KryoFlux: Modifikation eines TEAC FD-55GFR 5,25"-HD-Diskettenlaufwerks für Flippy Disks z. B. vom C64

  • Damit ich mit dem KryoFlux endlich meine ganzen doppelseitigen Disketten (Flippy Disks) des Commodore 64 (dessen 1541-Laufwerk liest/schreibt nur einseitig) einlesen kann, habe ich ein TEAC FD-55GFR 5,25"-HD-Diskettenlaufwerk so modifiziert, dass es auch bei umgekehrt eingelegten Disketten einen Indeximpuls bei jeder Umdrehung erzeugt. Dazu ist nur wenig und sehr preiswertes Material und etwas Zeit erforderlich. :)

    Technischer Hintergrund

    Bei doppelseitigen 5,25"-Laufwerken sind die beiden Köpfe um 8 Spuren versetzt montiert. Daher ist das Lesen von Flippy Disks ohne Modifikation des Laufwerks bzw. der Disketten nicht möglich: Artikel im KryoFlux-Forum. Entweder man baut ein Laufwerk so um, dass es auf die Spur -8 positioniert werden kann oder man erzeugt einen Indeximpuls bei "falsch" herum eingelegten Disketten. Dazu kann man alle Disketten mit einem zweiten Ausschnitt für das Indexloch versehen, eine zweite Lichtschranke in ein Laufwerk einbauen, oder ein Laufwerk mit einem reflektierenden Objektsensor versehen, wie ich es gemacht habe und nachfolgend beschreibe. KryoFlux benötigt zum Einlesen von Disketten den Indeximpuls nur zur Messung der Drehzahl, jedoch nicht zur Synchronisation der gelesenen Signale. Viele Laufwerke schalten zudem den Motor aus, wenn sie keinen Indeximpuls erhalten.

    Materialliste

    • TEAC FD-55GFR 5,25"-HD-Diskettenlaufwerk
    • Reflektierender Objektsensor OPTEK OPB743 (gibt es gerade bei Pollin für 20 Cent)
    • Widerstand 100 Ohm, 0,25 oder 0,5 Watt (ca. 0,1 Watt werden im Betrieb "verheizt")
    • einen (Kipp-)Schalter
    • ein paar Kabel, Kabelbinder, Schrauben, Unterlegscheiben
    • etwas schwarzes Isolierband, selbstklebende Spiegel- oder Alufolie, Lötzinn und Schrumpfschlauch

    Aufbau

    Praktischerweise hat das verwendete TEAC-Laufwerk eine große Scheibe am Motor und direkt daneben ein kleines Loch in der Leiterplatte, in das der Objektsensor genau im richtigen Abstand passt. Die Scheibe habe ich am Rand mit einem 245 mm langen und ca. 6 mm breiten Streifen aus schwarzem Isolierband beklebt und auf die freie Stelle ein Stück selbstklebende Spiegelfolie (Alufolie mit dünnem Doppelklebeband sollte auch funktionieren). Dann habe ich den Objektsensor mit einer Unterlegscheibe und einer Schraube in das vorhandene Loch montiert. Der Abstand zum Klebeband beträgt bei mir ca. 1 mm. Hier muss man eventuell etwas probieren, der Objektsensor sollte natürlich nicht an der Motorscheibe schleifen und das Isolierband und die Spiegelfolie anpeilen. :)

    Die Anode der Infrarot-LED des Objektsensors habe ich über einen 100 Ohm Widerstand und einen kleinen Kippschalter auf +5 V des Laufwerks gelegt, die Kathode und den Emitter des Fototransistors auf Masse. Den Kollektor des Fototransistors habe ich einfach zum Kollektor des Fototransistors für den Indeximpuls des Laufwerks parallel geschaltet. Das war es auch schon, mehr habe ich nicht umgebaut. Die benötigten Signale liegen alle auf dem Stecker S6, es werden dazu die Pins 2 (Masse), 3 (Indeximpuls) und 5 (+5 V) benötigt.


    Funktionstest

    Wenn der Kippschalter ausgeschaltet ist, sollte das Laufwerk ganz normal funktionieren. Ist der Schalter eingeschaltet, so müssen am Kollektor des Fototransistors bei einer "falsch" herum eingelegten Diskette Indeximpulse messbar sein. Bei eingelegter, ruhender Diskette (und Objektsensor auf schwarzem Isolierband) sollten es ca. +5 V sein. Wenn die Diskette entfernt wird (dann ist der im Laufwerk eingebaute Indexsensor aktiv) oder der Objektsensor auf die Spiegelfolie trifft ca. +0,3 V. Dazu kann man bei eingelegter Diskette die Motorscheibe von Hand drehen und das Messgerät beobachten. Bei einer sehr hellen Umgebung kann es passieren, dass der Objektsensor etwas leitet (die Spannung sinkt dann unter +5 V), dann sollte dieser eventuell anders justiert bzw. abgedeckt werden, was bei einem eingebauten Laufwerk später nicht mehr nötig sein sollte. An der LED des Objektsensors sollten bei eingeschaltetem Schalter ca. +1,4 V anliegen. Alle Messungen erfolgen nach Masse (z. B. Pin 2 von Stecker S6). Sollte der Schalter eingeschaltet und eine Diskette richtig eingelegt sein, so meckert KryoFlux, dass mit der Drehzahl etwas nicht stimmen kann, ist der Schalter ausgeschaltet und eine Diskette "falsch" herum eingelegt, so meckert KryoFlux, dass kein Indeximpuls vorhanden ist. So ist ein weiterer Funktionstest möglich.

    Einbau in ein Gehäuse

    Damit ich meinen KryoFlux einfach transportieren oder auch mal verleihen kann ;), habe ich diesen zusammen mit einem 3,5"-HD-Diskettenlaufwerk in ein altes SCSI-Gehäuse eingebaut. Jetzt sind nur noch USB-, Stromkabel und die KryoFlux-Software erforderlich um die meisten 3,5"- und 5,25"-Disketten einzulesen.


    Ich wünsche viel Spaß und Erfolg beim Nachbau, der auf eigenes Risiko erfolgt. Eine Haftung für etwaige Defekte schließe ich hiermit aus. Für Rückfragen zum Umbau stehe ich gerne zur Verfügung.


    Michael

    Sammle Computer, Tisch- und Taschenrechner bis ca. 1990, CPUs, Speicher, Speichermedien aller Art und suche u. a. EPROM C1701, Intel C4040 CPU, i487SX-CPU, IBM CGA-Karte, Netzteil für IBM 5155, Video Seven FastWrite und V-RAM ISA-VGA-Karte, Texas Instruments Notebook TravelMate 3000, Citizen W1D 3,5"-Disklaufwerk, MiniSD- und eMMC-Karten, Magnetblasenspeicher, Bänder (3/4"/1"/AIT/Mammoth/Travan/VXA) und Medien (2" LT-1, Apple Twiggy-Disk 5,25", Bernoulli Box II, HiFD, Jaz, Quest, SQ100-400)

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  • Für welche Systeme wurden solche 'flippy disks' produziert oder genutzt ?

    Gar nicht ... die 1541 hat nur 1 Schreib-/Lesekopf ... aber da gibt es auch beidseitig bespielte Originaldisketten. Deswegen ja umdrehen ... to flip. Wenn man solche doppelseitigen Originaldisketten einliest mit dem o.g. Laufwerk und 2 Schreibleseköpfen ... hat man eine -> (unten) -> (oben) Drehrichtung ... man braucht dann aber eigentlich für den Datenstrom & die Drehrichtung -> (unten) <- (oben) ... das erledigen dann die Kryoflux-Parameter & Switches.


    Die 1571 z. b. hat 2 Schreib-/Leseköpfe ... es gab aber nie 1571/C64--Originaldisketten mit der Drehrichtung -> ->.


    Nimm' einfach mal eine Diskette in die Hand und stelle es dir vor.


    Bei anderen Formaten wie z.B. IBM PC-DOS ist das natürlich wieder alles ein ganz anderes Thema. Da werden keine Disketten im Laufwerk umgedreht.


    Im Prinzip geht es nur darum, dass man alles *in einem Rutsch* und in einem Lesevorgang einliest. Also die ganze Diskette von BEIDEN Seiten komplett über den technisch möglichen Bereich des Schreib-/Lesekopfes & dem Kryoflux-System ... quasi von Track 0 bis zum maximalen Innenbereich der Diskette.

  • Sehr schön.

    Für welche Systeme wurden solche 'flippy disks' produziert oder genutzt ?

    Hallo Fritz,


    da Disketten damals recht teuer waren, hat man auch bei eigentlich einseitigen Disketten (z. B. 1D) die Rückseite verwendet. Dazu musste man nur die Schreibschutzkerbe auf der anderen Seite passend ausschneiden, wofür es später spezielle Diskettenlocher und auch fertige Disketten mit 2 Schreibschutzkerben zu kaufen gab. Soweit ich weiß wurde das beim Commodore 64, Apple II und eventuell noch weiteren Systemen praktiziert, bei denen die Laufwerke das Indexloch nicht verwenden.


    Viele Grüße

    Michael

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  • Danke für die Anleitung!

    Wir haben das genau so nachgebaut, sogar auch so in ein altes SCSI-Gehäuse.

    Frage:

    Welche Befehle nutzen Sie zum lesen der Rückseite?

    Das Handbuch zum Thema Flipdisk überfordert mich.


    -Andreas

  • Hallo Andreas,


    dafür habe ich ein neues Image Profile angelegt:



    Viele Grüße

    Michael

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  • Sehr schön... und erst das Gehäuse... soetwas suche ich schon seit langer Zeit, sowohl für 5.25" als auch für 3.5" Floppylaufwerke. Falls jemand soetwas hat und los werden möchte, bitte gerne bei mir melden.

    Gruß Torsten

    BFZ MFA, ZX80Core, AX81, ZX81, ZX81NU, Spectrum+, Harlequin, MSX VG8010, Amstrad NC100, Cambridge Z88, C64, C128D, Amiga 500 & 1200, Atari Portfolio, HP200LX, IBM PC5155, TP755c, TP755cx, T20, T41, T61, PS/2 (Model 40SX), PS/2E, Accura 101, Apple //e, Sharp PC1401 & PC1403H, TI59 m. PC-100c, HP48SX & HP48GX


    An die Person, die meine Schuhe versteckt hat, während ich auf der Hüpfburg war: Werd' erwachsen! :motz:


    ::matrix::

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  • Aber man könnte jetzt auch die Floppy, wenn man sie umdreht, lesen wie eine Vorderseite... ohne jede andere Optionen?

    Ja natürlich, dabei müssen die Indeximpulse simuliert werden. Tut mir leid, meine Antwort hatte ich leider etwas zu schnell von unterwegs geschrieben und bei der Zeitnot heute morgen gar nicht so richtig darüber nachgedacht. :fp: Dieses Profil habe ich früher verwendet. Dabei ist mir dann erst nach etlichen Diskettenimages bekannt geworden, dass die beiden Köpfe bei doppelseitigen Laufwerken versetzt montiert sind und dann meist nicht alle Spuren beider Seiten gelesen werden konnten...

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  • Mein Nachbau ist heute endlich fertig geworden. (Danke an Antikythera für die Anleitung und den Optek, der kostet außer bei Pollin überall mehr als 2 Euro).

    Ich dachte mir, ich schreib' noch kurz, was ich beobachtet habe:


    1. Man braucht die Alufolie nicht unbedingt. Läuft bei mir auch perfekt ohne

    2. Die Länge der reflektierenden Fläche (zumindest ohne Alufolie) ist wichtig. Bei meinem ersten Anlauf war die zu lang und das Laufwerk hat pro Rotation 3 Indexsignale gelesen.

    C64 / Amiga 500, 1000, 1200, 2000 / SUN IPC, SparcStation 5, Ultra 1, Ultra 10 / MiSTer FPGA / ULX3S

  • Ich versuche diesen Mod mit einem Epson SD-600 Laufwerk. Leider weiß ich nicht wohin mit dem Kollektor des Photo-Transistors (graues Kabel).


    Hat vielleicht jemand einen Tipp?


  • Das hier sollte der Kollektor des Photo - Sensors sein. Leider bringt der Anschluss des Optek hier aber nicht das gewünschte Ergebniss.

    Bei Floppy richtig rum dreht das Laufwerk an, ca. 2 Umdrehungen. Indexsignale korrekt. Lege ich die Floppy umgedreht rein läuft der Motor dauerhaft. Keine Indexsignale.


    Antikythera hast du vielleicht einen Tipp für mich.


    Gruss


  • Ich glaube ich habe ein Problem mit dem Optek743.


    Ich messe hier am Phototransistor des Objektsensor 5V, wenn ich einen Spiegel vor den Sensor halte 4,92V (das sollten aber wohl nur 0,3V sein). An der LED Messe ich hinter dem 100 Ohm Wiederstand 1,6V.


    Spricht das für einen Defekt des Optek?


    Gruss und Danke

  • Ich glaube ich habe ein Problem mit dem Optek743.


    Ich messe hier am Phototransistor des Objektsensor 5V, wenn ich einen Spiegel vor den Sensor halte 4,92V (das sollten aber wohl nur 0,3V sein). An der LED Messe ich hinter dem 100 Ohm Wiederstand 1,6V.


    Spricht das für einen Defekt des Optek?

    Den Optek kannst Du prüfen, wenn Du dessen Kollektor vom Laufwerk trennst und z. B. über einen 4,7 kOhm-Widerstand nach +5 V legst. Was sind dann für Spannungen mit und ohne Spiegel zu messen? Ist der Emitter auch wirklich direkt an Masse?


    Von den Optek habe ich hier noch ein paar liegen, die passen zur Not in einen Briefumschlag...


    Viele Grüße

    Michael

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  • Bei dem Test habe ich ohne Spiegel ca. 5V und mit ca. 0,1V. Das sollte dann ja stimmen.
    Dann fehlt mir nur noch die richtige Stelle um den Kollektor anzuschließen.


    Ich habe nochmal am Laufwerk ohne Mod gemessen. Hier liegt an der Photodiode C bei eingelegter Disk dauerhaft 5V an. Am Anschluss E wechselnd 5V (Indexloch unter Diode) und 0,1V (Disk falschrum oder Indexloch nicht in der Öffnung).


    Ich muss das Signal vom Optek also irgendwie invertieren?!


    Gruss

    Einmal editiert, zuletzt von ILAH ()

  • Wenn ich den Sensor wie auf der Abbildung rechts anschließe, d.H. den Emitter des Phototransistors an den Emitter des Drive-Sensor und über einen Wiederstand auf GND, kann ich Vorder- und Rückseite der C64 Floppy bei eingeschalteten Sensor lesen (Index Signal wird erkannt).


    Bei ausgeschaltetem Optek Sensor bekommen ich aber auf der Disk Vorderseite einen Fehler, kein Index Signal.

    D.H. irgendwas stimmt noch nicht.


  • Könnte es sein, dass der Sensor allein vom Umgebungslicht her bereits etwas durchschaltet? Kannst Du ihn eventuell mal abdecken?

    Hast Du ein Oszi um das Signal anzuschauen? Aber eigentlich müsstest Du das auch mit einem normalen Messgerät ablesen können was die Spannung Vout ohne Optek-LED macht.

    War RE bereits drin oder hast Du einen weiteren Widerstand parallel geschaltet? Welchen Wert hat denn RE?


    Viele Grüße

    Michael

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  • RE hat 4,7 kOhm, den hab ich zusätzlich drangemacht. Bei VOut und eingeschalteter Optek LED kommen so 3V Impulse. An E des Laufwerkssensor / VOut kommen ca. 1,9V bei ausgeschalteter Optek LED.


    Gruss

    Einmal editiert, zuletzt von ILAH ()

  • Was passiert denn wenn Du den zusätzlichen Widerstand einfach weg lässt? So einer müsste doch eigentlich in der Schaltung bereits drin sein...

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  • Ja, beim TEAC-Laufwerk hatte ich den Optek auch einfach parallel zum vorhandenen Sensor geschaltet. Wenn beide Empfänger durchschalten, dann kommen zwei Indeximpulse, deshalb muss man den Optek abschalten, wenn die Diskette richtig rum drinliegt...

