Nachrüsten der Spur 0 Lichtschranke in der Floppy 1541

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WICHTIGER HINWEIS

Bei all diesen Umbauten sind selbstverständlich --!!-- IMMER --!!-- zuerst ALLE Kabel von ALLEN Geräten zu trennen! Ausserdem übernehme ich keine Garantie für diese Umbauten - jedes Basteln erfolgt auf eigene Gefahr.

  1. Motivation
  2. Was ist zu tun?
  3. Schaltplan und Boardlayout
  4. Schaltplan und Boardlayout (mit Umschalter)
  5. Nachrüsten der Lichtschranke bei ALPS Mechaniken

1. Motivation

Eine Eigenheit der 1541 Floppy kennen die meisten Nutzer sehr gut: Beim Formatieren einer Diskette rattert der Schreib/Lesekopf erstmal geräuschvoll umher (Anschlag). Dies kommt daher, weil die 1541 keine Spur 0 Erkennung eingebaut hat und der Kopf nach dem Einschalten daher mechanisch auf die Spur 0 zurückgefahren werden muss. Erst mit der 1541C wurde dies behoben: Dort ist eine Lichtschranke aktiviert, welche dem Kopf sagt, dass er sich bereits am Anschlag befindet (Hinweis: Wenn man bei einer 1541C die Lichtschranke über den Jumper J3 ausschaltet, dann rattert die auch).

Nun kann man die Spur 0 Erkennung aber relativ einfach auch in alte 1541 Floppies einbauen, zumindest dann, wenn die Mechanic in der Floppy eine Lichtschranke besitzt. Dies ist bei Newtronics-Mechaniken der Fall - ALPS Mechaniken haben keine Lichtschranke, da müsste man die Lichtschranke erst nachrüsten (z.B. aus einer alten PC-Maus - dies ist etwas aufwändigeres Projekt s.u.).

JMP$FCE2 (Björn) aus dem Forum64 hat sich der Sache angenommen und eine Schaltung dafür entwickelt, welche ich mit freundlicher Genehmigung seinerseits hier vorstellen möchte. Der Text basiert zum Grö▀tenteil auf den Kommentaren im genannten Forum64-Thread - alle Photos sind von Björn.

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2. Was ist zu tun?

Wichtig: Als Boardversion wurde in diesem Fall eine ASSY 1540050 Platine mit Newtronics-Mechanik verwendet. D.h. ggf. sind einige Bezeichnungen für andere Boardversionen anzupassen.

Wenn man sich auf dem Schaltplan der 1541C umschaut, dann stellt man fest, das das Signal der Lichtschranke auf zwei Inverter 74LS04 geht und dann auf PA0 (UC1) endet. YAuf alten 1541 Board wäre das UC3 stattdessen. Wenn man nun die beiden Inverter, sowie zwei Widerstände in der 1541 nachrüstet und ein 1541C ROM einbaut, dann müsste die Funktionalität nachbildbar sein. Also hat Björn eine Schaltung entwickelt, auf der die 'fehlenden' Bauteile nachgerüstet werden, sowie ein EPROM mit dem 1541C ROM Platz findet. Diese Platine wird dann einfach anstelle der beiden bisherigen ROMs in eine 1541 eingebaut.

Zu den Bildern: Das Kabel das jetzt quer über die Platine geht kommt direkt von der Lichtschranke. Die anderen drei Drähte sind die Adressleitungen A13 und A15 sowie der Portpin PA0 vom 6522 (UC3). Die Signale waren nicht im 1541 ROM-Sockel vorhanden und mussten extern zugeführt werden.


Bild: Das 1540050 Board vor und nach dem Einbau (Klicken für Gro▀ansicht)

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3. Schaltplan und Boardlayout

Hier nun der Schaltplan und das Layout für die Platine. Statt eines 27256 EPROMs, wie auf dem Schaltplan angegeben, reicht ein 27128 EPROM aus. Hintergrund: Die zweite Hälfte des 27256-EPROMs wurde zunächst freigelassen, um später noch einen Umschalter, z.B. für Jiffy-DOS, einzubauen - wenn man keinen Umschalter verwenden will, so reicht ein 27128 aus. In das EPROM kommt der ROM-Inhalt einer 1541C (s. Download) - das eine EPROM ersetzt die in der 1541 in zwei getrennten ROMs (UB3:325302-01 und UB4:901229-05) untergebrachten Systemroutinen.

