Jeppesen FS-200 - Descripcion Interior

Continuamos la descripcion del panel, esta vez mirando entre las tripas:
Si abrimos el panel, nos encontramos que esta vacio al 99%, unicamente tiene una placa de circuito impreso sobre la que van montados todos los elementos, y una conexion de la pantalla del cable a la tierra del panel.

Sorprende que no hayan incorporado la fuente de alimentacion en el interior del panel.

Una vez desmontados los enbellecedores de los encoders y potenciometros, quitamos el conector del cable, y los 5 tornillos que sujetan la PCB al frontal y nos encontramos:

En la parte de abajo del PCB se puede observar el logo de MDM, las fechas 1991-1993 y el texto "MADE IN USA" (en la caja pone Made in Mexico) lo que me sugiere que es la misma placa que el FS-100 sin apenas modificacion.

El cableado 

El unico cable del equipo acaba en un conector en el borde de la placa de circuito impreso, las conexiones que tiene son:
 1- Violeta, no utilizado (en la PCB esta conectado a la tierra)
 2- Naranja, al DB9 patilla 2 - Envio de datos a RX en el ordenador
 3- Rojo, al DB9 patilla 3 - Recepcion de datos de TX desde el ordenador
 4- Rosa, al DB15 patilla 11 - Eje X del 2º Joystick (habitualmente el Rudder o pedales)
 5- Amarillo, al DB15 patilla 3 - Eje X del 1º Joystick (para el joke, profundidad)
 6- Verde, al DB15 patilla 6 - Eje Y del 1º Joystick (para el joke, alabeo)
 7- Azul, al DB9 patilla 5, y al DB15, patillas 1,4,5 y 9, en la PCB se une a la patilla 8, es masa o 0V
 8- Marron, al mini-din 3, patilla de 0V (-RTN en la pegatina)
 9- No conectado
10- Gris, al mini-din 3, patilla de +9V
11- Blanco, al DB15 patilla 2 - Boton 1 del 1º Joystick
12- Negro, al DB15 patilla 7 - Boton 2 del 1º Joystick

En el conector de alimentacion, la patilla central, que deberia ser tierra, no esta conectada a nada, en cambio, lo que si estan son las tres carcasas metalicas de los tres conectores, que van conectados a la pantalla del cable, y llevados por medio de un tornillo a la tierra de la caja, curiosamente el mismo sitio al que la PCB conecta el cable violeta que no se utiliza.

La conexion al puerto serie es la tipica de 2 hilos mas masa.

En el conector de joystick, vemos que hace una cosa rara, pues cortocircuita las patillas de 5V (la 1 y la 9) con las de 0V (la 4 y la 5) aunque esto no deberia suponer ningun problema o incompatibilidad.
Ademas solo tiene 3 ejes analogicos cableados y solo 2 botones.
Eso significa que esta pensado para utilizar con los pedales de thurstmaster, que no tenian frenos diferenciales, y con la version sencilla del CH virtual pilot, que no tenia mando de gases, y solo dos botones.

Los 2 ejes adicionales del CH Virtual Pilot dejan de funcionar, y lo mismo si intentamos montar cualquier otro tipo de pedales que tenga frenos diferenciales, o jokes con mas botones, o joysticks POV.
Una decision de diseño realmente sorprendente, pues como otro dia explicare, era perfectamente posible haber llevado los 4 ejes y los 4 botones (o 16 o 8 + 2 POV) sin ninguna modificion hardware.

El porque de estas limitaciones, junto a la falta de otros elementos basicos para un panel que permitirian hacer un vuelo completo sin tocar el teclado, supongo que viene dada por la funcion del aparato, que es entrenamiento para IFR exclusivamente, cosas como el taxi o el arrancar el avion, la gestion del combustible, no importan, al fin y al cabo son las mismas que para VFR.

Los componentes electronicos

El corazon de este panel es un microcontrolador de la familia Motorola, un MC68HC705C8A al que han puesto poco interes en borrar las marcas (pero lo han intentado) este integrado tiene 8Kb de EPROM (OTP por que no tiene ventana para borrar) 300bytes de RAM, y la posibilidad de utilizar hasta 24 patillas como Entradas o salidas y 7 mas como salidas, asi como un modulo de comunicaciones serie, asumo que el codigo interno esta protegido. Tiene un cristal de cuarzo de 4Mhz.

