Domácí stránka (Home page)

Kempston myš pro počítače Sinclair a Didaktik

© 1994  - pro internet upraveno 28. dubna 1999


Možná si řeknete, co to tu je za starou věc, vždyť o těchto počítačích již není ani slechu, ale opak je pravdou. Je mnoho uživatelů, kteří si zakoupili namísto Sinclaira PC, ale Sinclaira stále zachovávají a nedají na něj dopustit. Nebo jej nechávají dětem.

Kempston myš je zařízení napodobující myš jako u PC, ale s tím rozdílem, že u PC se myš pohybuje proporcionálně, zatímco zde je připojena místo joysticku. Sice pomocí šířky impulsů vysílaných z myši do počítače je napodoben proporcionální pohyb, ale záleží na software, jak bude pravdivý či pružný. Toto zapojení bylo navrženo r. 1994 a vyráběno na základě mého svolení firmou Kompakt Servis. Bylo vyrobeno asi 150 kusů a někteří naši výrobci programů (např. PROXIMA) vyráběly programy podporující tuto myš. I u ostatních programů lze s dobrým výsledkem myš používat (např. Art Studio - nastaví se Kempston joystick a kurzor se pohybuje myší).


Technické údaje

Napájecí napětí: 5 V z konektoru joysticku
Výstup: 4 signály pro směry - pozitivní
4 - negativní
1 aktivace



obr. 1 - blokové schéma Kempston myši

obr. 1 - blokové schéma Kempston myši


Popis zapojení

Zapojení myši je provedeno úpravou myši z PC, kde se původní deska s plošnými spoji upraví a přidá další destička s příslušným kodérem. Nainstaluje se kabel s příslušným konektorem a myš je možno použít pro výše uvedené počítače. Blokové schéma zapojení je na obr.1. Z každé dvojice snímačů (optočleny) přichází signály sinusového charakteru dle pohybu myši viz. obr. 2a, které se komparátory upraví na obdélníkový s úrovní TTL obr. 2b. Z obrázku je patrno, že signály ve dvojici snímačů jsou od sebe o 90 stupňů fázově posunuty. Když si je převedeme do jedniček a nul, tak se dá zjistit směr pohybu (obr. 3). Podle těchto údajů již procesor vytvoří odpovídající délku impulsu či sled krátkých impulsů (podle rychlosti pohybu myši) pro počítač.


obr. 2 - časové průběhy snímačů obr. 3

obr. 2 - časové průběhy snímačů

obr. 3


Deska s plošnými spoji kodéru

Schéma zapojení desky kodéru je na obr. 4 a plošný spoj na obr. 5 a obr. 6. Deska s plošnými spoji má rozměr 30 x 50 mm. Jako "mozek" myši je použit již dobře známý jednočipový mikrořadič PIC 16C54 "IC1" (program vytvořen na základě dokumentace [2] a [3]), jenž svým programem vyhodnocuje stavy na snímačích a podle nich tvoří se softwarovými MKO na výstupech příslušné impulsy. Oscilátor pro procesor nemusí být velmi stabilní a přesný, proto je tvořen pouze RC členem. O úpravu signálů ze snímačů na úroveň TTL se starají čtyři komparátory v IC2 spolu s pasívními součástkami. Referenční napětí pro komparátor se tvoří odporovým děličem R11 a R6 a zátěž pro snímače tvoří rezistory R7, R8, R9 a R10. Hodnoty těchto rezistorů je možno změnit dle typu snímačů (optočlenů) tak, aby referenční napětí bylo uprostřed amplitudy sinusového signálu. Desku s plošnými spoji je možno (v případě nedostatku prostoru v pouzdru myši) oddělit v místě označeném jako můstky a tyto destičky spolu propojit kouskem šestižilového plochého kabelu, tím se získají dvě menší destičky.


obr. 4, 5, 6 obr. 4, 5, 6 

Schéma zapojení a deska s plošnými spoji ve formátu EAGLE Schéma zapojení a deska s plošnými spoji ve formátu EAGLE 


obr. 7

obr. 7

Konstrukce

Nejprve upravíme původní myš; z PC (může být i vadná, ale s funkčními snímači a mechanikou) tak, že odstraníme z původní desky s plošnými spoji všechny součástky včetně kabelu s konektorem. Ponecháme pouze snímače (optočleny) a jejich napájecí rezistor Rx (pro vysílací diodu v optočlenu), aby zapojení odpovídalo obr. 7. Pečlivě osadíme desku s plošnými spoji dle osazovacího výkresu (obr. 6) a důkladně zkontrolujeme, zda jsme si nevědomky nevytvořily nějaké zkraty. Případně ji rozdělíme (viz. výše) pro lepší umístění v pouzdru myši. Připojíme dvojice snímačů "vlevo-vpravo" k J1 a "nahoru-dolů" k J2. Dále propojíme napájení obou desek. Připravíme si sedmižilový tenký kabel (může být i plochý), který zapojíme podle typu konektoru obr. 8. Tabulka je utvořena na základě dokumentací výrobců (viz. [1]).


Druhý konec kabelu připájíme v myši následovně:

- žílu 1 na GND na desce s plošnými spoji

- žílu 2 na +5V

- žílu 3 na jeden pin tlačítka aktivace, druhý pin se spojí u Didaktiku Kompakt s GND a u dalších typů počítačů s +5V

- další žíly u Didaktiku Kompakt s negativním výstupem J4 a u ostatních typů s pozitivním J3.


obr. 8 - zapojení konektoru

obr. 8 - zapojení konektoru

Odzkoušení a případné nastavení myši

Zkontrolujeme, zda je vše v pořádku zapojeno. Potom vše poskládáme do pouzdra myši a přiklopíme víčko (zatím jej nezašroubujeme). Připojíme myš k počítači a spustíme nějaký program s kursorem podporující Kempston joystick (např. File Manager od Proximy - podporuje i Kempston myš). Vyzkoušíme zda je pohyb v pořádku. Pokud myš některým směrem kolísá, je pravděpodobně nějaký snímač mechanicky posunut (ohnutý na vývodech při montáži), ten se musí jemně nastavit některým směrem (desetiny milimetru). Odzkoušení nastavení se musí provádět vždy při zavřeném pouzdru myši, jinak snímače registrují okolní světlo. Tím je myš hotova a připravena k používání.


Seznam součástek

R1 2,2 k
R2, R3, R4, R5, R6 3,9 k
R7, R8, R9, R10 10 k - viz. text
R11 1 k
C1 33 - 47 pF
C2 47 µF / 6,3 V
C3 100 nF
IC1 PIC 16C54 - RC / P
IC2 LM 339 N


Další součástky:

Konektor k příslušnému typu počítače
Kabel 7-žilový tenký


Program procesoru PIC pro Kempston myš Program procesoru PIC pro Kempston myš 


Použitá literatura

[1] Schémata zapojení k počítačům Didaktik Kompakt, M-90, M-91, GAMA, D40, D80, M/P, Sinclair.

[2] Microchip PIC 16/17 Microcontroller Data Book 1995/1996

[3] Microchip Embedded Control Handbook 1994/1995