[HaBi 1]    Das Datenklo des CCC

Das Datenklo des CCC Datenfernübertragung - Computerkopplung über Telefon - ist für viele Anwendungen reizvoll : - Abfrage von Datenbanken ( sogenannten Bulletin-Board Systems ) - Terminalbetrieb an Großrechnern - Austausch von Programmen und Texten mit anderen Computerbesitzern - elektronischer Postverkehr mit e-Mailboxen (Bulletin-Board Systems) - Computerkonferenzen Doch neben der dazugehörigen Software braucht man dazu ein Modern, das die Computersignale in Töne umwandelt, um sie über die Telefonleitungen zu schicken. Die folgende Bauanleitung stellt aufgrund des hochintegrierten Chips AM 7910 ( von AMD ) eine nachbausichere, vielseitige und relativ preisgünstige (ca. 300 DM) Lösung dar. Das Modem Ein MODEM besteht, abgesehen von den Schnittstellen und der Steuerlogik, aus einem MODulator und einem DEModulator. Der Modulatorsetzt die 'O'und 'l' - Pegel der V.24-Schnittstelle in unterschiedliche Töne um. FSK (frequency shiftkeying) - Modulation nennt sich das. So wird zum Beispiel bei der Übertragungsnorm V.21 (300 Baud) aus einer '0' ein Ton mit 1180 Hz und aus einer 'l' einer mit 980 Hz. Das Empfänger-Modem dernoduliert diese Töne wieder zu digitalen '0' und 'l' und gibt sie über seine V.24Schnittstelle an den anderen Computer aus. Für die Übertragung in Gegenrichtung nimmt man dann andere Frequenzen für '0' (2025 Hz) und 'l' (2225 Hz), damit ein Betrieb in beide Richtungen gleichzeitig möglich ist. Diese Betriebsart, bei der 4 Frequenzbänder mit ausreichendem (Stör)abstand auf der Leitung nötig sind, nennt man Duplex - Betrieb. Die Betriebsarten Damit die verschiedenen Modems untereinander einheitlich kommunizieren können, sind durch die CCITT für Europa die Übertragungsfrequenzen und -geschwindigkeiten in Normen festgelegt. So gibt es die V.21-Norm, die bidirektionalen (Duplex) Betrieb mit 300 Baud und obengenannten Frequenzzuordnungen vorschreibt. Nach dieser Norm sind die meisten Datenbanken zu erreichen und sie ist auch üblich für Terminalbetrieb. Sie benötigt nur relativ einfache Software, ist störsicher, aber bei Obertragqpg größerer Datenmengen doch etwas langsam. Die Ubertragung nach der V.23 - Norm mit 1200 Baud ist da schon wesentlich schneller, doch ist bei dieser Geschwindigkeit Duplex-Betrieb nicht so ohne weiteres möglich. Da aus physikalischen Gründen die Übertragungsfrequenzen größer sein müssen als die Baudrate, ist auf der Telefonleitung, die nur bis 3000 Hz anständig überträgt, bei 1200 Baud kein Platz für 4 Frequenzen mit ausreichendem Abstand. Es kann jeweils nur ein Modern zur Zeit senden. Die beiden Modems müssen sich abwechseln und ihren Sender beim Empfangen (software-mäßig) abschalten. Diese Betriebsart nennt man Halbduplex-Betrieb. Die Frequenzen liegen bei 2100 Hz für '0' und bei 1300 Hz für '1'. Modembetrieb nach dieser Norm erfordert ein Übertragungsprotokoll, damit man sich gegenseitig über das Umschalten zwischen Senden und Empfangen informiert und ist störanfälliger als bei 300 Baud. Eine Variante der V.23-Norm ist die Übertragung mit 1200 Baud in eine Richtung und einem langsamen Rückkanal mit 75 Baud. So ist auch wieder Duplexbetrieb möglich, allerdings mit unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten. Nach dieser Betriebsart arbeitet übrigens Bildschirmtext. Neben den europäischen CCITT-Normen gibt es noch die amerikanische Bell- Norm, die - abgesehen von den anderen Frequenzen - genauso funktioniert. Wer ein Bell-103-Modem hat, kann nur mit anderen Bell-103ern in der USA (teure Gespräche übern großen Teich) und den paar hiesigen Bell-Besitzern Daten tauschen. Alle «offiziellen» Datenanschlüsse hier entsprechen CCITT. Das Modem-Chip AM 7910 ermöglicht sämtliche dieser Betriebsarten. Die Umschaltung erfolgt mit