Solución membrana rota para el Plus

Si por algo se caracteriza el Spectrum es por su gran variedad de periféricos (clásicos y modernos)

Moderador: Sir Cilve Sinclair

Solución membrana rota para el Plus

Notapor antoniovillena el Mie Mar 21, 2012 11:28 pm

Se trata de reemplazar las teclas por pulsadores. La solución ha sido muy económica, puesto que por ebay (no pongo el enlace porque está prohibido en este foro) se pueden conseguir 50 pulsadores por 3 dólares, gastos incluídos. El resto del material lo tenía por ahí a mano. Estos son los pasos:

1. Marcar dónde se van a poner los pulsadores. Los pulsadores que uso son muy pequeños (si lo llego a saber me compro otros) y tienen el inconveniente de que hay que ser muy precisos al centrarlos. Yo empleé varias técnicas: poner una regla como guía, envolverlos en un círculo de cartón y marcar el círculo, etc... Al final lo más sencillo es marcar a lapiz el punto central, levantando y bajando el panel de goma (correctamente alineado).

2. Una vez estén marcados pegar los pulsadores con cianocrilato (el superglue de los chinos pa entendernos). Echar una mínima cantidad, ya que si echamos en exceso podemos dificultar la posterior soldadura. Además si nos equivocamos y no está en su sitio, con poco pegamento es sencillo despegarlo y volverlo a pegar.

3. Para conseguir suficiente fuerza en estos pulsadores es necesario meter una pieza de plástico, madera o metal en el agujero que hay detrás de cada tecla. Yo he usado unas bolitas de neodimio, que he tenido que unir con el sobrante del cable de red (es que no tenía hilo a mano y he tirado de él). De lo contrario me era imposible que las bolitas estuviesen en su sitio (son imanes muy potentes). Cualquier cosa cilíndrica vale (varilla roscada, estos cilindos de madera que tienen los muebles de madera, etc...).

4. Con las piezas ya puestas probar el teclado. Todas las teclas tienen que hacer click al ser pulsadas. Si alguna falla, hay que despegarla, centrarla bien y volverla a pegar.

5. Con todos los pulsadores bien centrados viene la etapa más laboriosa de todas, hacer el cableado. Yo he usado hilo totalmente pelado, usando cinta aislante en el caso de que una pista pase encima de otra. Se puede usar el cable sin pelarlo totalmente. En mi caso este hilo lo he obtenido del cable de red. Tiene que ser un hilo fino. Las soldaduras en sí no son complicadas, lo laborioso es tener que cortar cada hilo a la medida justa, pelarlo, doblarlo y sostenerlo con cinta aislante para que al soldar no necesitemos 4 manos.

6. Finalmente quedan por hacer los conectores. Se necesitan dos tiras de pines macho (una de 5 y otra de 8 pines), a ser posible acodadas. Yo sólo tenía tiras rectas y las he tenido que doblar con unos alicates. Soldar por un lado los conectores y por el otro al pulsador correspondiente dentro de la placa. Dejar la suficiente longitud de cable para que podamos abrir el spectrum y metamos la mano para conectar las tiras de pines.

7. Testear que funcionen todas las teclas. Si no, comprobar la continuidad de las soldaduras con un polímetro hasta que esté todo perfecto.

Eso es todo. Es un trabajo laborioso. Yo me he tirado varios días haciendo el cableado. Inicialmente me propuse hacer también las teclas extendidas, e hice los esquemas de cableado y todo. Pero me asusté y como de todas formas era un experimento que no sabía si iba a funcionar, hice solo las teclas estándar. Vamos que si por ejemplo tengo que borrar pulso Shift+0 porque la tecla Borrar no tiene pulsador. Los que estéis interesados en hacerlo con teclas extendidas hay dos soluciones:
A) Usando dos pulsadores por cada tecla extendida. Se ponen muy juntos y se unen con una lámina dura los botones, haciendo coincidir la mitad de la lámina con el centro de la tecla.
B) Usando pulsadores DPST. Yo los he buscado por ebay y no los he encontrado. Son pulsadores que simulan dos interruptores independientes. De esta forma nos ahorramos la mitad de los pulsadores en teclas extendidas y el correspondiente cableado.

Bueno os dejo unas fotillos. Tengo que decir que funciona perfectamente. Los inconvenientes es que hacen ruído al pulsarlos y hay que aplicar un poco más de fuerza que antes (no mucha). La ventaja es que una vez hecho te olvidas de las membranas y puedes abrir tu spectrum tranquilamente sin miedo a partir una faja.

