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iBOLIT interfaz de diagnóstico.

Os presentamos un nuevo montaje de la mano del grupo RBSC (mil gracias), fácil de realizar, llamado iBOLIT. Tal y como indica su autor, la característica principal de este proyecto es la de realizar una comprobación inicial de la computadora y descartar los problemas más comunes que pueden aparecer cuando el ordenador no funciona correctamente.

La principal habilidad del cartucho es el diagnóstico y verificación de las pistas alimentación (+12,-12 y +5v), las señales del reloj, el estado de la señal de reinicio y ver la actividad en el BUS de datos y de direcciones (niveles es estado lógico)

Además el cartucho incorpora en su parte superior, una ranura donde podremos insertar cualquier otro cartucho que tengamos disponible y con ello verificar el tránsito de datos hacia o desde el cartucho, así como su tensión y consumo.

Para la construcción de este proyecto utilizaremos principalmente componentes through hole, que estarán en la parte frontal de la placa, pero también componentes smd en la parte trasera.

Estas son las diferentes partes en que se compone el cartucho de diagnóstico:

Señales de estado lógico de la ranura de cartucho

Disponemos de varias barras LED en el centro de la placa. Como se puede observar en en la siguiente imagen, al lado de cada led hay una etiqueta indicando su función correspondiente al bus del SLOT. El parpadeo de dicho LED permite comprobar si dicha señal tiene alguna actividad.

Verificación de las pistas de alimentación

En el siguiente punto, se verifica el voltaje de las distintas lineas de alimentación que dispone el MSX, hablamos de los voltajes de trabajo a 5v, 12v y -12v. También podemos verificar la corriente que circula en el cartucho conectado a la ranura superior para cada uno de estos voltajes (si no hay un cartucho conectado encima no hay corriente alguna).

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Instrucciones de construcción paso a paso.

PASO 1. Adquisición de los componentes necesarios.

1- 4x GAL22V10D: Necesitaremos 4 unidades de GAL22V10D en los que grabaremos un programa muy sencillo, el mismo en todos ellos.

2- 4x Display gráfico de barras LED: Barra de leds que indican el estado de las diferentes señales del SLOT.

3- 3x Voltímetro digital USB:

4- LED redondo y LED cuadrado: Led redondo indica la alimentación de la placa iBOLIT, y se puede escoger entre los diferentes colores que mas guste. El LED rectangular indica el «SIGNO MENOS» de la alimentación de -12V. Se recomienda el color «ROJO» ya que coincide con el color rojo de los dígitos de voltaje

Led rectangular indica el signo «negativo» del voltaje.

5- 2×5 cabecera de pines: Tira doble de 5 pines en forma de L

6- 2×5 cabecera hembra: Conector doble de 5 pines hembra, en forma de L

7- 4x Matriz (array) de resistencias SMD 1K Ohm: Estas resistencias son las encargadas de reducir la corriente en los LED. Según el autor del proyecto, para las barras de led de color azul, rojo, amarillo se recomienda un array de resistencias de 1K Ohm. Si se utiliza una barra de leds de dolor verde, el autor recomienda soldar un array de resistencias de 330R. Tamaño 0603.

8- 5x Condensador SMD 10-47uF: Condensadores SMD de tamaño 1210 y valores entre 10 – 47 uF. Condensadores C6, C7, C8, C9 de 10 uF y condensador C5 de 47uF

9- 4x Condensador SMD 100nF: Condensadores SMD de tamaño 0805 y valor 100nF. Condensadores C1,C2,C3,C4

10- Conector SLOT de cartucho 2×50=100 pin: Con ángulo a 90º

11- x2 B1212S-1W : Convertidor DC-DC de aislamiento de 12V A -12V 83MA. Dispositivo para aislar diferentes fuentes de DC. Cuenta con entrada y salida de 12Vdc con una potencia máxima de 1W. Montaje directo en PCB, encapsulado sellado, tamaño reducido, protección de circuitos.

He aquí un listado de materiales con enlaces (que quedarán anticuados tan pronto como se publiquen).

Este proyecto se compone de dos placas PCB. La principal de mayor tamaño que es la que insertaremos en el SLOT del MSX y contiene las GAL y las barras de LED y la placa secundaria, que se encarga de las lecturas de los voltajes del ordenador.

Placa principal:

Placa secundaria:

PASO 2. Soldamos la placa principal.

Para iniciar el proyecto se debemos empezar por la placa principal ya que la placa secundaria no se puede probar de manera independiente. En este tutorial hemos empezado concretamente por los componentes de su cara frontal, que son todos throught hole, primero los zócalos de los chips, ya que son los componentes que tienen menor altura.