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  • So eine Platine habe ich bisher noch nicht gesehen, scheint sich um ein neueres Modell zu handeln. Da kannst du +5V und GND nur ausmessen bzw. direkt vom Stromversorgungsstecker abgreifen. Das Indexsignal wirst du wohl mit dem Messgerät ausmessen müssen, wo es auf der Platine ankommt oder du nimmst es von der anderen Platine auf der Rückseite direkt am Sensor ab. Ob die Schaltung für das Indexsignal gleich wie bei meinem Modell ist und du das einfach parallel schalten kannst, kann ich dir leider nicht sagen. :nixwiss:

    Mach' doch mal bitte ein Foto von der anderen Seite des Laufwerks mit dem Sensor, vielleicht sieht man es da?

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  • Hallo. Würde auch gerne den Mod vornehmen, aber bei mir sieht die Platine ganz anders aus.

    Das Prinzip ist identisch, denn die Pfostenleiste (die liegt auf der Rückseite) in der Mitte auf der linken Seite ist identisch. Der linke Pin 1 ist GND, Pin 5 rechts ist +5V (kann man mit dem Durchgangsprüfer vom Stromanschluss durchmessen). Die LED der Lichtschranke liegt an Pin 2 und Pin 3 an (kann man visuell auf der Rückseite von der Lichtschranke verfolgen). Man kann den Pin 3 entlöten und isolieren ohne etwas auf der Platine zu verändern. Die Durchkontaktierungen oberhalb der Pfostenleiste kann man z.B. nutzen um den Index-Impuls Eingang zur CPU einzuspeisen)


    Grüße aus Hamburg,

    Markus

  • Bei doppelseitigen 5,25"-Laufwerken sind die beiden Köpfe um 8 Spuren versetzt montiert. Daher ist das Lesen von Flippy Disks ohne Modifikation des Laufwerks bzw. der Disketten nicht möglich

    Hallo @Antikythera


    gilt das für alle 5.25" Laufwerke? Ich habe ein Panasonic JU-475-5 von gpospi bekommen. Dieses scheint auch mit verkehrt eingelegten Disketten zu laufen. Habe allerdings nicht versucht Daten zu lesen, sondern nur die Disk laufen lassen. Es stört das Laufwerk offenbar nicht, wenn kein Indexpuls kommt. Ginge es mit diesem dann ohne Umbau oder hat Kryoflux damit Probleme wenn keine Indexpulse kommen?


    Grüße, PAW

  • Hallo PAW,


    es gibt durchaus Laufwerke, die auch ohne Indeximpuls laufen. KryoFlux benötigt die Indeximpulse jedoch zur Bestimmung der exakten Drehzahl.

    Durch den Versatz von 8 Spuren ist es nicht ohne Weiteres möglich die Rückseiten von Flippy Disks in einem doppelseitigen Laufwerk zu lesen, da fehlen dann einige Spuren. Diskussion zu diesem Thema z. B. hier bei Twitter.


    Viele Grüße

    Michael

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  • Zitat von Antikythera

    es gibt durchaus Laufwerke, die auch ohne Indeximpuls laufen. KryoFlux benötigt die Indeximpulse jedoch zur Bestimmung der exakten Drehzahl.

    Würde es Sinn machen, darüber nachzudenken, ob man FLUXCOPY ein Lesen ohne Indexpulse beibringen sollte. Wenn machbar, könnte das den Umbau bestimmter Laufwerke ersparen. Die mit FLUXCOPY erstellten FLX-Dateien kann man dann auch auf Kryo-raw-Dateien umwandeln und so weiterbearbeiten.


    Viele Grüße


    PAW

  • Hm, die 8 Tracks Versatz irritieren mich etwas. Es gibt doch diverse Modifikationen um C64 Flippy-Disks ohne Umdrehen in PC Laufwerken zu lesen. Beim C64 sind die Tracks ja auf beiden Seiten gleich angeordnet (da sie ja physisch immer vom gleichen Kopf auf die erste Seite geschrieben werden). Wie kann man das am PC Laufwerk lediglich mit Modifikationen der Index-Abtastung lesen - geht das nur auf Laufwerken die auf einer Seite auch "Seek Track -8" zulassen? Ich meine sowas mal gelesen zu haben, finde die Seite aber gerade nicht bzw. hatte mich selbst nicht im Detail damit beschäftigt.