Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de montaje..

Proyectos de hardware con sus esquemáticos y si llevan software en fuente

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Aquí solo tienen cabida proyectos de hardware que incluyan siempre al menos sus esquemáticos para poder reproducirlos si llevan componentes electrónicos, y si es posible los ficheros del programa en que se hacen, los diseños de las placas, los gerber, etc. Si llevan algún tipo de software asociado debe estar diponible el código fuente

Para los que no cumplen estas condiciones se debe postear en el foro de proyectos generales.
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eltargui
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Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de montaje..

Mensaje por eltargui » 06 Ene 2015, 18:43

Como sabeis, el custom chip PCF1306P fue incluido por Sinclair en la issue 5 de su ordenador ZX Spectrum y, además, está presente también en el issue 6A, el 128kb Toastrack y el +2 (gris).

Este IC sustituye a los multiplexores y las puertas lógicas que permiten la selección de la dirección de memoria. Hoy en día este chip no es posible encontrarlo por lo que, en caso de fallo, se crea una situación parecida al fallo de la ULA. Jose Leandro hace un estudio completo de este chip en su artículo de El Trastero.

Mi proyecto sigue su esquema e intenta simular las funciones con lógica discreta, y utiliza un montaje digamos más casero para un caso de fallo de este chip. Los materiales a utilizar son:

- 2 placas protoboard. En realidad con una es suficiente, pero la parte principal del proyecto la implanté sobre una placa más pequeña y tuve que apoyarme en una segunda, en donde situé todas las conexiones que iban a +5V y GND, separadas.
- 4 x chips 74LS157 (equivalentes a los IC3, IC4, IC25 e IC26)
- 1 x chip 74LS00 (equivalente al IC24)
- 1 x chip 74LS32 (equivalente al IC23)
- Aproximadamente unos 80 cables de interconexión o jumpers
- 2 x cables planos de 20 hilos cada uno.

Lo primero era colocar el PCF1306P en un zócalo para permitirme extraerlo y sustituirlo con conexiones. Es un IC de 40 pines y requiere cierto trabajo. Usé una pistola de aire caliente para desoldar, cinta kapton para proteger las pistas y los ICs y papel de aluminio para permitir que se distribuyera el calor de manera más homogénea y facilitara su evacuación. Ahí van unas fotos. El chip en cuestión:

Imagen

Preparándolo para desoldar. Con chips más pequeños (16 pines, por ejemplo), quizás todo esto no sea necesario porque se extraen más fácilmente, aunque yo lo hago sea cual sea el tamaño. En este caso, hay que aplicar calor durante bastante más tiempo por lo que la placa sufre más.

Imagen

Y utilizando la más alta tecnología para la extracción. :-]

Imagen

Pongo la placa en un bastidor, usando de contrapeso un paquete de varios cartones de leche. Aplico calor con la pistola (se puede ver apoyada sobre los cartones de leche) por arriba, y por debajo al extractor de ICs anclado sobre el PCF1306P le coloco otro contrapeso: un lata de bebida (que me bebo después de acabar). Al aplicar calor suficiente, el propio peso de la lata ayuda a la extracción. Es recomendable no tener los pies debajo porque la lata tiene tendencia a aplicar toda su energía sobre el dedo más débil del pie.

Este es el esquema que voy a seguir y que preparó José Leandro. Se puede obtener de su página en El Trastero. Muchas gracias, José Leandro, por el trabajo realizado.

Imagen

Vamos con el montaje. Lo primero son las interconexiones entre los multiplexores y puertas lógicas. Todavía es fácil y hay mucho espacio:

Imagen

Como se ve en la foto anterior, cada IC tiene su etiqueta identificativa. Los ICs están colocados justo en el medio de la protoboard, de esta manera se respeta la continuidad a izquierda y derecha, y no se producen cortos entre ellas.

La siguiente foto, muestra un primer intento de montaje, utilizando cables incluso para las conexiones del zócalo del IC. Este montaje falló porque era bastante difícil conseguir que 40 cables estuvieran perfectamente encajados en su respectivo pin del zócalo. cualquier ligero movimiento, desplazaba algún conector, o incluso sacaba de la placa alguna de las conexiones a GND o +5V. Estas se pueden ver en la protoboard que está a la derecha de la foto.

Imagen

Así que compré dos cables planos de 20 hilos cada uno con conectores macho-hembra. Los machos encajaban muy bien y de manera firme sobre los pines del zócalo. En las dos fotos siguientes se puede ver el cambio:

Imagen

Imagen

La tensión se mascaba en el ambiente....Llegó el momento de probarlo....y funcionó :o

Imagen

Satisfacción porque fueron muchas horas para demostrar que se podía hacer, pero la conclusión está clara.
Es inmanejable, poco práctico y aumenta las dioptrías y los dolores de cabeza. Salvo que queráis aislaros del mundo, no es un montaje recomendable. :D

Sin embargo, sirva este proyecto para que alguien que sepa manejar el tema de pedidos de placas y soldaduras SMD pueda realizar una tirada de plaquitas, en base en los diseños que ya están hechos en la página de José Leandro, y que yo he visto funcionar. Hay que recordar que este IC no tiene sustituto hoy en día.