einem DILSchalter oder mit Brücken. Die Koppler Zur Ankopplung ans Telefonnetz gibt es zwei Möglichkeiten: Akustikkoppler (siehe Foto) oder Direktanschluß (ohne Bild). Beim Akustikkoppler werden die Töne mittels Mikrofon und Lautsprecher an den Telefonhörer angekoppelt. So etwas ist einfach installierbar, erfordert keine Eingriffe ins Telefon und ist auch unterwegs problemlos zu benutzen. Die beiden akustischen Wege (Mikrofon-Kapsel und Kapsel-Lautsprecher) sind aber anfällig für Störungen (Umgebungsgeräusche z.B.). Beim Direktanschluß wird das Modern über einen Trenntrafo direkt an die beiden Telefondrähte angeschlossen. Das ist natürlich störsicherer, erfordert aber Eingriffe ins Telefonnetz. In diesem Zusammenhang muß noch einmal deutlich darauf hingewiesen werden, das Eingriffe in das öffentliche Telefonnetz der Post illegal sind ! Alle Geräte die am Postnetz betrieben werden, müssen den zuständigen Stellen zur Prüfung vorgelegt werden. Die Bestimmungen der Bundespest sind zu beachten Die Schaltung Die Pegelwandler MC 1488 und MC1489 (IC 1 bis IC 4) dienen dazu, die V.24-Pegel der Computerschnittstelle auf die TTLPegel des AMD-Chips umzusetzen. Das IC AM 7910 enthält den Modulator, den Demodulator, die digitalen Bandpassfilter und die Steuerlogik für die Betriebsarten und die V.24 - Handshakesignale. Am Pin 24 liegt der modulierte Träger des Sendesignals (0,7 V), der durch einen Mini-Endverstärker LM 386 auf Lautsprecherpegel gebracht wird. Als Mikrofon dient auch ein Miniaturlautsprecher. Dessen Signal wird von OpAmp 741 verstärkt und in den Chip gespeist. Wahlweise ist auch ein Telefondirektanschluß in der Schaltung vorgesehen. Der OpAmp IC 9 entkoppelt Sende- und Empfangssignal, der Trafo sorgt für galvanische Trennung, die Zenerdioden schützen vor Ü berspannung auf der Leitung und vor dem Klingelsignal («60 V). R 7 und C 2 ermöglichen den automatischen Power-on-Reset. Der Quarzoszillator ist extern aus den TTL-Invertern LS04 aufgebaut, da der interne Oszillator nicht sicher anschwingt. Die Wahl der Betriebsart ist mit BR 2 möglich. Es lassen sich Kurzschlußbrücken, DIL-Schalter oder eine Verbindung zur Frontplatte installieren. Eine Brücke oder ein geschlossener Schalter bedeuten eine '0' in der Betriebsartentabelle. Mit BR 1 läßt sich das Modern in die 'loopback'-Betriebsart bringen: Wenn BR 1 offen bleibt, sendet und empfängt das Modem auf den gleichen Frequenzen. Verbindet man jetzt noch an BR 3 Sende- und Empfangskanal durch eine Brücke zwischen 3-4, «redet» das Modern mit sich selbst. So kann die Software und der Chip getestet werden. Da die verwendeten ICs teuer sind , ist beim Aufbau Sorgfalt angebracht. Alle IC┤s gehören in Fassungen. Die Verwendung von «Billig»fassungen ist keinesfalls zu empfehlen. Anschlüsse für Stecker und die Brücken lassen sich aus Pfostensteckreihen aufbauen. Am Kartenrand ist ein bißchen Platz gelassen um nach eigener Wahl Anschlüsse zum Telefon und zum Computer anzubringen. Cannon-D-Stecker sind da eine gute, aber auch eine teure Lösung (25polig zum Computer/9polig zum Telefon). Billiger und auch nicht so «klobig» sind da die altbekannten DINVerbindungen. Für eine 8-polige Verbindung zur V.24Schnittstelle gibts da sogar schon fast sowas wie eine Norm (Epson u.a.). Wer ein Computersystern aus Europakarten hat (z.B. ECBBus), kann sich einen 64-poligen Stecker montieren und sich die Betriebsspannungen aus dem Computer holen. Ansonsten ist ein kleines externes Netzteil nötig. Die Karte braucht nicht vollständig bestückt zu werden: Wer den Rückkanal (75 Baud) nicht braucht, kann auf IC 3 und 4 verzichten. Wenn der Akustikkoppler nicht benötigt wird, entfallen IC 7,8 und umliegende Bauteile, ohne den Direktanschluß entfallen IC 9, der Trafo und Umgebung. Beim Löten