Z80 Matrix Tastatur Digitalanzeige defekt Microset

[Martin W. (mwyss)]

Hallo zusammen

Bin gelernter Elektroniker (1995), war 2.5 Jahre auf dem Beruf, danach 
Informatik. Also lange her...

Ich habe bei meinem Werkzeugvoreinstellgerät folgendes Problem.
Seit ein paar Wochen funktioniert die Tastatur nicht mehr richtig. 
Problem; einige Tasten "prellen", sprich einmal drücken gibt 2-4 mal die 
Taste(optisch sieht man dies vorallem bei der Zahleneingabe). Dies nicht 
bei allen, aber bei ca 50% der Zahlen. Es ist mittlerweile nicht mehr 
möglich eine Koordinate einzugeben ohne dass zum Beispiel wenn man die 2 
drückt gleich 22 oder 222 kommt.

Die MessAnzeige selbst funktioniert einwandfrei. Die beiden Zählerkarten 
für 11uA Heidenhain Glasmassstäbe für X und Z Achse scheinen somit in 
Ordnung zu sein. Also es sind diese CPU-Karte mit 2 Zählerkarten 
verbaut, verbunden über Rückwandbus.

Ich habe das Gerät (Microset DPS) die letzten Tage mal unter die Lupe 
genommen. Leider so eng dass man kaum mit Osci im Betrieb hinkommt.

Nachdem ich nun die Tastaturplatine herausgenommen habe um zu sehen was 
verbaut ist und wieder eingebaut habe, ist die Tastatur nun komplett 
tot.
Hatte den Tantal "BMK-Kondensator" der die Entprell-Zeit bestimmt, mal 
prophylaktisch ersetzt.

An den beiden IC der Tastatur liegt normal Spannung an, mehr konnte ich 
nicht messen.

Ich habe nun die beiden IC auf der Tastaturplatine bestellt. Alle 
Drucktaster funktionieren einwandfrei und sind nicht "am ende"!
Ich werde diese TastenMatrix Driver 74c923 und 74HCT05 mal ersetzen.
Vielmehr ist auf dieser Platine auch nicht drauf.

Aber auf der CPU Steuerplatine weiss ich nicht so recht wo anfangen.

Könnt ihr mir eine Richtung angeben wo zu suchen? Ev. PIO oder SIO 
ersetzen?
Aber eben Zählerkarten und Display sind io...

Ich kann das Gerät auch nicht abschrauben um besser zu messen, weil die 
Glasmasstäbe angeschlossen sein müssen, aber logischerweise nicht 
demontiert werden können.

Um ein paar Tips wäre ich sehr dankbar. Mir gefällt diese Anzeige und 
ich möchte Sie reparieren.

Beste Grüsse aus der Schweiz
Martin

[Lu (oszi45)]

Martin W. schrieb:
> einige Tasten "prellen", s

Das Übel würde ich jetzt noch gründlicher auf der Tastaturleiterplatte 
suchen. In vielen Fällen wird aus x und y die Koordinate der Taste 
gebildet. Wenn z.B. eine hängt, gibt es Ärger, weil 2 mal x dann 
Unsinn ergibt! Alle Tasten einzeln drücken und messen!

[Michael B. (laberkopp)]

Martin W. schrieb:
> Nachdem ich nun die Tastaturplatine herausgenommen habe um zu sehen was
> verbaut ist und wieder eingebaut habe, ist die Tastatur nun komplett
> tot.

Toll.

Martin W. schrieb:
> Alle Drucktaster funktionieren einwandfrei

Natürlich nicht, sie prellen weil zu sehr verdreckt/oxidiert.

Aber erst mal musst du deinen selbst eingebauten Fehler finden. Wenn du 
nicht gerade was verpolt hast, sind defekte IC eher nicht die Ursache.

Man könnte noch mal messen, eie gut es dem Akku geht

[Lu (oszi45)]

>> Alle Drucktaster "funktionieren" einwandfrei
> Natürlich nicht, sie prellen weil zu sehr verdreckt/oxidiert.

Sie "funktionieren" jetzt wahrscheinlich so gut, dass einer hängt? Die 
weiteren selbst eingebauten Fehler sehen wir noch nicht.

[Martin W. (mwyss)]

Vielen Dank für die schnelle Antwort!!

Irgendwie kann das nicht stimmen mit den Tasten, dass Sie nicht mehr 
funktionieren.
Im Gegenteil, sauberer Druckpunkt und mit Durchgangsprüfer sauberer 
ein/aus.
Da hängt kein Schalter. Das Gerät ist auch dem Alter entsprechend 
"neuwertig"
Ich kenne schon Schalter / Folientastatur wenn Sie durch sind..

Ich weiss nicht wie man diese Taster nennt. Ich kann morgen mal ein Bild 
vom Original einstellen. Im Bild ein ähnliche Membran

Das sind eine Art Microswitch. Zwei vergoldete Bleche, eins flach und 
eins mit einer kleinen Kuppel.

Würde einer nicht lösen, würde das Display das mit unkontrolliertem 
Menu-aufruf oder Zahleneingabe im Display anzeigen/flackern. Aber es 
passiert nichts mehr, wie tot.

[Michael B. (laberkopp)]

Martin W. schrieb:
> Ich weiss nicht wie man diese Taster nennt.

Knackfrosch. Nicht selbstreinigend.

http://www.elv.de/schaltkontakte-knackfroesche.html
https://www.snaptron.com/de/products/standard-domes/
https://de.farnell.com/e-switch/tl3315nf250q/taster-0-05a-15v-dc-250gf-smd/dp/4051112

[Martin W. (mwyss)]

Lu schrieb:
> Martin W. schrieb:
>> einige Tasten "prellen", s
>
> Das Übel würde ich jetzt noch gründlicher auf der Tastaturleiterplatte
> suchen. In vielen Fällen wird aus x und y die Koordinate der Taste
> gebildet. Wenn z.B. eine hängt, gibt es Ärger, weil 2 mal x dann
> Unsinn ergibt! Alle Tasten einzeln drücken und messen!

Genau das habe ich als erstes getan....alles io.

[Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)]

leuchten denn die LED auf der Tastatur Platine?

Stecker an der Tastaturplatine und auf dem Prozessorboard in Ordnung? 
Nicht geöffnet, nicht teil-Lose, nicht verkehrt herum drauf gesteckt?

[Martin W. (mwyss)]

Wegstaben V. schrieb:
> leuchten denn die LED auf der Tastatur Platine?
>
> Stecker an der Tastaturplatine und auf dem Prozessorboard in Ordnung?
> Nicht geöffnet, nicht teil-Lose, nicht verkehrt herum drauf gesteckt?

Led leuchten.
Stecker auch io.

Das Teil hat ja Jahrelang funktionert, aber mit wenig Betriebstunden.
Und dann hat die Tastatur angefangen zu prellen - was nicht zwangsläufig 
heissen muss, dass es die Tastatur sein muss.
Warum kann es nicht der Matrix-Driver sein..? Oder der Z80 PIO/SIO

Das hatte ich schonmal an einer Poselesta CNC Steuerung...

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Martin W. schrieb:
> Warum kann es nicht der Matrix-Driver sein..?

Kannste ja mal messen. Schnapp dir dein Oszi und miss die Matrixsignale.

Und ja, diese Knackfrösche sind oft unzuverlässig. Im Moment ist es aber 
unwahrscheinlich, das alle gleichzeitig in den Knackfroschhimmel 
aufgestiegen sind.

[Martin W. (mwyss)]

Matthias S. schrieb:
> Martin W. schrieb:
>> Warum kann es nicht der Matrix-Driver sein..?
>
> Kannste ja mal messen. Schnapp dir dein Oszi und miss die Matrixsignale.
>
> Und ja, diese Knackfrösche sind oft unzuverlässig. Im Moment ist es aber
> unwahrscheinlich, das alle gleichzeitig in den Knackfroschhimmel
> aufgestiegen sind.

Habe ja oben geschrieben dass es Platzbedingt kaum möglich ist was an 
dem laufendem Gerät zu messen. Das ist das Blöde an der Sache. Ich kann 
auch nicht das Gerät abschrauben, da die Glasmassstäbe angeschlossen 
sein müssen, damit das Gerät funktioniert.

[Eckhard T. (etik)]

Es könnte gut am keybounce mask Kondensator liegen - siehe DB. Hat erst 
Kapazität verloren, daher das Prellen, dann ganz defekt (in welcher 
Weise auch immer). Laut Datenblatt im uF-Bereich. Je nach Technologie 
lebt der nicht ewig.

[Martin W. (mwyss)]

Eckhard T. schrieb:
> Es könnte gut am keybounce mask Kondensator liegen - siehe DB. Hat erst
> Kapazität verloren, daher das Prellen, dann ganz defekt (in welcher
> Weise auch immer). Laut Datenblatt im uF-Bereich. Je nach Technologie
> lebt der nicht ewig.

Genau, das war auch einer meiner ersten Gedanken. Darum habe ich den 
auch grad ersetzt...an dem kanns nicht mehr liegen..

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Martin W. schrieb:
> Habe ja oben geschrieben dass es Platzbedingt kaum möglich ist was an
> dem laufendem Gerät zu messen. Das ist das Blöde an der Sache.

Aber so lassen willst du es ja auch nicht. Du musst dir also was 
ausdenken, um Diagnose zu betreiben. Wie wäre z.B. eine Verlängerung für 
das 14-polige Anschlusskabel, um das Tastenfeld bequemer zu erreichen?

[Lu (oszi45)]

Wenn es nicht der Kondensator ist, könnte auch ein CMOS-Schaltkreis 
durch statische Aufladung gelitten haben? Ohne Oszi wird das nix.

[Martin W. (mwyss)]

Matthias S. schrieb:
> Martin W. schrieb:
>> Habe ja oben geschrieben dass es Platzbedingt kaum möglich ist was an
>> dem laufendem Gerät zu messen. Das ist das Blöde an der Sache.
>
> Aber so lassen willst du es ja auch nicht. Du musst dir also was
> ausdenken, um Diagnose zu betreiben. Wie wäre z.B. eine Verlängerung für
> das 14-polige Anschlusskabel, um das Tastenfeld bequemer zu erreichen?

Ja du hast schon recht. Mein Gedanke war, die beiden IC grad ersetzen. 
Das geht rasch und viel mehr ist nicht drauf. Aber wenn das nicht hilft 
muss Osci angeschlossen werden.

[Lu (oszi45)]

Man kann Hilfs-Drähte auch zur Messung mal kurz anlöten, solange sie 
keine Impulse verschlimmbessern.

[Martin W. (mwyss)]

Lu schrieb:
> Wenn es nicht der Kondensator ist, könnte auch ein CMOS-Schaltkreis
> durch statische Aufladung gelitten haben? Ohne Oszi wird das nix.

Dachte ich auch. Im Datenblatt vom Encoder/Matrix Driver steht explizit, 
dass Interne Dioden vorhanden sind und somit dieses IC nicht anfällig 
ist auf statische Aufladung....aber ich habe ja trotzdem beide IC schon 
bestellt.

Aber auch die CPU Platine könnte betrofen sein....nur die Anzeige und 
Zählung funktioniert, macht die CPU Platine richtig.

Vielen Dank an alle, die hier mitschreiben/helfen!!

[Lu (oszi45)]

Martin W. schrieb:
> Aber auch die CPU Platine könnte

Das würde ich von der Wahrscheinlichkeit her weiter hinten vermuten. Oft 
sind die Anschlüsse nach außen die ersten Opfer. Der PIO ist 
wahrscheinlich für die Auswertung der Eingaben zuständig. Mal prüfen, ob 
da noch etwas ankommt?

[Peter D. (peda)]

Ich denke mal auch, der 74c923 wird sein, der 74HCT05 treibt die LEDs.
Kann aber auch das Flachkabel oder Steckverbinder sein.

[Dieter W. (dds5)]

Der Debounce Kondensator scheint ein Tantal Tropfen zu sein.
Wenn der beim Austausch verpolt wurde kann das auch dazu führen, dass 
die Schaltung nicht mehr funktioniert.

[Martin W. (mwyss)]

Dieter W. schrieb:
> Der Debounce Kondensator scheint ein Tantal Tropfen zu sein.
> Wenn der beim Austausch verpolt wurde kann das auch dazu führen, dass
> die Schaltung nicht mehr funktioniert.

