Bauanleitung M052

Aufbau- und Montageanleitung für den Bausatz des KC85-Modules M052.

Auf den Schaltplan werde ich nicht mehr grossartig eingehen, den kennt ja schon fast jeder.

Im Wesentlichen besteht er aus drei Teilen. Es gibt einen Netzwerkteil, bestehend aus WIZ810MJ, AVR-Controller und zur Busanpassung eine PIO. Dann der USB-Teil, mit dem VDIP2 und ebenfalls eine PIO. Dazu kommt dann die für den KC notwendige Modulschaltlogik, Strukturbyteerzeugung und beim M052 noch ein EEPROM, damit man mit dem Modul auch ohne D004 etwas anfangen kann.

Beim Prototyp hatte sich herausgestellt, dass die Polyswitchsicherungen für unsere Zwecke, zur Absicherung der USB-Buchsen, doch eher ungeeignet sind.

Deswegen wird nun für die Serie ein richtiger Stromüberwachungs-IC eingesetzt. Mit R25 ( 470 Ohm) wird bei über 500 mA abgeschaltet. Optisch wird das durch verlöschen der normalerweise ständig grün leuchtenden LED's D2 und D3 angezeigt.

Der Stromüberwachungs-IC U15 und die Überspannungsschutzdioden D6-D13 sind die einzigen notwendigen SMD-Bauteile, welche es leider nicht anders gibt.

An Werkzeug wird nichts Spezielles benötigt. Dünneres Lötzinn (0,5-0,8 mm), Entlötlitze und eine Pinzette wären aber von Vorteil. Bei den wenigen Teilen in SMD tut es auch die Pinzette aus der Schminktruhe von weiblichen Familienangehörigen oder Bekannten.

So sieht die endgültige Platine für ein M052 aus:

Eine 24-polige IC-Fassung und das Stück SIL-Leiste werden in ihre Bestandteile zerlegt und der Draht von der Buchse abgetrennt:

Die so geschaffene Carrierfassung wird für U1 und das WIZnet-Modul verwendet. Beim Einlöten sollte man sehr vorsichtig sein, da es schnell passieren kann, dass man die Buchsen mit Lötzinn zuschmiert:

Als nächstes sind die SMD-Bauteile dran, da man dort später nicht mehr herankommt. Das sind U15 und die Überspannungsschutzdioden D6 bis D13 auf der Löt- und Bestückungsseite:

Anschliessend sind die Kondensatoren und Widerstände unter den Fassungen an der Reihe, C1, C2, C14, R9 und R14 bis R16:

Nicht zu vergessen sind die ganzen Fassungen selbst, alle restlichen Kondensatoren, Widerstände, Dioden, Quarz und die Spule. Diode D4 entfällt:

Für das VDIP2 ist die mit 2 mm besonders flache 40-polige IC-Fassung zu verwenden, welche sich übrigens als Ausrichtwerkzeug für die 20-poligen SIL-Streifen des AVR-Controllers ganz gut macht:

Damit kommen wir auch schon so langsam zum schwierigsten Teil - die Buchsen vom WIZnet- und VDIP-Modul müssen runter.

Bevor man damit anfängt, sollte man aber das USB-Modul ausprobieren. Allem Anschein nach hatte ich ein Montags-Gerät erwischt, welches sich zu keiner Reaktion überreden lassen wollte. Beim Einschalten muss 2-3 mal abwechselnd auf die USB-Ports zugegriffen werden (Jumperstellung!). Das war bei mir nicht der Fall. Wer auf Nummer sicher gehen will, bestückt das Modul schon mal mit den ICs, und führt ein Update durch. Möglichst während die USB-Software auf dem KC läuft, damit man auch was sieht.

Die Buchsen lassen sich ganz gut mit einem ziemlich heissen Lötkolben und Entlötlitze herunterbekommen. Sollten die Anschlüsse sich nicht gleich vom Lötzinn befreien lassen, kann man noch mal mit normalem bleihaltigen Lötzinn nachlöten, und dann die Lötaugen wieder mit der Entlötlitze frei saugen:

Die Anschlussdrähte bleiben gern an der Bohrungsinnenwand kleben, da hilft ein Schraubenzieher. Anschliessend kann man die Buchsen vorsichtig herunter hebeln. Aber wirklich vorsichtig, die Platinen sind in Multilayer ausgeführt, auch wenn die relevanten Leiterzüge aussen verlegt sind. Die USB-Buchsen dürfen in den Schrott wandern.

Das USB-Modul soll ja weiterhin steckbar bleiben. Für die 2 mittleren Anschlüsse der USB-Buchsen wird ein Steckadapter gebaut. Aus der Buchsen- und Stiftleiste mit 1,27 mm schneidet man sich 2 Stück 2-polige Verbinder heraus. Der Plaststeg wird bis zum Anschlag auf die Buchse draufgeschoben, welche man vorher zusammengesteckt hatte:

Die Konstruktion wird in die Platine gesteckt ... :

... in das VDIP eingefädelt, verlötet und gekürzt:

Die Jumper auf dem USB-Modul sind ebenfalls noch zu lang. J3 in Stellung 1-2 und J4 auf 2-3 verlöten:

Ähnlich verfährt man mit dem Netzwerkmodul, nur dass man hier den SIL-Steckadapter verwendet. Die dünneren Stifte kommen natürlich in die Buchsen auf der Platine:

Damit fehlen nur noch die Buchsen und die LED's:

Bei den Buchsen ist es wirklich wichtig, dass man auch die Lötnasen der Schirmung gut verlötet. Die Anschlüsse sind auf Dauer nicht dafür geeignet, die mechanischen Belastungen aufzunehmen. Bei den LED's ist der kürzere Anschluss die grüne Kathode, kommt rechts rein.

Wer soweit gekommen ist, darf das Modul nun auch in Betrieb nehmen!

Zur Erinnerung noch mal der Hinweis auf die Bauhöhe der Buchsen für das Ethernet und USB - die Buchsen sind für die Innenhöhe des Modulgehäuses etwa 0,5 mm bis knapp 1 mm zu hoch. Man muss also beim Oberteil des Modulgehäuses innen ein Stück herausfräsen bzw. feilen, also von innen her die Wandung etwas dünner machen.

Ansonsten wird das Modul-Gehäuse durch das M052 zu stark ausgebeult und passt nicht mehr in den Modulschacht eines D00x-Gerätes!

Modul-EEPROM

Damit es nach dem Zusammenbau der Hardware nicht an der Software scheitert, hier noch einmal eine Zusammenfassung aller Informationen:

Zunächst entpackt man die beiden PMA-Archive mit der Netzwerk-Software und der EEPROM Programmier-Software auf dem KC unter CP/M mit PMEXT.COM bzw. auf dem PC mit LHA-PMA.EXE. Anschliessend sind die 4 Programme für die 4 Segmente des EEPROM's vorhanden, die beiden "Brenn-Programme" EEPROM.KCC bzw. EEPSDP.KCC, sowie die beiden Beschreibungen zur entpackten Software.

In der Beschreibung zur Programmier-Software wird die Vorgehensweise für das Beschreiben der EEPROM-Segmente mit den KCC-Programmen ausführlich beschrieben, um einheitliche Steuerbytes für die Aktivierung der Programme zu erreichen, sollten die Dateien wie folgt gebrannt werden:

Viel Spass beim Toasten!