ist Vorsicht geboten, da die Leitungen zwischen den IC-Beinen sehr leicht Lötbrücken bilden. Nach dem Einlöten der ICSockel hier als erstes nach Kurzschlüssen suchen ! Wenn alles eingelötet ist (die 11 Drahtbrücken nicht vergessen!), ist die Platine noch einmal gründlich auf Lötfehler zu überprüfen. Der Akustikkoppler (Fast) jeder Bastler kennt das Gehäuse-Problem. Für einen transportablen Akustikkoppler kommt die einfachste und verbreitetste Lösung, die Pappschachtet, nicht in Frage. Auch die akustische Ankopplung ist nicht so leicht zu lösen. Eine praktische Möglichkeit, die wir auf der Hannovermesse 84 gesehen haben, ist ein umgebauter Walkman-Kopfhörer, der auf den Telefonhörer draufgeklemmt wird. Wir machen es noch anders. Unser Weg ist verblüffend einfach, nachbausicher, billig und mindestens genauso originell: Der Akustikkoppier besteht aus 2 'Gummimuscheln', mit jeweils einem Miniaturlautsprecher drinnen. Der eine dient als Mikrofon, der andere als Lautsprecher. Beide werden (siehe Foto) einfach über den Hörer gestülpt. Sie passen saugend und schmatzend auf runde und eckige Hörer. Der Name 'Datenklo' leitet sich von der eigentlichen Bestimmung der Gummidichtungen her: Sie sitzen hinten am Klo. In einem Land, wo fast alles genormt ist, wundert das nicht - Alles paßt. Keine Angst, es sind die für Frischwasser, im Fachhandel als Spülbeckenverbinder bekannt. Es gibt verschiedene Ausführungen, bitte Foto mitnehmen ! Aus der Gummimuschel muß innen noch ein Ring herausgeschnitten werden. Ein Lautsprecher mit 66 mm Durchmesser paßt dann genau hinein. Vor den Lautsprecher kommt noch ein Gummiring als Auflage, für die Telefonmuscheln. Der hintere Stopfen sollte akustisch abgedichtet werden (Schaumstoff o.ä.). Fertig ! Die Inbetriebnahme Die Schaltung wird, nachdem man mit dem Löten fertig ist, erstmal ohne die ICs in Betrieb genommen !!!! Denn wenn wegen irgendwelcher Fehler der AM 7910 durchbrennt, ist das so lustig wie das Verbrennen eines Hundertmarkscheines !! Also erstmal ohne ICs. 1. Betriebsspannungen anschließen und kontrollieren, ob sie an den richtigen IC-Pins anliegt (und nicht noch sonst irgendwo). 2. Jetzt wieder ausschalten, Fehler suchen, korrigieren, weiter bei 1. 3. Wenn alles ok, ausschalten. IC's (außer IC 5) einsetzen. 4. Einschalten. An Pin 24 von IC 5 die Schwingung des Quarzoszillators auf dem Oszilloskop kontrollieren. Am Sockel von IC 5 nach falschen Spannungen suchen. 5. Akustikkoppler anschließen. Nassen Finger auf BR 3 Pin 1 legen. Wenn es im Lautsprecher brummt - ok. Nochmals Betriebsspannungen prüfen. 6. Ausschalten. Und nun gehts los Am Computer die V.24-Schnittstelle anschließen. Der Computer inklusive (Terminal)-Software sollte vorher getestet sein: Wenn man Pin 2 und 3 verbindet, muß die Schnittstelle bei 300 Baud die Zeichen, die sie sendet auch wieder auf dem Bildschirm empfangen können. Je nach Computer sind noch Brücken für das Handshake erforderlich. Im Zweifelsfall empfiehlt sich eine Brücke zwischen 4-5 sowie eine Dreierbrücke zwischen 6-8-20 (diese Kombination hilft in 99% aller Fälle). Durch ein Kabel Rechner und Modern verbinden: 7 auf 7 (Masse), 2 auf 2 und 3 auf 3. Bei einigen Computern müssen -entgegen der Norm- die Leitungen zwischen 2 und 3 gekreuzt werden (2 auf 3 und 3 auf 2). Auf jeden Fall muß die Sendeleitung vom Rechner auf die Empfangsleitung vom Modern und umgekehrt. Hier eine Methode, es immer richtig zu machen: Ein Voltmeter (25V-DC-Bereich) mit roter Strippe an 7 und schwarzer an 2 und 3 legen. Wo Spannung, kommen Daten raus. Wo keine Spannung, sollen sie rein. Daten-rausComputer auf Daten-rein-Modern löten. Daten-raus- Modern auf Daten-rein-Computer. (NUR !!) bei VDEgemäßem Aufbau kann statt Voltmeter die Zunge benutzt werden. Wenn kein Kabel