Ja, da habe ich schon geschaut und vorher eine Seite markiert und dann 
unter Mikroskop nach + geschaut…

[Frank M. (ukw) (Moderator)]

Mir fällt auf, dass das EEPROM-Fenster nicht abgeklebt ist. Ist das IC 
auch normalerweise dem Umgebungslicht ausgesetzt? Dann könnten über die 
Jahre schon ein paar Speicherzellen gelöscht worden sein, z.B. Teile der 
Tastatur-Poll-Routine.

Klebe das Fenster besser ab, wenn Du noch Freude dran haben möchtest.

[Klaus F. (klaus27f)]

Hallo Martin,

leider zeigen deine Fotos nicht, wie die Tastatur-Platine (IMG_2917.JPG) 
mit der CPU Platine (IMG_2919.JPG) verbunden ist.
Das 14-polige Kabel findet ja auf der CPU-Platine keinen passenden 
Stecker!
Insofern ist unklar, ob die Pio überhaupt was mir zu tun hat, denn der 
74C923 kann auch direkt am Bus liegen. Dazu eine Beispielanschaltung 
anbei, 74c923_Z80-interface.jpg

Der 74c923 funktioniert normalerweise sehr gut, wenn die beiden 
Kondensatoren ok sind (und der Baustein selbst natürlich auch). Ein 
plötzliches Tastenprellen ist recht unwahrscheinlich. Eine spezielle 
Entprellroutine der Software ist hier gar nicht erforderlich. Da wird 
auch kein "Bit gekippt" sein, genau dort im Eprom, zufällig. Das wäre 
Wahrsagerei.

Ich würde auch unbedingt die Betriebsspannung (5 Volt) mit dem Scope (!) 
prüfen, nicht nur mit Voltmeter. Kapazitätsverlust an Kondensatoren im 
Netzteil sind gut denkbar, in der langen Zeit, egal ob lineares oder 
Schaltnetzteil.

Gruss

[Martin W. (mwyss)]

Frank M. schrieb:
> Mir fällt auf, dass das EEPROM-Fenster nicht abgeklebt ist. Ist das IC
> auch normalerweise dem Umgebungslicht ausgesetzt? Dann könnten über die
> Jahre schon ein paar Speicherzellen gelöscht worden sein, z.B. Teile der
> Tastatur-Poll-Routine.
>
> Klebe das Fenster besser ab, wenn Du noch Freude dran haben möchtest.

Beim Ausblasen mit Pressluft ist der Kleber mit Firmware Nummer 
abgefallen. Da der nicht mehr gut klebte, habe ich ihn an einen sicheren 
Ort versorgt und das Fenster wieder abgeklebt.
Die Bilder sind halt grad als ich alles geöffnet hatte.

[Martin W. (mwyss)]

Klaus F. schrieb:
> Hallo Martin,
>
> leider zeigen deine Fotos nicht, wie die Tastatur-Platine (IMG_2917.JPG)
> mit der CPU Platine (IMG_2919.JPG) verbunden ist.
> Das 14-polige Kabel findet ja auf der CPU-Platine keinen passenden
> Stecker!
> Insofern ist unklar, ob die Pio überhaupt was mir zu tun hat, denn der
> 74C923 kann auch direkt am Bus liegen. Dazu eine Beispielanschaltung
> anbei, 74c923_Z80-interface.jpg
>
> Der 74c923 funktioniert normalerweise sehr gut, wenn die beiden
> Kondensatoren ok sind (und der Baustein selbst natürlich auch). Ein
> plötzliches Tastenprellen ist recht unwahrscheinlich. Eine spezielle
> Entprellroutine der Software ist hier gar nicht erforderlich. Da wird
> auch kein "Bit gekippt" sein, genau dort im Eprom, zufällig. Das wäre
> Wahrsagerei.
>
> Ich würde auch unbedingt die Betriebsspannung (5 Volt) mit dem Scope (!)
> prüfen, nicht nur mit Voltmeter. Kapazitätsverlust an Kondensatoren im
> Netzteil sind gut denkbar, in der langen Zeit, egal ob lineares oder
> Schaltnetzteil.
>
> Gruss

Hallo Klaus
Danke für deine Ausführungen.