Después procederemos con la instalación de las barras de leds. En este punto hay que prestar atención ya que la barra de leds es un componente totalmente simétrico que se podría de soldar de manera incorrecta. En muchos casos ni siquiera indica cual es su ánodo (+) y cual el cátodo(-). Para no fallar haremos la siguiente prueba ayudándonos de un multímetro, utilizando la opción de continuidad. Con las puntas del multímetro tocaremos los pines en horizontal de la primera fila. Si se enciende levemente el led significará que la punta roja es el ánodo (+) y la punta negra el cátodo (-). Si no se encendiera seguramente las puntas del multímetro estarían al revés y por tanto las cruzaremos las puntas para comprobar que se enciende el led y así determinar cual es el ánodo y cátodo del componente.

Continuaremos soldando los últimos componentes through hole de la placa principal, que son el SLOT 50 pin, el led de POWER, y los pines doble macho tal y como se observa en la siguiente imagen. Atención especial a la polaridad del led, donde el corte plano significa el pin negativo.

A continuación soldaremos el resto de componentes que están en la cara posterior de la placa. La característica común de estos componentes es la tecnología SMD, de fácil soldadura, que volvemos a introducir y de paso practicaremos esa técnica ya que en próximos proyectos deberemos utilizar, cada vez más, estos componentes.

En la placa ya están serigrafiados, todos los componentes SMD, indicando si se trata de una resistencia o un condensador, y lo único a tener en cuenta es el valor de las resistencias tipo ARRAY, que limitan la corriente para la barra de leds. Tal como dijo el autor del montaje para las barras, AZULES, ROJAS, AMARILLAS hay que utilizar resistencias de 1k y para las de color VERDE resistencias de 330R.

Tras soldar las Array de resistencias deberíamos verificarlas, es importante ya que al ser un componente tan pequeño podría haberse producido un corto entre 2 de sus pines. Para evitar esto, simplemente midamos la resistencia con un polímetro en cada resistencia del array. Tal y como se observa en la imagen la resistencia SMD (102) obtendríamos una valor de lectura del multímetro aproximadamente de 1 KOhm.

Si el valor de resistencia es muy inferior al nominal significará que hay un corto, normalmente 2 resistencias del mismo valor conectadas en paralelo se comportan como una sola que tuviera la mitad de resistencia (ohmios).

Una vez revisadas las array y antes de insertar la placa en nuestro MSX verificaremos también que no hay un corto en la alimentación, para ello, con el polímetro en continuidad pondremos el polo rojo en VCC (por ejemplo el pin 24 de los zócalos) y el negro en GND (pin 12 de los mismos zócalos).

Una vez comprobado y todavía sin insertar los chips, pincharemos el cartucho en nuestro MSX y lo encenderemos. Las barras de LED aun no se encenderán pero podremos verificar que el MSX enciende y funciona. Si no fuera así, habría que repasar las soldaduras.

Ahora, con el MSX apagado, insertaremos un cartucho en el slot superior. Si encendemos sin más, algunos cartuchos funcionarían, otros iniciarían BASIC (como si no estuviera insertado) pero muchos incluso impedirán que se encienda el MSX, por ejemplo con la pantalla en negro como se muestra a continuación.

Para que funcione como debe (y probar que la placa principal ya funciona) insertaremos unos conectores de pin (jumpers) en el conector para la placa secundaria, en horizontal, como muestra la siguiente figura.

PASO 3. Soldamos la placa secundaria

A continuación iniciaremos el montaje de la placa secundaria, lo primero que haremos es desmontar el Voltímetro digital USB ya que de este sólo nos interesa la placa PCB que contiene en su interior. Retiraremos la carcasa de plástico que contiene el circuito con la ayuda de una cuchilla, y acto seguido desoldaremos los dos puertos USB tal y como se observa en la siguiente imagen.

NOTA

El procedimiento indicado por el diseñador incluye desoldar los 2 «display de 7 segmentos» de cada placa antes de desoldar los puertos USB y luego volver a soldarlos insertándolos hasta el fondo.
Desconocemos si el consejo se debe a que desoldar los puertos directamente puede dañar los displays o simplemente prefieren estos enrasados en la PCB, pero nosotros hemos comprobado que desoldar el USB directamente es posible.

Esta es una ardua tarea, pues conviene más añadir estaño que quitar. Añadiremos estaño hasta que todos los pines estén unidos y aplicaremos calor con el soldador pasando de uno a otro para que el conector salga en bloque. Una vez esté fuera el conector limpiaremos los agujeros con la malla desoldadora. No es un proceso ágil así que hay que armarse de paciencia.

Luego soldaremos a la PCB secundaria 6 tiras de pines para alojar la plaquita de voltímetro USB que acabamos de desoldar. Hay que tener presente que la separación entre pines de la tira es superior al de los agujeros de la PCB que queremos soldar encima y por tanto habrá que forzar un poco los pines para que la placa entre.

Otra opción es soldar patillas de resistencia para conectar estos voltímetros a la placa secundaria.

A continuación añadiremos el led rectangular al tercer voltímetro, así parecerá el signo (-) del voltaje. En este tercer voltímetro, se tendría que obtener una lectura aproximada a -12V. En la siguiente imagen se puede observar donde hay que soldar este LED y cual es su polaridad de conexión.

Para terminar la parte frontal esta placa sólo falta soldar 2 convertidores DC-DC de aislamiento de 12V A 12V, y los pines de cabecera hembra (en forma de L) que serán los encargados de sujetar esta placa a la placa principal. Para soldar el convertidor DC-DC tenemos que hacer una doblez a sus 4 pines 90º. Sabremos que hemos doblado los pines correctamente si nos impide ver la serigrafía del componente, ya que habrá quedado oculta debajo del componente.

Tal y como pasaba en la placa principal, la cara inferior de esta placa también utiliza componentes SMD. Concretamente 4 condensadores de 10 uF y una resistencia de 2K2.

Ahora verificaremos esta placa con el polímetro, asegurándonos de que no existe un corto entre VCC y GND, de paso también comprobaremos +12v y -12v.

Para finalizar el proyecto tan solo tendremos que unir la placa principal con la placa secundaria, insertando los pines en forma de L.

Llegados a este punto, podemos comprobar el buen funcionamiento de la placa secundaria. En este caso al unir ambas placas y conectar la placa iBOLIT al SLOT1 o SLOT2 del MSX, podremos observar el voltaje de las diferentes lineas que contienen los SLOT, en este caso son +5v, +12v, -12v

PASO 4. Programación de los chips GAL22V10D

Como ya hemos explicado con anterioridad este proceso no vamos a extenderlo en exceso en este tutorial, podéis ver una explicación más completa en:
PROGRAMANDO UNA EEPROM

Aquí explicaremos brevemente como copiar el programa de las GAL que incluye este cartucho, mediante el programador TL866II plus que utilizamos habitualmente.

Para ello abriremos la aplicación Xgpro y seguiremos los siguiente pasos:

Como primer paso seleccionaremos el chip a programar, en nuestro caso es el GAL22V10D. A continuación en el menú superior seleccionaremos LOAD, y dentro los ficheros del proyecto buscaremos la carpeta FIRMWARE y abriremos el archivo IBOLIT_GAL.jed.

Una vez cargado este archivo veremos representado su contenido en la pantalla principal mediante 0 y 1 el contenido del archivo. A continuación y como tercer paso, pulsaremos PROG en el menú superior para quemar la GAL con dicho programa.

Repetir este proceso para cada uno de los 4 chips GAL ya que llevan el mismo contenido.

Para finalizar habrá que ubicar cada chip GAL en un zócalo de la placa principal teniendo en cuenta que la muesca que indica el pin 1 queda hacia abajo, como antes se ha mencionado.

Ahora insertaremos el cartucho iBolit en el MSX y finalmente comprobaremos como los LED muestran la actividad del sistema (el parpadeo rápido puede parecer una luz más tenue). Podemos comprobarlo todo definitivamente insertando un cartucho en su SLOT superior, y verificando la intensidad de los voltajes en la placa secundaria, aunque la mayoría de cartuchos sólo consume energía en la alimentación de 5v.

ACTUALIZACIÓN

Aunque hemos utilizado el cartucho por más de un año sin problemas con los pasos seguidos hasta aquí, parece que su diseñador ha publicado una actualización (o corrección). Se trata de una protección para sobretesión.

Seguramente el problema que trata de corregir sólo se da en ciertos MSX que tengan una corriente mal regulada por y por encima de 5v en el slot, seguramente no sea tan extraño en los MSX «originales» (para entendernos, MSX de los 80). Quizá como normalmente utilizamos «MSX modernos» (Omegas u OCMs) no hemos constatado esto.

En cualquier caso la corrección es fácil de aplicar. En está fotografía del diseñador (el grupo RBSC) se muestra gráficamente de un vistazo. Abajo hay más fotografías que muestran mejor los pasos a realizar:

Habría que cortar dos pistas marcadas con rotulador en la siguiente imagen:

Haced un buen surco para asegurar la desconexión. También conviene pelar un trozo de la pista de la derecha tal como indica esta fotografía, será donde después soldaremos un cable:

Ahora hay que soldar un fusible re-armable de 500mA entre el condensador y el pin 24 del integrado (en la imagen he utilizado un fusible through hole en lugar de SMD):

Por último soldamos un diodo zener entre los pines 12 y 24 (ánodo en el pin 12 tal como muestra la fotografía) y un cable que una Vcc con el resto de la placa (cable rojo):

Eso es todo, con esto evitamos que cualquier tensión por encima de 5V afecte a los integrados y barras de led del circuito mientras que el voltímetro muestra el voltaje real. Si volvemos a insertar el cartucho las luces deberían mostrar actividad de nuevo.

ACCESORIOS

Existe una carcasa en acrílico que podéis descargar de este enlace.

Aquí unas imágenes de muestra con las que damos por finalizada la exposición.

Redactado por Capsule5000

2 comentarios sobre “iBOLIT interfaz de diagnóstico.

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