Después de esto, creo que no lo voy a intentar otra vez y desmontaré el montaje para recuperar todos los materiales... pero nadie me quita la sonrisa que puse cuando ví el logo de Sinclair en la pantalla, y como ese Frankenstein funcionaba correctamente.
Última edición por eltargui el 15 Dic 2019, 19:49, editado 1 vez en total.
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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por Fermars » 06 Ene 2015, 20:09

A-co-jo-nan-te. Menudo currazo y lo que dices, la satisfacción de verlo funcionar ha tenido que ser bárbara después de la currada.
Fernando

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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por sinclair200 » 06 Ene 2015, 20:10

Joder eltargui, eres mi ídolo..... :P
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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por stratotrasto » 06 Ene 2015, 20:32

Wow. O_o
Si me muero no dejéis a mi mujer vender mis cacharros por lo que le dije que me costaron...

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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por retrolab » 06 Ene 2015, 22:05

Vaya trabajote! Y no hay cables ni nada!

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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por flopping » 06 Ene 2015, 22:37

En la pagina que comentas del trastero, esta el circuito con integrados SMD y con integrados discretos (DIL), asi que no hace falta volver a rediseñar la placa, puedes coger los archivos y mandar a hacer las placas directamente, salu2.
No me hago responsable de mis post pues estan escritos bajo la influencia del alcohol y drogas psicotropicas, por la esquizofrenia paranoide que padezco.
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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por jose_leandro » 07 Ene 2015, 00:24

Hola

Lo primero, felicidades. Montar el diseño en protoboard y que funcione a la primera es de quitarse el sombrero.

Lo segundo. En el articulo podrás bajarte placa tanto en formato dip (no recomendado) como SMD (en este caso la mejor solución) si lo deseas.

Lo tercero. Hace poco, salió un hilo parecido:

viewtopic.php?f=63&t=1659&hilit=pcf1306p

y yo ofrecí a gente que estuviera interesada placas de la versión SMD porque hace algún tiempo hice placas (y sigo teniendo)

Saludos

José Leandro

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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por Kyp » 07 Ene 2015, 11:43

¡Ole! :o :o :o

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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por wilco2009 » 07 Ene 2015, 11:58

Enhorabuena por esta reparación. Menudo curro.
"Aprender a volar es todo un arte. Aunque sólo hay que cogerle el truco. Consiste en tirarse al suelo y fallar".

Douglas Adams. Guía del autoestopista galáctico.

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Re: Sustitución del PCF1306P en el Spectrum: Un lío de monta

Mensaje por eltargui » 07 Ene 2015, 15:36

Gracias a todos por vuestros mensajes. Más que una reparación, lo que quería era demostrar que era posible la sustitución ya que no tengo los conocimientos necesarios como para diseñar placas, o en este caso como para fabricarlas y soldar componentes SMD.
sinclair200 escribió:Joder eltargui, eres mi ídolo.....
Ni mucho menos. El hacedor es José Leandro. Yo he seguido su artículo y esquema. Él y muchos más con sus artículos en la fantástica web de El Trastero, y los verdaderos expertos que hay en este foro, y en otros foros, son los que hacen que esto sea apasionante y divertido.
flopping escribió:En la pagina que comentas del trastero, esta el circuito con integrados SMD y con integrados discretos (DIL), asi que no hace falta volver a rediseñar la placa, puedes coger los archivos y mandar a hacer las placas directamente
Lo sé, y además he visto instalada una de estas placas. Por supuesto la de componentes SMD es la adecuada. Lo único es que no tengo ni idea de cómo se hacen estas cosas. Y tampoco tengo habilidad suficiente (y después de este ejercicio, tampoco ojos) como para soldar componentes SMD. Por eso sugería que alguien con conocimientos de verdad pudiera manejar esto.
jose_leandro escribió:y yo ofrecí a gente que estuviera interesada placas de la versión SMD porque hace algún tiempo hice placas (y sigo teniendo)
Pero bueno, quizás no haya muchos interesados y con la propuesta de Jose Leandro sea suficiente. Yo por mi parte, sí estoy interesado.
jose_leandro escribió:Lo primero, felicidades. Montar el diseño en protoboard y que funcione a la primera es de quitarse el sombrero.
En realidad fue a la segunda. A la primera hice un montaje con cables uno a uno (lo muestro de una de las fotos) y era una locura. Ajustaba por un lado, se me soltaba por otro, tenía problemas con las alimentaciones cuyos cables los tenía más tensos, etc... No funcionó. Por eso compré un par de cables planos de 20 hilos cada uno. Cambió mucho el tema. Se evitan errores de cables cruzados, y las conexiones con el zócalo eran mucho más robustas.
También, al instalar estos cables, me dí cuenta de que me había olvidado de poner los pines 15 (strobe) de los multiplexores a GND, como indica el esquema.

Un ejercicio de paciencia.
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