Junto a el hay un chip ICL7660 que es un regulador de tension negativa, supongo que se utilizara para los -12V del puerto serie.

Despues nos encontramos con un convertidor A/D de 8 canales y con una resolucion de hasta 10bits, CDP68HC68A2E que se utilizara sin duda para los 3 canales analogicos del conector de joystick y los 3 internos de los 3 potenciomentros. (luego quedan 2 libres que se podian haber utilizado, p.e. para el 4º canal del joystick).
Encontramos tambien 2 chips KA324A con un total de 8 amplificadores operacionales, que seran usados tambien por la parte analogica.

Un integrado 74HTC138 que actua como decodificador de 3a8, junto con 6 integrados tipo 74HTC373, buffer triestados, serviran, para utilizando solo 12 patillas del microcontrolador, leer los 7 encoder y hasta un total de 48 pulsadores. (asumiento que los encoders. rockets y flaps utilizan 2, 20 patillas, mas 22 pulsadores, el mando de gear, los dos botones del joystick, salen 45, quedando libres 3 entradas, que podian haber utilizado para los 2 botones adicionales del joystick)
Todos los pulsadores tienen una patilla a masa, y la otra a una resistencia pullup (encapsuladas en grupos de 8 resistencias con un lado comun).
Este sistema, mas complicado pero que evita los efectos de ghosting tipicos de los teclados y otros elementos que utilizan matrices para su conexion.
Para completar estos integrados 8 resistencias en un encapsulado SIL, se encargan de hacer de Pull-up de cada entrada.
Otras dos encapsulados de resistencias estan asociados a la parte analogica, probablemente a los amplificadores operacionales.

Los encoder son de tipo cuadratura, utilizan 2 bits de los buffer triestados, y tienen unos condensadores puestos entre sus 2 patillas y masa, para reducir los rebotes del encoder.
Ademas, 4 chips tipo 4013 (MC14013B, con 2 basculas tipo D) estan asociados a los encoder, supongo que con algun tipo de sistema de interrupciones para realizar correctamente la deteccion del giro.
Cabe suponer que para los botones no se utilizan interrupciones y el microcontrolador esta realizando pooling constantemente a estas entradas.

Para la adaptacion de los niveles TTL del controlador a los niveles del puerto RS232 se utilizan una serie de resistencias, diodos y transistores de los que mas adelante sacare su esquema electrico.

Existen ademas varios chips de los que aun no he determinado su utilidad, entre ellos un CD4068BE
Tampoco esta claro de donde se consiguen los +5V estabilizados para los chips TTL, etc...

Los componentes electromecanicos

Los pulsadores se distinguen de los interruptores en que el eje que soporta el boton es de color blanco en los pulsadores y azul en los de 2 posiciones.
Estos parecen ser los del fabricante C&K, de la serie PVA, teniendo las referencias:
PVA1-OA-H?-?.?N-NONE-V2 para el pulsador
PVA1-EE-H?-?.?N-NONE-V2 para los interruptores
PE-WH para los embellecedores de plastico de los botones
Aunque estos pulsadores cuentan con 2 circuitos, solo se utiliza uno, quedando las otras dos patillas libres para cualquier uso.

En los pulsadores viene marcado el nº de lote, y el año de fabricacion, asi que mi panel es o del año 96 o posterior.

Los interruptores, son tambien de la marca C&K, probablemente de la serie 7000, algun modelo Vxx, pues tienen un chapita para soldar al PCB y dar mayor resistencia mecanica, con el acesorio J90/J91 en el caso de los flaps y gear, y J3/J37 en el caso de los trim y piloto automatico.
 
Los encoders son de la marca Bourns, probablemente de la familia ECW1J
Lo unico destacable es el sistema utilizado para el encoder doble, que mediante 2 engranajes iguales, separa cada mando a un encoder diferente.
En mi panel, el mando "gordo" no funcionaba, resulta que el engranaje va pegado al eje de giro con pegamento epoxico, y en mi caso se habia despegado, un poco de loctite y arreglado.

En una proxima entrega empezaremos intentaremos sacar el esquema electrico y tener mas detalles sobre su funcionamiento.