „Pack“ gemacht. Denn die Designer dachten, wenn man das „P“ von Puck ein wenig abkratzt, dann wird es schnell zu einem „F“ und – naja – das will ja niemand…

Die Geschichte zur Entstehung des „PuckMan“ oder „PackMan“ beginnt im Jahre 1977 mit seiner Entwicklung. 1979 wurde das Spiel von Namco in Japan veröffentlicht und 1980 in Lizenz von Midway in Amerika.

Auch in der Handheld oder Tabletop Ausführung ist es das Hauptziel des Spielers, die Punkte zu essen und dabei den Geistern zu entkommen. Durch das Essen eines Power-Pellets (die roten Sterne im Display) werden die Geister ungefährlich und können ebenfalls gegessen werden. Aber nur für wenige Sekunden.

Da die Hardware des VFD Spiels aber im Vergleich zu der, der Arcade-Automaten oder der damals verfügbaren TV-Konsolen in der Leistung sehr eingeschränkt ist, musste auf einige Funktionen verzichtet werden. Pac-Man kann beispielsweise nur die Punkte von rechts nach links essen. Dreht er die Richtung um, so werden die Punkte nicht gegessen. Es gibt auf dem Display auch nur 18 Punkte und zwei Geister.

Zu den technischen Daten:

Das Gerät besteht aus gelbem Kunststoff und wird mit vier Batterien der Größe C mit Energie versorgt. Die Batterien sind alle in Reihe geschaltet. Somit beträgt die Versorgungsspannung 6V. Um die Spielzeit verlängern zu können, hat man dem Spiel auch eine Netzteilbuchse spendiert. Hier konnte ein externes Steckernetzteil angeschlossen werden.  Zur Steuerung dienen die vier im Kreuz angeordneten weißen Richtungstasten. Mit den zwei Schiebeschaltern kann das Gerät aus- und eingeschaltet werden. Der andere Schalter ändert den Schwierigkeitsgrad.

Die zentrale Recheneinheit im PacMan, ist der D553 von NEC. Die genaue Bezeichnung lautet NEC UPD553C und gehört zu der Mikrocomputer Reihe von NEC, die in vielen, der damals erhältlichen VFD Handhelds eingesetzt wurde. Es ist ein 4-Bit Single Chip Mikrocomputer, dessen Ausgänge in der Lage sind, direkt die Segmente eines Fluoreszenz Displays zu treiben. Die Spannungen liegen hier in Bereichen von ca. 30V bis 38V. Die CPU selbst wird mit  bis zu 10VDC versorgt. Der Prozessor arbeitet mit Betriebstakten von 150kHz bis 440kHz (ja KiloHertz).

im Bild rechts oben, die CPU

Ein Blick auf die Platine zeigt, dass die Versorgungsspannung der VFD Anzeigeeinheit mit einem kleinen, diskret aufgebauten DC-DC Converter arbeitet. Der Ton zum Spiel wird über einen Piezo erzeugt. Die Tasteneingabe, also das Steuerkreuz ist mit einer Zusatzplatine realisiert worden. Auf dieser befinden sich die Kontaktflächen, die von einer, mit leitfähigem Material beschichteten Gummimembrane, geschlossen werden. Das Prinzip ist hinlänglich bekannt.

DC/DC Converter (Übertrager mit Treibertransistor)

Im Rahmen der Instandsetzung habe ich das Spiel komplett demontiert und alle Einzelteile gereinigt. Die Kontaktpunkte der oben erwähnte Gummimembrane wurden nach der Reinigung wieder mit einem weichen Graphitstift nachbeschichtet und sollten ihren Dienst wieder einige Zeit verrichten.

Reinigen der Gehäuseschalen

Im Bereich des Batteriekastens war der meiste Reinigungsaufwand notwendig. Denn hier hat es einer der Vorbesitzer leider verabsäumt, die Batterien zu entfernen. So ist es wie sehr oft dazu gekommen, dass die Batterien ausgelaufen sind. Genauer gesagt ist es das Elektrolyt der Zelle, die hier austritt und im Gerät einen Schaden verursacht. Im besten Fall ist es ein verunreinigter Batteriekasten. Es passiert aber leider immer wieder, dass Metallkonakte, Leiterbahnen auf den Platinen, oder Bauteile korrodieren und beschädigt werden. Hier konnte mit viel Gallseife, einer Bürste und Schleifpapier noch gereinigt werden.

stark verunreinigtes Batteriefach
Anzeigeeinheit (VFD-Technik)
Detail des Spielfeldes und der Spielfiguren
Tastenkreuz auf der Gummimembrane
gereinigte Einzelteile
die Platinen wurden mit Alkohol gesäubert

 

 

Aus der Nixie Ära, noch mehr VFD

 

img_6297In einem früheren Blogeintrag habe ich einen Uhrenbausatz vorgestellt, dessen Anzeigenelemente mit VFD-Röhren aufgebaut sind. Diese Vakuum-Fluoreszenz-Display Röhren stammen, wie auch die Nixieröhren, aus den 60iger, 70iger Jahren und wurden dann von den LED 7-Segment Anzeigen abgelöst. Doch der Reiz der glimmenden, in Glaskolben verpackten Leuchtziffern erobert heute wieder so manches Wohnzimmerregal. Über den damaligen Beitrag über den VFD – Uhrenbausatz von gr-projects, bin ich mit dem Konstrukteur und Hersteller dieses Bausatzes, Herrn Rother in Kontakt gekommen.  Herr Rother hat mir weitere Uhrenmodelle zur Verfügung gestellt, deren Auf- und Zusammenbau ich in Form kurzer Filme aufbereitet und dokumentiert habe. Die verwendeten Anzeigeröhren sind russische Röhren der Typen IV-11, IV-6 und IV-3.

Hier die Infos zu den Röhren:

IV-11:

  •  Glaskolben mit einer Höhe von 55mm und einem Durchmesser von 22mm.
  • Anzeigehöhe 20x13mm (HxB)
  • Heizspannung 1,5V bei einem Strom von 50-70mA
  • Gitterspannung ca 25-30V
  • Lebensdauer ca. 5000h

IV-6:

  • Glaskolben mit einer Höhe von 40mm und einem Durchmesser von 12mm.
  • Anzeigehöhe 11x5mm (HxB)
  • Heizspannung 0.85-1.15V bei einem Strom von 50mA
  • Gitterspannung ca 25-30V
  • Lebensdauer ca. 5000

Hier nun die Aufbauvideos zu den Uhrenmodellen:

 

 

VFD – Uhrenbausatz

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.

dsc_2766

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: