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C64-Userport Datenleitungen verwenden

Was wird benötigt?
  • C64
  • Experimentierplatine
  • 1mA LEDs
  • Userport-Stecker + Kabel
  • PCB Klemmen
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Picture

Der ❏ Userport am C64 ist bestückt mit Datenleitungen und einiges mehr. Dies ist auch der Grund wieso Modems oder RS232-Module an diesen Port angeschlossen werden. Die 8Bit-Leitungen können wir sogar per Basic-Befehle steuern. Dazu sind nur einige wenige Befehle nötig die hier gezeigt werden.

Die Funktion

Mit diesen Leitungen können wir ein oder mehrere externe Geräte steuern und das komfortabel über die Tastatur des Rechners, auf Wunsch auch in Schleife schalten mit beliebigen Zeitabständen. Dabei ist es mit entsprechenden Relais sogar möglich größere Lasten zu schalten. Die einzelnen Leitungen können als Ein- oder Ausgang verwendet werden, also nicht nur um externe Geräte ein- oder auszuschalten.

Beschädigungs- und Verletzungsgefahr (Wichtig)

Im C64 befinden sich zwei CIA-Bausteine. Sie sind dafür zuständig Input/Output Signale zu verarbeiten. Einer davon schaltet in unserem Fall die 8Bit-Leitungen. Wir können zwar maximal 100mA über die 5V-Spannungsversorgung ziehen aber nur 1mA über die Datenleitungen (!). Wenn eine größere Last geschaltet werden soll, sollte unbedingt ein entsprechender Schutz eingebaut bzw. Relais verwendet werden mit einer externen Spannungsversorgung. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass kein Kurzschluss zwischen den 5V und den 8Bit-Leitungen zustande kommt. Der CIA wird sonst unwiderruflich zerstört. Deshalb hier die Warnung: Wer sich dieses Projekt nicht zumutet, sollte die Finger davon lassen. Besser kein Projekt als ein defekter C64.

ACHTUNG - Es ist zwar möglich, mit entsprechenden Relais, Spannungen im 230V Bereich zu schalten, das bleibt aber den Fachleuten überlassen! Niemals mit hohen Spannungen arbeiten wenn man nicht dafür qualifiziert ist! Am besten man experimentiert mit 5V, da kann nicht all zu viel passieren. Ein C64 kann repariert werden, ein Mensch nicht!

Die Verbindung zum ❏ Userport

Die Verbindung erfolgt mit einem 24poligen ❏ Userport-Stecker den man heute noch recht leicht in den bekannten Online-Auktionsportalen findet.

Userport Connector
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Zum Testen der Schaltung bietet sich eine Experimentierplatine an, an der die gewünschten Leitungen angeschlossen werden können.

Zum Testen sollte hier lediglich kleine Lasten, z.B. Leds mit max 1mA verwendet werden. Diese sollte nicht überschritten werden. Für größere Belastungen sollten Relais verwendet werden. Siehe weiter unten.

Die Schaltung

Die LEDs sollten wie im folgenden Bild zu sehen ist verdrahtet werden. Die Wiederstände dienen nur als Beispiel. Der Wert muss an den jeweiligen Verbraucher bzw. an dessen Betriebsspannung angepasst werden.

Circuit
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Die Pinbelegung des ❏ Userports sieht wie folgt aus (Von außen gesehen)

Userport Pinout
Die Software

Eine zusätzliche Software ist nicht nötig, da die von uns benötigten Steuerleitungen über das Basic gesteuert werden. Dazu sind nur einige Befehle nötig. Zu aller erst müssen wir aber verstehen wie auf die einzelnen Bits zugegriffen wird. Jede Leitung entspricht einer Bitzahl.

Bits
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Möchten wir also Bit 0 (die erste Steuerleitung) einschalten, dann müssen wir an unserem Befehl die 1 anhängen. Bit 2 (die dritte Steuerleitung) hingegen entspricht den Wert 4. Wenn zwei Leitungen zugleich verwendet werden sollen, dann müssen die Werte beider Leitungen addiert werden. Hier einige Beispiele:

Examples
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Wenn wir das Prinzip verstanden haben, dann schalten wir alle 8 Steuerleitungen auf "Ausgang", sonst können wir damit nicht schalten. Das geschieht mit folgenden Befehl:

❏ POKE 56579,255

Wieso nach den Komme 255 steht, dürfte jetzt klar sein. Wir greifen auf alle Steuerleitungen gleichzeitig zu. Und nun schalten wir die erste LED (Bit 0) ein:

❏ POKE 56577,1

oder die zweite mit

❏ POKE 56577,2

oder die ersten beiden gleichzeitig

❏ POKE 56577,3

Wer will, kann sich dieses kleine Basic-Programm auf den C64 laden. Damit werden mit einen Tastendruck die einzelnen LEDs geschaltet, ohne jedes mal den ❏ POKE-Befehl eingeben zu müssen. Eine kleine Demonstration wird mit der Taste "D" gestartet.

Basic Demo
Größere Lasten schalten

ACHTUNG: Es ist zwar möglich, mit entsprechenden Relais, Spannungen im 230V Bereich zu schalten, das bleibt aber den Fachleuten überlassen! Niemals mit hohen Spannungen arbeiten wenn man nicht dafür qualifiziert ist! Am besten man experimentiert mit 5V, da kann nicht all zu viel passieren.

Wie weiter oben beschrieben, kann der C64 nur sehr kleine Lasten (max 1mA) schalten. Aus diesem Grund sollte ein Relais verwendet werden falls die Notwendigkeit besteht größere Lasten zu schalten. Dies hat außerdem den Vorteil, dass die Kurzschlussgefahr minimiert wird weil wir eine externe Spannungsversorgung benutzen können die mit potentialfreien Kontakten geschaltet wird. Es gibt bereits vorgefertigte Relais-Serien die lediglich mit Spannung versorgt werden müssen. Vorsicht! Die Relais-Spulen sollten nicht direkt angesprochen werden, sondern nur über Transistorstufen und danach Optokoppler (beachte die 1mA Strom-Grenze)

Statt den LEDs in den vorherigen Beispiel werden nun die Relais angesteuert und eine externe Spannungsversorgung wird nun verwendet. Ein schönes Beispiel wie Relais angesteuert werden können, ist hier zu finden (nicht getestet): emuecke

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