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EasyFlash³ - DIY Tutorial 3/5 - THT Parts

THT steht für (engl.: through-hole technology), also all das was durch Löcher in der Platine gesteckt und eingelötet wird. Im Gegensatz dazu werden alle Bauteile, die bisher gelötet wurden, SMT (engl.: surface-mounting technology) oder SMD (engl.: surface-mounting device) genannt.

1. Montage der Stiftleisten

Würde man die Stiftleisten so einlöten wie es eigentlich vorgesehen ist, dann würden die fertigen EasyFlash³ Platinen nicht in ein standard C64 Cartridge Gehäuse passen. Es gibt zwei Möglichkeiten, dieses Problem zu umgehen:

  1. Stiftleisten wie gewohnt einlöten und danach den Kunststoffrahmen entfernen, der die Leiste zusammenhält. Das ist aber recht aufwändig.

  2. Die Stifte der Stiftleiste mit Hilfe einer Zange herausschieben, bis sie bis nur noch auf einer Seite im Rahmen stecken. Und dann die Stiftleiste von hinten durchstecken und oben einlöten. Das ist die einfachere und elegantere Möglichkeit.

 

a.) Stiftleisten vorher:
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b.) Stiftleisten nachher:

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 Die Stiftleisten dann von oben verlöten.

 

2. Einlöten der Taster und der LED

3. Reinigung mit Isopropanol

Hat man nun alle Teile eingelötet folgt ein Bad in Isopropanol. Am besten ordentlich einziehen lassen und dann mit einem Pinsel oder einer kleinen Bürste alle Stellen ordentlich schrubben.

Danach mit einem fusselfreien Tuch trockenwischen. Am besten eigenen sich dazu "Clean Room Wipes".

 

Video folgt in Kürze

 

 

EasyFlash³ - DIY Tutorial 2/5 - Small SMD Parts

Kleinvieh macht auch Mist

Im zweiten Teil des EF3 DIY Tutorials zeige ich euch wie die kleinen Bauteile eingelötet werden. Der Vorteil am "Hühnerfütter" - wie die kleinen Teile gerne genannt werden - ist, dass es sehr einfach eingelötet werden kann. Der Nachteil, auf dem EF3 gibt es relativ viel davon. Vor allem von den Stützkondensatoren. Zeitlich gesehen benötigt man für die kleinen Bauteile in etwa genau so lange wie für die ICs.

1. Die 4 x 100Ω Widerstandsnetzwerke (R1, R2)

Bei den Widerstandsnetzwerken gibt es auch ein paar kleine Tricks, wie sie am besten eingelötet werden. Ich habe es mir angewöhnt R2 vor R1 zu löten, weil R1 stört, wenn er fix an seinem Platz ist. Das kommt natürlich auch darauf an, ob man Link- oder Rechtshänder ist. Außerdem sollten die Netzwerke nicht zu grob mit der Pinzette behandeln werden, da sie sehr spröde sind. Es können Teile von der Lackierung oder von den Kontaktflächen abbrechen. Es empfiehlt sich, die Bauteile vorher optisch zu kontrollieren. In seltenen Fällen sind die Kontakte bereits defekt, wenn man sie aus dem Filmstreifen nimmt.

Beim Einlöten wird das Widerstandsnetzwerk seitlich mit der Pinzette ausgerichtet und festgehalten. Dabei werden zwei Kontakte gelötet. Danach mit sanftem Druck das Array von oben fixieren und die restlichen zwei Kontakte löten.

2. Die 4 x 100Ω Widerstandsnetzwerke (R50, R51)

Hier gilt im Grunde das Gleiche wie für R1 und R2.

3. Die Kondensatoren 10uF (C1, C2, C52)

Hier gibt es grundsätzlich nicht viel zu erklären. Den Kondensator mit der Pinzette festhalten und ausrichten. Auf einer Seite anlöten. Dann mit der Pinzette sanften Druck von oben ausüben und Lötstelle nochmals nachlöten. Dadurch wird sichergestellt, dass der kleine Kondensator auch richtig gut auf der Platine aufliegt. Es kann passieren, dass der Kondensator dabei verrutscht. Das ist aber nicht weiter schlimm, dann einfach nochmal seitlich ausrichten.

4. Die Stützkondensatoren 100nF (C3-C15, C50,C51)

Fünfzehn an der Zahl gibt es einzulöten. Gleich an alle Stellen Flussmittel auftragen, dann kann man die Kondensatoren Stück für Stück ganz rasch einlöten.

5. Widerstände 4,7kΩ (R6, R7, R8, R52, R53)

5. Widerstände 100kΩ (R3, R4, R5)

6. Der LED Vorwiderstand 470Ω (R9)

7. Die Ferritperle (FB50)

 

EasyFlash³ - DIY Tutorial 1/5 - ICs und USB Connector

Herzlich willkommen zum DIY Tutorial für das EasyFlash³!

Die EasyFlash³ Hardware wurden von Skoe und der Hilfe vieler anderer Menschen entwickelt und ist eine universelle Speicherkarte für den Commodore 64.

Die EF3 Hardware ist Open Source bzw. Open Hardware und mit einer CC-BY-SA 3.0 Lizenz versehen. Das bedeutet Jeder darf die Hardware nachbauen unter der Bedingung, dass der Entwickler genannt wird. Werden an der Hardware bzw. der Software Modifikationen gemacht, so müssen diese Änderungen ebenfalls mit der gleichen Lizenz veröffentlicht werden.