Wichtiger Hinweis: Die Platine muss unbedingt von beiden Seiten gelötet werden - oder man lässt sie sich mit Durchkontaktierungen (z.B. bei PCBPOOL) erstellen, dann ist das nicht nötig. Die Platine entspricht sogar den PCBPOOL Design Rules, man kann das .brd File direkt dort hinschicken.

Zweiter wichtiger Hinweis: Die Platine muss so gesteckt werden, das die IC-Kerben nach unten in Richtung SRAM zeigen. Auf der Lochrasterplatine im obigen Bild ist es noch genau andersherum.

Download der EAGLE-Playtinenlayoutdatei: Link (ZIP, 6KB)
Download des 1541C ROMs (251968-02): Link (ZIP, 12KB)


Bild: Schaltplan und Platinenlayout (Klicken für Gro▀ansicht)

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4. Schaltplan und Boardlayout (mit Umschalter)

In dieser Variante ist zusätzlich ein Umschalter für ein zweites Betriebssystem eingebaut, z.B. wie oben erwähnt JiffyDOS.

Download der EAGLE-Playtinenlayoutdatei: Link (ZIP, 7KB)


Bild: Schaltplan und Platinenlayout mit Umschalter (Klicken für Gro▀ansicht)

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5. Nachrüsten der Lichtschranke bei ALPS Mechaniken

Wie eingangs erwähnt, haben ALPS Mechaniken keinen fest eingebaute Lichtschrankensensor, d.h. um die Funktionalität wie oben beschrieben nachzurüsten, muss zunächst die Lichtschranke eingebaut werden. Auch hier hat sich JMP$FCE2 eine Lösung einfallen lassen.

Wie man auf den beiden folgenden Photos sehen kann, ist der Schreib-/Lesekopf der ALPS Mechanik netterweise bereits mit einer kleinen Plastikfahne ausgestattet (mit rotem Pfeil markiert). Also muss 'nur noch' eine Lichtschranke drumherumgebaut werden.


Bild: ASLS Mechanik mit Plastikfahne (roter Pfeil) am R/W-Kopf (Klicken für Gro▀ansicht)

Nun muss man noch eine Lichtschranke besorgen. Dazu öffnet man ein paar alte PC-Mäuse (die mit Kugeln drin), bis man eine solche Lichtschranke gefunden hat:


Bild: Lichtschranke aus PC-Maus (Klicken für Gro▀ansicht)

Jetzt benötigt man noch eine Befestigung für die Lichtschranke. Dazu kann man einfach einen Aluwinkel verwenden (aus dem Baumarkt), welchen man entsprechend zurechtschnitzt (Feile). Netterweise gibt es bereits ein Bohrloch, an dem man die Befestigung anschauben kann. Wichtig ist das Langloch, damit man nachher die Spur justieren kann.


Bild: Alu-Winkel zur Befestigung im Rohzustand und zurechtgemacht (Klicken für Gro▀ansicht)

Der Befestigungswinkel wird in die Mechanik eingepasst und die Lichtschranke mit Heisskleber darauf fixiert (wenn auf nicht in dieser Reihenfolge.
TIP von Björn: Am besten die Lichtschranke vorher dranhalten und mit einem Edding die Position markieren.


Bild: Alu-Winkel in der Mechanik und mit applizierter Lichtschranke (Klicken für Gro▀ansicht)

Wie man auf dem folgenden Bild sehen kann, passt die Plastikfahne des Schreib-(Lesekopfes genau in den Schlitz der Lichtschranke. Jetzt benötigt man noch die entsprechenden Kabel, um die Lichtschranke an die Platine aus dem oberen Teil anzuschlie▀en. Abschlie▀end muss die Lichtschranke noch justiert werden.

Dazu Björn: Zum Justieren braucht man ein Multimeter und eine Software z.B. einen Diskmonitor, mit der man gezielt die Spur 1 anfahren kann. Wenn Spur 1 angefahren ist, wird mit dem Multimeter an der Photodiode die Spannung gemessen und die Lichtschranke so verschoben, dass sie gerade eben noch öffnet (5V an der Photodiode). Wenn der Kopf sich weiter in Richtung Spur 0 zum Anschlag bewegt, sollte an der Photodiode eine Spannung von weniger als 0,5V sein. Dann ist gut und die Schraube kann angezogen werden.


Bild: Der fertige Einbau (Klicken für Gro▀ansicht)

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Last update: 12.04.2008, AntaBaka at artful.de