40/80 Zeichen-Umschalter - 40/80 Screen-Switch

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1994 schrieb ich einen Artikel für die Mitgliedszeitschrift „Rundschreiben“, Ausgabe 28 der(GEOS - INTERESSENGEMEINSCHAFT - SÜD e.V.), in der ich meinen „40/80- Zeichenumschalter“ oder neudeutsch „40/80 Screen Switch“ beschrieb. Diese kleine Hardwareerweiterung ermöglicht es die Betriebsart (40-Zeichen FBAS und 80-Zeichen RGB) mittels der Maustasten umzuschalten. Nachdem mich sehr viele Clubmitglieder und auch ein paar Leute aus dem fido, wie auch aus den internet-Newsgroups fragten, ob ich diese Erweiterung verkaufe, entschloß ich mich zur Veröffentlichung meines Artikels nunmehr auch hier im internet.

Was kann nun dieses Wunderding der Technik, und was nicht:

1. Am Monitor muß der alte Umschalter ausgebaut werden, d.h. am Monitor muß eine kleine Änderung vorgenommen werden. Es ist also keine 'plug and play' Hardware.
2. Die Betriebsart des Monitors wird nicht automatisch gewechselt, d.h. es müssen beide Maustasten gedrückt werden um den Monitor umzuschalten.
3. Das Layout der Platine und der anderen Pläne (geoPaint-Dateien) wurde bewußt nicht zu klein gehalten, damit jeder diese Erweiterung leicht nachbauen kann.

Nachfolgend nunmehr die komplette Anleitung meines kleinen Hardwareprojektes. Solltest Du Fragen zu der Anleitung haben, so hinterlaß' mir einfach eine eMail und ich werde versuchen Dir entsprechend hilfreich unter die Arme zu greifen!

Entstanden ist diese Hardwareerweiterung zu Beginn nur, weil ich zu faul war, den Taster an meinem Monitor 1084 zu drücken. Dies war und ist immer dann der Fall, wenn ich die Betriebsart (40 Zeichen FBAS) und (80 Zeichen RGB), ändern mußte, weil Novaterm oder GEOS dies entsprechend am Bildschirm mir „befahl“. Als alter GEOS-Anwender benutze ich fast ausschließlich dieses Betriebssystem. Hierbei befinden sich sehr viele Programme, die entweder nur im 40-Zeichen- oder nur im 80-Zeichenmodus arbeiten.

Die meisten Programme geben einen entsprechenden Hinweis am Bildschirm aus, sofern die Betriebsart des Monitors geändert werden muß. Da dachte ich mir, es wäre doch das Beste, wenn beim „klick“ auf dieses ICON auch gleich der Monitor umschalten würde. Anfangs versuchte ich das CS-Signal der Videobausteine zum Umschalten zu verwenden oder das FBAS-Signal in ein RGB-Signal umzuwandeln. Doch entweder war es immer zu komplex oder das Ganze sprengte bei weitem den finanziellen Rahmen. Da ich meine Maus ja sowieso meistens in der Hand halte kam mir die Idee, diese als Schalter zu verwenden.

Also nahm ich mir die Schaltpläne meines Monitors mal etwas unter die Lupe und fand sehr schnell einen Weg, wie ich den Monitor umschalten könne. Ich schnappte mir meine Lötstation und verlegte kurzerhand den Schalter nach außen um zu sehen, wie dieser auf das 50cm lange Verbindungskabel reagiert. Nachdem dieser Test positiv ausgefallen war, machte ich mir Gedanken, wie ich nun die Maus als Umschalter „umfunktionieren“ könnte. Eine Modifikation der Maus schied aus, da bei einem Austausch derselben, eine erneute Änderung notwendig gewesen wäre. Daher beschloß ich eine klein „black box“ zwischen Maus und Rechner zu stecken.

Da bei keinem Programm beide Maustasten zugleich benötigt werden, dachte ich mir, es wäre doch das einfachste, bei gleichzeitigem Betätigen beider Tasten, den Monitor umzuschalten. Was war zu tun? Ich schnappte mir einen Schraubendreher und zerlegte die Maus um die interne Verschaltung abzuzeichnen.

Immer dann, wenn die linke Maustaste gedrückt wird, wird Pin #6 (BUTTON A/LP) auf Masse gelegt. Beim Druck auf die rechte Maustaste wird hingegen 'JOYA0', das ist Pin #1 auf Masse gelegt. Da auf Pin #7 der Joystickanschlüsse 5V zur Verfügung stehen und sich in meiner Bastelkiste jede Menge „Tausendfüßler“ der Gattung 74xx tummeln, entschloß ich mich meine kleine Auswerteschaltung mit diesen Bausteinen aufzubauen.