Si alguien se anima, es posible hacer una PCB con las pistas ya ruteadas, con lo que el proceso sería mucho más rápido (soldar y listo). Sería una buena alternativa, ya que si la PCB cuesta 10 euros y los pulsadores 3, por menos de 15 tendríamos un reemplazo de membrana y a un precio menor.

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Edito: No sé como cambiar el tamaño para que se vean más pequeñas las imágenes, si queréis ver las imágenes completas pulsad el botón derecho sobre ella y en "Abrir imagen en nueva pestaña"
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor JULIO el Jue Mar 22, 2012 12:22 am

:shock:
Te felicito porque me hago una ligera idea del trabajito que te has llevao.
Menos mal que la mano de obra era gratis.

Si los pulsadores son mas grandes, el click será mayor, el centraje tendrá que ser
igual de crítico y habrá que oprimir con mas fuerza.

Lo del neomidio... ¿en serio? esto no me convence, mira que poner imanes en el teclado,
tendrás las cintas lejos del teclado, y la tele si es de tubo....

Hilo de bobinar la proxima vez, lo puedes sacar de un transformador roto y te evitas cortos.
Espero que te dure mucho tiempo y que el cianoacrilato agüante.

saludos
Julio.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor antoniovillena el Jue Mar 22, 2012 12:41 am

JULIO escribió::shock:
Te felicito porque me hago una ligera idea del trabajito que te has llevao.
Menos mal que la mano de obra era gratis.

Si los pulsadores son mas grandes, el click será mayor, el centraje tendrá que ser
igual de crítico y habrá que oprimir con mas fuerza.


Creo que estos son los ideales:
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Si te das cuenta el botón de plástico sobresale más que en los pulsadores que yo uso. Así no haría falta darle de lleno y el centrado no sería tan crítico.

JULIO escribió:Lo del neomidio... ¿en serio? esto no me convence, mira que poner imanes en el teclado,
tendrás las cintas lejos del teclado, y la tele si es de tubo....


Es una chapuza, lo sé, pero era lo que tenía a mano. Cualquier cosa cilíndrica de ese tamaño vale. Por la imantación no hay problema, aunque sean muy potentes son pequeños y están bastante metidos en el spectrum como para que no interfiera con nada externo.

JULIO escribió:Hilo de bobinar la proxima vez, lo puedes sacar de un transformador roto y te evitas cortos.
Espero que te dure mucho tiempo y que el cianoacrilato agüante.

saludos


Gracias, lo tendré en cuenta para la próxima vez. Los cortos los evito con cinta aislante. Las soldaduras hacen que el cable se quede rígido y no se desplace lateralmente, y las pistas que son muy largas están pegadas también con cinta aislante. Hazte la idea de que cada pista la he tenido que sujetar con cinta aislante para poder soldar con tranquilidad, una vez te acostumbras a cortar trocitos de cinta aislante tampoco es mucho trabajo unos pocos trozos más para aislar pistas que se solapan.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor jzx el Jue Mar 22, 2012 8:16 pm

Idea chapucera para marcar los puntos, pintar un punto con un rotulador no permanenete en la goma, ponerla y apretar para que se marque en la placa donde vas poner los pulsadores. Luego con un trapito húmedo puedes limpiar la goma.

No me gustan mucho estos pulsadores, por el tacto y porque no sé si durarán mucho, pero en caso de que quieras hacer una placa, los que tienen 4 patas las tienen conectadas dos a dos de forma que sirven de puentes para en el caso de matrices, poder hacer una placa de simple cara y sin agujeros con un poco de cuidado. (posiblemente ya lo sabías, pero por si acaso)
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor zup el Jue Mar 22, 2012 9:23 pm

Una pregunta tontísima... ¿qué tal el tema de rebotes? Supongo que la frecuencia de lectura del teclado impedirá que se noten, pero ¿hay pulsaciones fantasma?