Der Stecker geht direkt auf die Backplane und kann gut möglich direkt am 
Bus hängen. Das habe ich noch nicht evaluiert. Das ist auch der Grund 
warum ich den so oder so, ohne viel Zeit verbringen mit Osci, zuerst 
wechseln will. Neuer Chip kommt morgen. Für den Chip wechseln brauche 
ich ein paar Minuten. Ein Verlängerungskabel mit passenden Stecker und 
Osci anhängen geht schnell 1-2 Stunden weg…

Und es ist ein Schaltnetzteil, das 24V und 5V liefert. Ich denke aber 
das ist io. Kann ich immernochmal schauen.

Woher der „LED-Driver“ seine 3.6V bekommt, konnte ich noch nicht 
herausfinden.

Den OSC Kondensator habe ich nicht überprüft nur den BMK Kondensator 
ersetzt.


Viele Grüsse

[Martin W. (mwyss)]

So…was soll ich schreiben…?
IC kommt morgen..daher ging ich heute Nachmittag in die Werkstatt um das 
IC auszulöten. Macht mehr Spass wenn man sofort loslegen/loslöten kann…

Alles etwas aufgeräumt und bevor die Tastatur Platine abmontiert wird 
kurz das Gerät einschalten um die schöne Alte LED Anzeige zu 
begutachten. Sie funktioniert ja bis zum Punkt wo man die Tastatur zum 
kalibrieren braucht…

Natürlich die Ref Taste gedrückt um zu sehen dass alles wie beim Alten 
ist…

Doch jetzt geht alles????
Die Tastatur funktioniert ohne prellen und zwar alle Tasten…also ich 
weiss nicht…2 Stunden daran herumgespielt..alles einwandfrei.

Also ausser dem bmk Kondensator(siehe Datenblatt)der für die entprell 
Zeit verantwortlich ist, habe ich nichts getauscht oder verändert etc.

Ich werde dann mal noch wenn das geht, vom Eeprom eine Kopie machen.

Muss aber einen Brenner kaufen. Habe noch einige alte Geräte die auch 
eine Kopie der Firmware gut tun würden.

Hier noch der „Knackfrosch“ sollte jemand ein Ersatztyp kennen wäre ich 
dankbar. Diese Taste war zum Etiktten drucken…brauche ich nicht. 
Vorerst.

Ich danke allen für die Antworten!!!
Ich werde aber auf jedenfall berichten wenn es was neues gibt…
Könnte ja morgen schon wieder anders sein.

Jetzt kommt mir in den Sinn, dass ev. gestern ein zwei Tropfen 
Isopropylalkohol noch nicht verdampft waren. Ich hatte (und nur) die 
Tastatur Platine damit gereinigt und mit Pressluft/Warmluft getrocknet.

Aber der bmk Konddnsator zu ersetzen scheint sowieso sinnvoll zu sein.

Beste Grüsse mit big Smile
Martin

[Klaus F. (klaus27f)]

Das mit Ersatz-Tastern (Knackfröschen) wird nicht einfach sein,
ausser man hat die exakten Maße.
Den alten Typ wird eher nicht mehr geben...

Vielleicht hilft
https://www.ebay.de/itm/115946006071
https://www.ebay.de/itm/334978424295
https://www.ebay.de/itm/173872904133
oder
https://www.ebay.de/itm/296303751370

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Martin W. schrieb:
> Doch jetzt geht alles????

Könnte ein Bruch im Flachkabel sein. Oder eine gerissene Lötstelle (mal 
alle Steckverbinder und großen Bauteile mit Flussmittel nachlöten).

[Martin W. (mwyss)]

Steve van de Grens schrieb:
> Martin W. schrieb:
>> Doch jetzt geht alles????
>
> Könnte ein Bruch im Flachkabel sein. Oder eine gerissene Lötstelle (mal
> alle Steckverbinder und großen Bauteile mit Flussmittel nachlöten).

Die IC hatte ich schon nachgelötet. Neben wechseln des bmk Kondi.
Dann ging eben zuerst nichts mehr.

Also auch heute funktionierte alles einwandfrei…

Chip‘s lege ich nun zur Seite.

Lg