Der erste Baustein meiner Schaltung ist ein NOR-Gatter (7402). Dieser IC „schaltet“ immer nur dann einen seiner Ausgänge logisch „high“, wenn die beiden betreffenden Eingänge auf logisch „Null“ gelegt werden. Da, wie zuvor schon erwähnt, die Pins 1 und 6 immer dann auf logisch „Null“ sind, wenn beide Maustasten gedrückt werden, wechselt immer auch dann der Ausgang des NOR-Gaters seinen Pegel. Der erste Schritt wäre also schon getan. Den Ausgang dieses ersten ICs verschalten wir dann mit einem Eingang des nächsten ICs, einem 74121, nachdem wir den Pegel mit Hilfe eines weiteren NOR-Gatters invertiert haben. Der 74121 ist ein nicht retriggerbarer Monoviberator und den benötigen wir aus einem ganz einfachen Grund, den wir alle kennen. Die Tasten einer Maus haben die unangenehme Eigenschaft zu prellen. Jeder kennt dies. Man will eigentlich nur eine Datei anklicken, um diese zu kopieren und schon wird sie geöffnet, ohne daß wir dies eigentlich wollten. Wird bei dem Monoviberator der Eingang „beschaltet“, so wechselt am Ausgang für eine bestimmte Zeit der logische Pegel, unabhängig davon ob erneut an den Eingängen Pegeländerungen vorgenommen werden. Erst nach Ablauf der definierten Zeitspanne kann erneut durch Wechsel an den Eingängen der Ausgang umgeschaltet werden. Die Zeitspanne wird mit Hilfe des Widerstandes R3 und des Kondensators C1 festgelegt und beläuft sich in unserem speziellen Fall auf etwa 0,6 Sekunden.

Den Ausgang unseres 74121 verschalten wir dann mit dem Takteingang des nachfolgenden JK-Flip-Flops (7473), welches durch seine äußere Beschaltung als D-Flip-Flop arbeitet. Somit wird jedesmal, wenn der Pegel am Takteingang sich ändert, der Ausgang umgeschaltet. Somit wären wir schon fast fertig mit unserer Schaltung. Damit aber nun das Relais umgeschaltet werden kann, muß der Ausgang des 7473 noch mittels des nachfolgenden npn-Transistors „entlastet“ werden. Der eingefügte Schalter vor diesem Transitor ermöglicht es uns noch von Hand vom 40- ind den 80-Zeichenmodus umzuschalten, oder den Automatikbetrieb mit der Maus zu (de)aktivieren. Damit die, beim Abfallen des Relais entstehende, Induktionsspannnung unserer Schaltung und/oder dem Rechner keinen Schaden zufügen kann, wird der Spule eine Diode antiparallel zugeschaltet.
Da die beiden Joystickleitungen direkt mit der Tastatur verbunden sind, müssen wir diese beiden Leitungen und die Tastatur noch entkoppelt. Dies geschieht mit den beiden Dioden V1 und V2 sowie der zugehörigen PullUp-Widerstände R1 und R2.

Genug der Theorie, wollen wir nun doch endlich darangehen, den Umschalter aufzubauen. Als ersten müssen wir uns die Platine ätzen. Zum Ausdrucken der entsprechenden GeoPaint-Datei unbedingt darauf achten, daß entweder ein Laserdrucker- oder ein proportionaler 80×80 Druckertreiber verwendet wird.

All diejenigen, die keine Erfahrungen mit dem Ätzen von Platinen haben, mögen sich an einen befreundeten „Halbprofi“ wenden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Schaltung in wire-wrap oder einer anderen bevorzugten Technik aufzubauen. Nachdem wir also unsere PLatine geätzt und entsprechend gesäubert haben, werden die Löcher für unsere Bauteile gebohrt.

Anschließend biegen wir uns aus Blankdraht 13 Brücken und löten diese an den entsprechenden Stellen der Platine ein. Als nächstes werden die Dioden, die Widerstände dann die IC-Sockel eingelötet. Immer schön der Reihe nach; zuerst die flachen und zum Schluß die großen Bauteile einsetzen.

Am Ende löten wir dann noch das Relais ein und verkabeln unsere Schaltung mit den 9 poligen SUB-D Buchsen und Stecker für den Joystick-Anschluß. Will man die Schaltung in ein kleines Gehäuse einbauen, so kann man auch direkt an die Platine kleine Drähte als Verbindung zu den Steckern/Buchsen anlöten. Lötet man jedoch jeweils 10 polige zweireihige Pfostenstecker in die Platine, so kann man für die Verbindungen jeweils Flachbandkabel und zugehörige Stecker verwenden, wie sie auch im PC-Umfeld verwendet werden. Zum Schluß wird dann noch die Verbindung zwischen unserem Umschalter und dem Monitor hergestellt. (Siehe hierzu auch Anschalteschema!) Fertig ist unsere Schaltung!

Jetzt kommt der große Augenblick - Einschalten und gucken was passiert!

Doch bevor wir die Schaltung anschließen und wirklich den ersten Test machen, nehmen wir uns noch mal 5 Minuten Zeit und kontrollieren die Lötpunkte wegen „kalter Lötstellen“ oder Lötspritzer. Nachdem wir unsere Schaltung nun gewissenhaft aufgebaut und kontrolliert haben, verbinden wir den Umschalter mit dem Joystickport #1. Die Maus stecken wir an den Anschluß des 40/80 Zeichenumschalters und verbinden die Schaltung mit dem Monitor.

Nun können wir unseren Computer und den Monitor einschalten. Als erstes testen wir den 2fach EIN/AUS-Schalter. Je nach Schalterstellung muß der Monitor nun vom 40- in den 80-Zeichenmodus umschalten. Bei der Stellung „Automatik“ muß dann jedesmal der Monitor umschalten, wenn beide Maustasten gleichzeitig gedrückt werden. Sollte die Schaltung und/oder der Rechner irgendeine undefinierte Funktion zeigen, dann unbedingt sofort alles Ausschalten und sämtliche Verbindungen und Lötstellen nochmals sorgfältig überprüfen. Gegebenenfalls korrigieren wir den Fehler und testen die Schaltung erneut.