Por otra parte, los pulsadores deben ir muy bien fijados. En algún aparato que lleva ese tipo de pulsadores es posible que si se pulsan a mala leche, partan la soldadura que tienen debajo (y hagan contacto solo a veces). Quizás sea una buena idea "afianzar" las soldaduras con silicona, que resiste mejor el movimiento y hará que el cable y el pulsador se muevan a la vez (y aguante mejor la soldadura). El loctite no creo que sea buena idea... se puede rajar.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor antoniovillena el Jue Mar 22, 2012 10:55 pm

Para jzx:

Eso del rotulador no lo he probado, buena idea para el que se quiera hacer una. Sí, todos los pulsadores de 4 contactos funcionan de la misma forma por lo que he visto, no he podido encontrar los DPST que me permitirían implementar las teclas extendidas con un pulsador por tecla. Y además de para hacer placas de simple cara, sirven para no tener que estar haciendo empalmes en el cableado. Si te das cuenta en el montaje sólo hay soldaduras cable-patilla de soldador, no hay ninguna bifurcación cable-cable.

Para zup:

No he notado rebotes de ningún tipo. Cuando pulsas una tecla se escucha un doble click, el click mecánico se solapa con el que se produce por el altavoz. Tampoco hay pulsaciones fantasma y siempre que se escucha el click mecánico aparece la tecla. Lo que sí he notado es que algunas teclas están un poco más duras que otras, pero esto se debe a errores de centrado. Las que están perfectamente centradas requieren menos presión que las que están un poco desalineadas. Esto se puede arreglar en la fase de pegado de botones (antes de hacer el cableado). De todas formas estoy seguro que con los pulsadores de botón de plástico no es necesario ser tan preciso en el centrado.

En cuanto al tema del loctite, no sé qué decirte. Es un pegamento bastante potente, sobre todo cuando ambas superficies son de plástico. Si tuviese que repetir el montaje emplearía un pegamento menos potente, ya que una vez está montado el teclado la membrana de goma transparente está presionando todo el cableado, que a su vez está sujetando los botones mediante las soldaduras. No sé cuanto aguantará, mientras no me falle lo voy a dejar tal cual. Lo malo de la silicona es que deja un pegote que te dificulta la soldadura. Si más adelante quiero meter las teclas extendidas tendría trabajo extra al tener que quitar dichos pegotes.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor mcleod_ideafix el Vie Mar 23, 2012 2:51 am

zup escribió:Una pregunta tontísima... ¿qué tal el tema de rebotes? Supongo que la frecuencia de lectura del teclado impedirá que se noten, pero ¿hay pulsaciones fantasma?


Los rebotes también existen con el teclado original. Es la rutina de lectura de la ROM la que los suprime. De hecho puede pasarte perfectamente que un juego de estos en los que tengas que teclear cosas (no sólamente pulsar arriba-abajo-izq-der) tales como claves de acceso, o conversacionales, que usen sus propias rutinas de lectura de teclado, y no tengan en cuenta el efecto rebote, funcionen sin problemas en un emulador (donde no hay rebote) pero funcionen mal (pulsaciones dobles, o triples de la misma tecla) en un Spectrum real.

Ejemplo de este problema, aquí:
viewtopic.php?f=6&t=282
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor antoniovillena el Vie Mar 23, 2012 12:16 pm

Totalmente cierto. Es más, todos los pulsadores, absolutamente todos, tienen este mismo problema. Para resolverlo eléctricamente se requiere circuitería adicional: un filtro RC, un flip flop RS (se implementa con dos puertas NAND) y un pulsador SPDT o dos inversores Smitch Trigger. En todos los casos hay que replicar la misma circuitería 40 veces, lo que incrementa bastante los costes. Por eso en el spectrum se permiten los rebotes y se soluciona por software.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor antoniovillena el Vie Mar 23, 2012 7:29 pm

En el hilo que he creado en WOS sobre este mismo teclado me han explicado cómo hacer que funcionen las teclas extendidas usando pulsadores normales. Algunas teclas extendidas requieren sólo diodos; pero hay otras, la mayoría, que necesitan 2 puertas OR (una de las cuales se puede compartir con otra tecla extendida).

Este es el link en cuestión para los que estén interesados:
http://www.worldofspectrum.org/forums/s ... stcount=10
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor jzx el Vie Mar 23, 2012 8:08 pm

antoniovillena escribió:Si te das cuenta en el montaje sólo hay soldaduras cable-patilla de soldador, no hay ninguna bifurcación cable-cable.


Ya lo vi más tarde al mirar mejor las fotos.

mcleod_ideafix escribió:De hecho puede pasarte perfectamente que un juego de estos en los que tengas que teclear cosas (no sólamente pulsar arriba-abajo-izq-der) tales como claves de acceso, o conversacionales, que usen sus propias rutinas de lectura de teclado, y no tengan en cuenta el efecto rebote, funcionen sin problemas en un emulador (donde no hay rebote) pero funcionen mal (pulsaciones dobles, o triples de la misma tecla) en un Spectrum real.


Pero se supone que quien hizo el programa lo tuvo en cuenta, a no ser que estos botones produzcan unos rebotes muy distintos a los de la membrana (si duran mucho más). Eso que antoniovillena lo pruebe con su teclado, aunque no con el decathlon :mrgreen:

Para las teclas dobles en el teclado de elektor creo que usaban conmutadores analógicos (4066 ??). Seguramente así se necesiten menos chips, aunque depende de si hay muchas teclas duplicadas de una línea por ejemplo.
Ponían también un circuito bastante complejo para asegurarse de que se pulsara antes la tecla de shift que la otra, lo que no sé si será necesario, no creo que pase nada porque se pulsen las dos teclas exáctamente en el mismo momento. Aunque la membrana doble sí que funciona así, pulsando antes el shit. Con pulsadores dobles a lo mejor sí que puede pillar antes la tecla que el shift, si no se cierran a la vez los dos. Habría que probarlo porque supongo que esto también dependerá de las rutinas antirrebotes.



Otra cosa. Pensando en el superfo, ¿qué tal quedaría esto con una lámina de acetato con el dibujo del teclado por encima, algo parecido a un zx80?
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor antoniovillena el Vie Mar 23, 2012 9:12 pm

jzx escribió:Pero se supone que quien hizo el programa lo tuvo en cuenta, a no ser que estos botones produzcan unos rebotes muy distintos a los de la membrana (si duran mucho más). Eso que antoniovillena lo pruebe con su teclado, aunque no con el decathlon


El programa que menciona mcleod en el otro hilo es un juego de la época postspectrum, vamos que se desarrolló en emulador donde no existen dichos rebotes.

jzx escribió:Para las teclas dobles en el teclado de elektor creo que usaban conmutadores analógicos (4066 ??). Seguramente así se necesiten menos chips, aunque depende de si hay muchas teclas duplicadas de una línea por ejemplo.
Ponían también un circuito bastante complejo para asegurarse de que se pulsara antes la tecla de shift que la otra, lo que no sé si será necesario, no creo que pase nada porque se pulsen las dos teclas exáctamente en el mismo momento. Aunque la membrana doble sí que funciona así, pulsando antes el shit. Con pulsadores dobles a lo mejor sí que puede pillar antes la tecla que el shift, si no se cierran a la vez los dos. Habría que probarlo porque supongo que esto también dependerá de las rutinas antirrebotes.


He visto el datasheet del CD4016B y tiene cuatro conmutadores analógicos, los mismos que el IC de puertas OR. De momento me parece mejor opción el 74XX32 por su disponibilidad, aunque lo suyo sería un IC que tenga más puertas (6 u 8) y que se necesiten menos chips. Lo de pulsar antes el shift lo veo innecesario, la rutina que escanea el teclado lo hace 50 veces por segundo y es muy improbable que escanee justo en el momento de apretar el botón, y que se detecte la tecla que se extiende antes que el shift. Lo que pasaría es que si por ejemplo pulsas Borrar aparecería un 0 en la pantalla, pero ya te digo sería algo muy improbable.

jzx escribió:Otra cosa. Pensando en el superfo, ¿qué tal quedaría esto con una lámina de acetato con el dibujo del teclado por encima, algo parecido a un zx80?


En cuanto a lo del clon superfo, lo ideal sería tener la circuitería en la placa (meter 4 ó 5 ICs más los diodos) y hacer las fajas compatibles con un teclado de +2A. Esto sería compatible con cualquier teclado de spectrum o haciendo uno sólo con pulsadores.

Lo de la lámina de acetato, ¿te refieres a ponerla encima de los pulsadores?. Supongo que funcionaría, pero quedaría más profesional usar rectángulos de plástico con pegatinas, y pegar estos rectángulos uno a cada pulsador. También habría que hacer una rejilla para que estos rectángulos no queden muy sueltos.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor jzx el Vie Mar 23, 2012 9:42 pm

He visto algo parecido en aparatos comerciales, aunque no teclados de ordenador, sino teclados tipo cerradura con clave o microondas, que no tienen tanto uso como en un ordenador, y donde supongo que será una ventaja ser planos, por la limpieza.

Sí que creo que dentro tendrán unos pulsadores más grandes, aunque algunos creo que tienen las típicas chapitas que crujen al pulsarlas, como las de algunos joysticks.

A lo mejor una posibilidad sería poner los rectángulos de plástico que dices pegados en la lámina. O poner una cartulina con el teclado impreso por arriba y los rectángulos de plástico por debajo, y un acetato sin más por encima de todo, para protección. Más que profesional estaba pensando en sencillo.


Chips con más puertas no creo que haya, porque serían muy grandes (el encapsulado) y sería más práctico poner más chips pequeños.

En la rutina de lectura del teclado, ya sólo el hecho de que sólo se lea una vez cada 20 ms elimina muchos rebotes, es muy distinto a lo que pasa si se conecta un pulsador a la entrada de un contador que coge todos los pulsos incluso con una separación de menos de un microsegundo.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor mcleod_ideafix el Vie Mar 23, 2012 10:21 pm

jzx escribió:Pero se supone que quien hizo el programa lo tuvo en cuenta, a no ser que estos botones produzcan unos rebotes muy distintos a los de la membrana (si duran mucho más). Eso que antoniovillena lo pruebe con su teclado, aunque no con el decathlon :mrgreen:


Con programas "antiguos" (coetáneos de la época del Spectrum) no verás este tipo de problemas, pero hoy día practicamente todo el mundo trabaja con un emulador como equipo de pruebas, y no todos después se preocupan de probar el juego en una máquina real. En el emulador la pulsación es limpia y no se ve el efecto, así que una "mala" rutina de lectura del teclado puede funcionar perfectamente en el emulador, y no detectarse nada de esto hasta que no se te ocurre probarlo en un equipo con teclado real.

jzx escribió:Con pulsadores dobles a lo mejor sí que puede pillar antes la tecla que el shift, si no se cierran a la vez los dos. Habría que probarlo porque supongo que esto también dependerá de las rutinas antirrebotes.


El escaneo del teclado dura unas decenas de microsegundos, y se produce una vez cada 20 milisegundos (con la ROM estándar). Esto significa que es muchísimo más probable que aprietes una tecla en ese vasto espacio de tiempo que hay entre escaneo y escaneo, a que la aprietes en medio de la operación de escaneo. Sólo en este último caso, y si da la casualidad de que en el momento en que se escanea la pulsación de CAPS o SYMBOL aún no se ha pulsado ninguna de estas teclas, y microsegundos más tarde sí se detecta la tecla en cuestión (por ejemplo el 0), es cuando en pantalla, en lugar de borrar el carácter, verías el 0. Si la pulsación de una tecla doble se implementa con dos pulsadores independientes, el tiempo de diferencia en terminar de pulsarse ambas teclas puede ser mayor de 20ms. Si se implementa con CD4066 o con diodos, ese tiempo será inexistente o ridículamente pequeño, y funcionará mucho mejor.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor antoniovillena el Sab Mar 24, 2012 12:06 am

Para jzx:

Pues sí. Estaría bien que cada uno probase su propia solución DIY y lo compartiera con los demás. Y no solo teclado, también para el tema carcasas. No creo que todo el mundo que se haya comprado el superfo tenga una carcasa vacía donde meterla. Una cosa es probarla dentro de un spectrum funcional, y otra es tener un ordenador completo e independiente.

Para mcleod

Totalmente de acuerdo. Se me ha ocurrido lo siguiente a ver qué te parece. En lugar de usar circuitería adicional para sacar las teclas extendidas, se podría modificar el clon superfo y sacar 7 columnas en lugar de 5. Los bits 7 y 5 del puerto FE de entrada están sin usar y esto nos daría para 16 teclas más. Y una modificación en la rutina de detección del teclado de la ROM tampoco sería muy difícil. Me refiero a escanear estas teclas nuevas y simular pulsaciones dobles de las antiguas, vamos para no tener que cambiar las tablas de lectura del teclado. Lo único que habría que rediseñar de la placa superfo sería un conector donde va la faja del teclado (de 5 a 7) y hacer 2 pistas (2 cablecillos) que lleguen del conector al buffer (o registro, no me acuerdo lo que era) del puerto de entrada.
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Re: Solución membrana rota para el Plus

Notapor speccy el Vie Nov 30, 2012 10:42 pm

UP!

Por cierto... Al final, nada de PCB, ¿no?
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