Zu allererst möchte ich auf ein paar Vorbereitungen eingehen, die für den Bau des EF3 notwendig sind.

Ausrüstung:

  • ESD Matte und Armband (Empfehlung)
  • Lötstation mit SMD Spitze (Empfehlung: 2mm abgeschrägt)
  • feines Lötzinn (0,5mm)
  • Flussmittel (ich verwendet derzeit AMTECH NC 559 - ASM 10cc Paste PCB Flux No-Clean)
  • Lupe, Mikroskop oder Lupenbrille
  • SMD Pinzette
  • Isopropanol mit Schale und Pinsel zur Reinigung der fertigen Karte
  • Mini-USB-Kabel zum Flashen von FTDI und CPLD

Benötigte Bauteile:

Alle benötigten Bauteile findet man auf der EF3 Entwicklerseite von Skoe: [LINK]

Ich empfehle https://aliexpress.com für das Bestellen der Bauteile, das dauert zwar etwas länger, dafür sind die Teile günstiger.

Bauteil Anz. Beschreibung Aliexpress Link
U1 1 3.3V 150mA LDO Voltage Regulator, SOT-23-5 Link
U2 1 CPLD XC95144XL-TQ100 Link
U3 1 HC53 25 MHz Oscillator Link
U4 1 MX29LV Series 3 V 64Mb 70ns Flash - TSOP-48 Link
U5 1 256-kbit (32K x 8) 3.3V 55ns SRAM - sTSOP-28 Link
U6 1 74LVC14 or 74LVX14 Schmitt Trigger SOIC-14 Link
U50 1 FT245RL USB Full Speed to Parallel FIFO - SSOP-28 Link
D1 1 LED red, 2mA, 3mm Link

C3-C15,
C50,C51

15 Ceramic Capacitor 100nF, 0603, X5R/X7R Link
C1, C2, C52 3 Ceramic Capacitor 10uF, 0805, X5R/X7R Link
R1,R2,R50,R51 4 SMD Chip Resistor Network 4 x 100Ohm,
4 x 0603
Link
R3, R4, R5 3 Chip Resistor 100kOhm 0805 Link
R6,R7,R8,R52,R53 5 Chip Resistor 4.7kOhm 0805 Link
R9 1 Chip Resistor 470Ohm 0805 Link
FB50 1 Ferrite Bead 120Ohm 3000mA DCR 0.04Ohm, 0805 Link
J51 1 Socket Right Angle Type B Surface Mount Mini USB Link
P1, P2, P3   2.54 mm Pin Header Link
SW1, SW2, SW3 3 Button Right Angle Through Hole Tactile Switch Link
  4 Jumper, 2.54mm Link

Die Platine:

Die Gerber Files zum Bestellen von Platinen findet man ebenfalls auf der Entwicklerseite von Skoe: [LINK]

Ich bestelle meine Platinen bei ALLPCB. Die Lieferung erfolgt recht schnell (ca. 1 Woche) und die Qualität passt. Außerdem hatte ich noch keine Probleme mit dem Zoll. Man muss dazu nur die Eigenschaften der Platine (62mm * 84mm, Dicke 1.6mm, 2 Layers) angeben und das ZIP File mit den Gerber Dateien hochladen. Als Beschichtung empfehle ich "immerson gold". Ebenso sollte man "Golden Finger Beveling" auf "yes" stellen, das ist die Fase beim Steckkontakt.

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Eine fertig produzierte Platine schaut dann folgendermaßen aus: [LINK]

Hat man alle Teile beisammen, dann kann es mit dem Löten losgehen.

Löten der ICs und USB Buchse:

Nun kommen wir zum Löten der ersten Bauteile. Man sollte immer mit dem schwierigsten Bauteil beginnen und sich zu den leichteren vorarbeiten. Wenn man den schwierigsten Teil geschafft hat, dann schafft man auch die leichteren Teile.

1. Das CPLD (U2)

Das schwierigste bei diesem Bauteil ist die exakte Platzierung. Hat man das Teil erst mal richtig ausgerichtet und diagonal mit Lötstellen angeheftet, dann ist der Rest des Lötens eigentlich recht simpel.

2. Flash (U4)

Der nächste Baustein ist der Flashspeicher.

3. SRAM (U5)

Gefolgt vom SRAM, das lässt sich relativ einfach einlöten.

4. Spannungsregler (U11 bzw. U1)

Beim Spannungsregler muss man besonders auf den mittleren Pin aufpassen, auf der Seite mit den drei Pins. Wenn dieser nicht ordentlich verlötet ist, dann werden die 3,3V nicht korrekt erzeugt.

5. Schmitt Trigger (U6)

Die SMD Chips mit größeren Pins sollten nun eigentlich kein Problem mehr darstellen, wenn man die vorhergehenden bereits erfolgreich eingelötet hat.

6. FTDI (U50)

Der FTDI Chip hat etwas geringere Abstände als der Schmitt Trigger, lässt sich aber trotzdem einfach einlöten.

7. USB Stecker (J51)

Beim Verlöten des USB Steckers sollte man nicht zu viel Lötzinn auf der Spitze haben, sonst bekommt man Lötbrücken, die man nicht mehr so einfach weg bekommt.

8. 25MHz Oszillator (U3)

Der Oszillatorbaustein ist etwas tricky einzulöten, wenn man das noch nie gemacht hat. Bevor man diesen anlötet, ist es empfehlenswert, Lötzinn auf die 4 Pads zu löten, sodass schöne runde Lötstellen entstehen.

Auf diese Stellen setzt man den Baustein und lötet in dann fest.

 

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