Reparaturbericht: Apple II Plus/Europlus Tastatur Encoder mit klassischen Teilen ersetzen.

  • Hallo zusammen,


    bin gerade dabei 2 St. Apple II Europlus zu restaurieren. Auf mechanische Reparatur, RAM/ROM und Säuberung will ich jetzt gar nicht eingehen.


    Das größte Problem: Bei beiden Geräten ist der Tastatur Encoder defekt.

    Da ich da jetzt doch etwas länger damit rumgetüftelt habe wollte ich hier mal über die Encoder und das Resultat der Reparatur berichten.


    Hatte jetzt öfters mal mit verschiedenen Apple I Replica und Apple II Tastaturen zu tun. Deshalb hab ich mir mal einen kleinen "Byte-Viewer" zum schnellen Prüfen der Tastaturen gebaut.

    Dieser wird einfach in die Tastaturleitung gehängt und zeigt das zuletzt gesendete ASCII-Byte.

    Die defekten Tastaturen geben nur noch Nullen aus und/oder das Strobe fehlt.



    Den Fehler dann weiter eingegrenzt geht es nun um den Ersatz dieser 2 (baugleichen) Tastatur-Encoder- Bausteine :


    Apple Nr.: 331-0931-B

    Variante 1: SMC KR3600-070

    Variante 2: GI AY-5-3600-???


       


    Bei den 3600er Encodern mit einem Zahlensuffix (3600-XXX) handelt es sich um Keyboard Encoder mit gerätespezifisch werksseitig maskenprogrammierter Tastaturmatrix und Sonderfunktionen.

    Die Datenblätter beschreiben die möglichen Programmierungen ganz gut.


    https://telcontar.net/KBK/SMC/docs/SMC%20KR3600-XX,ST,STD,PRO%20specifications.pdf

    http://www.applelogic.org/files/AY3600.pdf


    Diese Typen werden auf den 2-teiligen Apple II Tastaturen, d.h. bei den Tastaturen mit dem Encoder-Daughterboard eingesetzt. Auf den einteiligen Tastaturen kommt ein anderer Encoder zum Einsatz.


    Diese Apple-spezifischen Chips sind quasi nicht oder nur mit viel Glück beschaffbar !


    Ja klar, im Internet und auch bei ebay gibt es nach kurzer Recherche allerhand Ersatzlösungen mit modernen Microcontrollern. Diese ersetzen entweder das ganze Encoderboard oder den Encoder selbst mit einer kleinen Platine und SMD Bestückung.

    Klar kann man die nehmen !

    Was das betrifft habe ich aber folgenden Spleen: Ich will es immer schaffen die Geräte unter Verwendung von zeitgemäßem Material zu reparieren und die Workarounds so zu bauen, daß die damalsauch möglich gewesen wären. Ich finde es einfach nicht authentisch wenn man Workarounds mit Bauteilen verbaut, die teilweise leistungsfähiger sind als das gesamte Restaurationsobjekt. Soll nicht heissen das diese Lösungen nicht ihre Berechtigung haben und manchmal gehts auch einfach nicht anders. Ist halt einfach nur Geschmackssache.


    Fortsetzung folgt...

  • Nun gibt es Apple-II Clone Tastaturen die ein Standard-Modell des Encoders , Den AY-5-3600-PRO bzw. den KR3600 PRO-verwenden:


    Quelle: https://www.applefritter.com/c…eyboard-eprom-data-intact


    Der "Standard-Encoder" gibt für jede mögliche Koordinate einer Tastaturmatrix einen festen binären Wert aus. Übersetzt wird die Tastenbelegung in ASCII dann mittels eines Eprom.


    Im Datenblatt sieht das so aus:




    Dort :

    Fixing a Superbrain up - Page 5 - stardot.org.uk

    wurde der spezifische Encoder eines "Superbrain" durch einen Standard-Encoder mit Eprom ersetzt.


    Das lässt sich allerdings nicht 1:1 auf den Apple 2 anwenden, da der Platz zwischen Tastatur und Encoder-Board sehr begrenzt ist und die Belegung des "AnyKey"-Signals beim A2 anders ist.

    Da der AY-5-3600-PRO relativ gut verfügbar schien, sollte die Lösung dem Vorbild dder Clone-Tastatur bzw. der Superbrain-Lösung folgen.

    Also erstmal von 2 China-Händlern jeweils 3 Stück AY-5-3600-PRO bestellt (Ich habe hier mit der Hälfte Ausschuss gerechnet...)


      


    und einen angepassten Schaltplan für eine kleine Adapterplatine erstellt:



    Das hierzu hilfreichste Dokument ist neben dem Datenblatt der Schaltplan aus "The Apple II Circuit Description"

    https://mirrors.apple2.org.za/Apple%20II%20Documentation%20Project/Books/W.%20Gayler%20-%20The%20Apple%20II%20Circuit%20Description.pdf

    Siehe PDF-Seite 217.


    Apple:


    3600-PRO


    Fortsetzung folgt....

  • Für die Adressierung des Eproms brauchen wir die


    Tastaturmatrix der Apple II Tastatur samt optionalem numerischen Tastenblock (s. Schaltplan aus der Apple II Circuit Description)


     


    und die Augangstabelle des AY-5-3600-Pro aus dem Datenblatt




    Diese Werte müssen dann vom Eprom in die Datenbits für die vom Apple verwendeten ASCII Codes übersetzt werden.

    Diese finden sich am besten in der Tabelle des Apple II Reference Manuals

    ( http://cini.classiccmp.org/pdf…ce%20Manual%20-%20Woz.pdf )




    2 Sachen gilt es noch zu beachten:

    Beim genaueren hinsehen sind die Ausgangsbits des 3600-PRO in umgekehrter Reihenfolge geordnet .

    Beim 3600 ist B9 das kleinste Bit, beim Eprom natürlich A0.

    Da ich dem Beispiel des Datenblattes gefolgt bin erfolgt die Adressierung also "spiegelverkehrt",

    Zudem gibt der 3600-PRO an den Bits B1 und B4-B9 den Wert für die jew. gedrückte Taste aus und an den Bits B2 und B3 den Zustand der Control - und Shifttaste. Das höchste Bit B1 für Koordinaten XY größer 63 ist hierbei beim Apple II nur für die Matrix der optionalen numerischen Tastatur relevant.



    Die Ausgabe der 7 ASCII-Bits am Eproms muss dann wiederum invertiert werden, da das Encoder Board die Ausgänge des Encoders nochmals invertiert:



    Als nächstes muss das ganze in eine Tabelle und schließlich in eine Binärdatei für das Eprom gebracht werden....

  • Da meine Programmierkenntnisse nicht so toll sind hab ich Excel bemüht die Bits zu spiegeln und in der Ausgabe zu invertieren:



    und das Ergebnis in eine .bin-file gepackt:



    Letztendlich auf das Eprom gebrannt uuuuund:



    YES !! läuft !


    jetzt alle Tasten testen...


    Nur 1 Fehler


    Das %-Zeichen bzw. Shift+5 geht nicht..aber das ist nur ein Übertragungsfehler vom Excel in die .bin-Datei, also kein Problem, wird gleich noch berichtigt.


    Die Reparatur war somit erfolgreich.

    Wenn jemand Interesse hat das ähnlich zu lösen stelle ich gerne das Excel-Tool und die Binary zur Verfügung.


    Erstaunlicherweise sind auch alle aus China gelieferten Encoder funktionsfähig. Somit waren die für etwa 5€ /Stk, incl. Versand nicht teuer.


    Für den 2. Apple möchte ich jetzt noch ein PCB entwerfen und fertigen lassen.

  • Eine Frage bleibt... wie hast Du aus Excel die binaere Datei erstellt?

    Das klingt fuer mich nach dem aufregensten Teil der Arbeit ;)

    Ist aber alles andere als aufregend. Ich hab im Excel alles unwichtige ausgeblendet und die Daten manuell in den Hexeditor getippt. Hört sich aufwändiger an als es ist. Sind halt 4 Bytes pro Taste zu schreiben. Das geht mit Sicherheit eleganter, aber so war ich in 'ner guten Stunde fertig.


  • Moin ! Ich bin nach langer Abstinenz mal wieder in der Obstabteilung unterwegs. Habe es im Moment noch mit defekten Netzteilen zu tun, ich erinnere mich aber, daß ich auch Probleme mit dem Encoder hatte. Ob es nun ein II+ oder IIe Modell war, weiß ich nicht mehr.

    Ich finde dieses Projekt zur Behebung des Encoder Problems einfach super. Ich bin leider beim Programmieren und Bauen von Adaptern, Platinen o.ä. raus, aber ich hoffe, es geht hier weiter. Ist ein ganz wichtiges Problem, da eben die Chips nicht mehr zur Verfügung stehen. Ich wäre sehr an einer Hardwarelösung interessiert. Und ich schaue gleich morgen mal nach, wo der Schuh drückt, ob nun II+ oder IIe.


    Übrigens suche ich noch einen Deckel für einen Apple II+. Mein letzter Aufruf hier im Forum ist schon älter und da hat leider keine geantwortet.


    Also, Daumen hoch und weiterhin viel Erfolg :thumbup:

  • Moin ! Ich bin nach langer Abstinenz mal wieder in der Obstabteilung unterwegs. Habe es im Moment noch mit defekten Netzteilen zu tun, ich erinnere mich aber, daß ich auch Probleme mit dem Encoder hatte. Ob es nun ein II+ oder IIe Modell war, weiß ich nicht mehr.


    Doch, ich weiß es wieder. Das Problem war beim II+, den zum IIe bekam ich noch einen Encoder Chip von einem Bekannten aus dem 64er Forum.

  • Oh, das sieht ja schon interessant aus. Ich hoffe, daß da vielleicht ein Encoder übrigbleibt :tüdeldü:

    Keep me on file….

  • Oh, das sieht ja schon interessant aus. Ich hoffe, daß da vielleicht ein Encoder übrigbleibt :tüdeldü:

    Keep me on file….

    hallo axel, genauso wollte ich es damals für dich auch machen.

    nur in smd damit der adapter so klein wie möglich wird. nicht größer als das original ic.

    deswegen habe ich damals (2018 oder 2019?) mir die verschiedenen AY-5-3600 für dich besorgt.

    leider bin ich, wegen platzmangel, nicht zu deinen boards und zum erstellen des adapters gekommen.


    es sollte meine erste schaltung, problemlösung für einen apple computer werden.

    da ich da noch keinen apple hatte, wollte ich es mit den at28c64 eeproms lösen.


    um uns das erstellen einer tabelle zu ersparen, wollte ich das erstellen der umwandlungstabelle auch ohne einen eprom programmer lösen, so dachte ich, du bekommst noch einen kleinen programmieradapter mit ein paar schaltern dazu, den du zwischen die tastatur und dem apple steckst und du erstellst dir die umwandlingstabelle selbst.


    du stellst an den dip-schaltern, am adapter den apple ascii wert ein, den der apple benötigt.

    nehmen wir mal als beispiel das A, welches dann ja auch als A am apple angezeigt wird
    und nun drückst du die dazu passende taste A auf der tastatur, diesert tasten wert, entspricht ja dann der

    adresse am eeprom und die dip-schalter den inhalt, der dann an dieser adresse abgespeichert wird.


    so kann man auch ohne einen eprom-programmer und falls es noch verschiedene andere ay-5-3600 gibt,

    beliebig seinen eigenen umwandlungsadapter erstellen.


    sehr schön, das mister-freeze nun es löst und du nicht auf meine lösung weitere jahre ;) warten musst.


    und ich mich bald deinen und vom DeSegi und csdragon commodore boards widmen kann.

    ich muss nicht unbedingt doch noch etwas für einen apple lösen ;)


    lg an dich und deine mutter. bleibt fit und gesund und ich hoffe du besuchst mich mal bald.

    helmut


    edit......

  • Es gibt ja wie gesagt schon diverse Lösungen, auch in SMD.

    Meine Motivation das "neu" zu machen ist nur der Ehrgeiz das mit zeitgenössischen Komponenten zu bewerkstelligen.


    SuperEncoder for Apple II and II Plus
    This is the SuperEncoder from Briel Computers. Comes as pictured with new connector cable and standoffs.ReActiveMicro is an Authorized Dealer and Partner with…
    www.reactivemicro.com


    Apple II AY-5-3600 Keyboard ersatz nicht 3600 PRO - Etsy.de
    This Computer item by MelsVintageComputers has 3 favorites from Etsy shoppers. Ships from Belgien. Listed on 10. Sep 2022
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    JCM Universal Keyboard Encoder - Joe's Computer Museum
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    jcm-1.com



    Auch nicht schlecht, hat schon einen Adapter für Apple I on Board:


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  • Hallo Helmut, nun bist Du mir zuvorgekommen. Wollte Dich heute mal persönlich wegen der zurückliegenden 2-3 Jahre anschreiben, nachdem ich gesehen hatte, daß Du einen Kommentar hier abgegeben hast. Ich komme jetzt wieder ein wenig zu mir und meinen "Lieblingsstücken" und da ist mir bei einem Apple IIe ein Netzteil hochgegangen. Waren diese fiesen Entstörkondensatoren Schuld und ich habe dann mal recherchiert, damit ich bald den richtigen Ersatz bekomme. Darüber habe ich mich dann erstmalig wieder hier und anschließend im 64er Forum angemeldet. Mußte neue PW zukommen lassen, weil meine nach der Zeit einfach nicht mehr in meiner Rübe steckten.

    Bei der Suche nach Apple II und Netzteil bin ich dann aber auch über mich selbst und diese Sache mit dem Keyboard gestolpert. Ja, ich bin wirklich sehr an einer schicken Lösung interessiert. Bitte unbedingt weitermachen, Mr. Freeze !!

    Und wegen der Geschichte mit den PETs, die stehen noch gut verwahrt bei mir. Mann, ist die Zeit schnell vergangen. Aber das waren keine leichten Jahre. Und wenn jetzt auch manches besser läuft als vorher, es ist immer noch nicht wie früher. Scheiß Corona. Ja, ich hoffe wirklich, daß wir Du die Zeit und Gelegenheit findest, Dir die Platinen einmal anzusehen und ich, bei Dir vorbeizukommen. Wie gesagt. Mit Corona ist alles nicht mehr so einfach.


    Bis bald !!!! Bleibt alle schön gesund und es wird gut ::solder::

    Hacky

  • Wenn jemand Bedarf hat, ich hab ein paar PCBs mehr bestellt. Auch getestete Encoder sind noch da. Bei Interesse PN


    Dieses PCB funktioniert allerdings aus Platzgründen nur bei der Tastaturversion mit dem Plastikrahmen und dem Metallsteg mittig auf der Unterseite. Diese Tastatur gibt es mit oder ohne Messingblech auf der Tastenseite.


    Bei der anderen Version. (Datanetics) wird das PCB vermutlich nicht passen, da das Encoderboard weiter am Rand der Tastatur gesteckt ist und der Adapter somit seitlich überstehen wird. Wird aber noch getestet, ein Freund hat beide Tastaturversionen. Ansonsten hätte ich dafür noch eine andere PCB Version in der Pipeline.