vorhanden ist, helfen Büroklammern. Sie haben exakt den richtigen Durchmesser für die DB-25Buchsen Am Modem V.24 ist eine Brücke zwischen den Pins 4-6-20 erforderlich. *BR 1: bleibt offen. (loopback) *BR 2: Brücken zwischen 1-2,5-6,7-8 (0100 Betriebsart 300 Baud) *BR 3: Brücken zwischen 2-4 und 1-3 (Akustikkoppler) Jetzt alles ausschalten und IC 5 einsetzen. Einschalten. Am Lautsprecher muß jetzt der Sendeträger zu hören sein. Sendeträger an P 2 genauso laut wie das Freizeichen im Telefon einstellen. Wenn man ein paar Zeichen tippt, kann man deutlich die Modulation hören. Jetzt die Akustikkoppler über die Telefonmuschein stülpen. Nicht vertauschen ! Am Telefon eine Ziffer wählen, um das Freizeichen wegzukriegen. Jetzt müßten die Zeichen, die man lossendet, auch wieder zurück auf den Bildschirm kommen. Die Empfindlichkeit des 'Mikrofons' kann jetzt an P1 eingestellt werden. Wenn das jetzt alles geklappt hat, braucht man nur noch BR 1 zu schließen (loopback abschalten) und ab in die nächste Datenbank, Daten tanken ! Viel Spaß ! Der Betrieb Die oben eingestellte Betriebsart ( 0100 ) mit 300 Baud im ORIGINATE - Mode ist üblich für den Terminalbetrieb und die Datenbankabfrage mit Großrechnern. Wenn zwei Modembesitzer direkt miteinander kommurilzieren wollen, muß einer in ORIGINATE-Mode (0100) und der andere in ANSWER - Mode ( 0101 ) gehen, damit der eine versteht, was der andere sendet. Im 300 Baud-Betrieb werden die Handshakesignale normalerweise nicht benötigt und können (wie oben beschrieben) gebrückt werden. Probleme können auftreten, wenn das verwendete Zeichenformat (7/8 Datenbits-,mit/ohne (un)geradem Paritätsbit;Zahl der Stopbits) nicht übereinstimmt. Bei 1200 Baudbetrieb halbduplex ( 0110) werden die Handshakesignale benötigt. Die Pins 1 bis 8 sowie Pin 20 der Schnittstellen sind miteinander zu verbinden. Das ist kompliziert, auch von der Software. Die einfachste Lösung ist es, vom Rechner aus nur RTS (Request To Send) zu benutzen, um vom Empfang auf Senden umzuschalten. Die Software Voraussetzung zum Betrieb ist ein Programm, das Zeichen von der Tastatur zur Schnittstelle schicken und gleichzeitig Zeichen empfangen und auf dem Bildschirm darstellen kann. Sowas gibt es schon für den VC 20 nur mit Datasette (COMPUTE! Herbst '83) als BASIC-Programm mit Assembler - Einlage. Für andere Rechner ließe sich sowas anpassen. Allerdings soll der Kram ja auch ausgedruckt oder auf Floppy gespeichert werden. Dann wird die Software deutlich komplexer. Am besten geeignet ist zur Zeit für CP/M-Rechner das Programm MODEM 7 von Ward Christensen. Es wird von der CP/M-User-Group mit Anpassungen für diverse Rechner in verschiedenen Formaten (8' Standard,5 1/4' Osborne, Televideo, Apple) zu Selbstkosten geliefert. Eine von der Prozedur dazu passende Implementation in FORTH für verschiedene Rechner ist in Vorbereitung. Lieferanten Einige der Bauteile (Chip,Flachgehäuse,Koppler) sind nicht gerade überall erhältlich. Wir wollen versuchen für die Sachen eine Sammelbestellung zu machen. Dann gibt es, vor allem bei dem Chip, auch deutlich bessere Preise. Wir können allerdings nix vorfinanzieren. Die Platine zum Beispiel haben wir in eineeAuflage von 50 Stück produzieren lassen und müssen da erstmal vorab ca. 900 DM auf den Tisch legen. Also gegen Vorkasse könnt Ihr über uns bekommen : Bauanleitung 10 DM; Flachgehäuse 15 DM Das kann dann eine Zeit dauern, bis wir die Sachen haben. C Sonstiges Schickt uns Eure Tips & Tricks beim Anschluß zu. Wir können das nicht für alle Rechner selber machen. Eure Infos werden in Neuauflagen der Bauanleitung verwertet; für übliche Rechner wird dann ein Beiblatt mitgeliefert. Alle Ergänzungen und Verbesserungen werden auch regelmaß' in der DATENSCHLEUDER veröffentlicht, nur hat sich die Modemgruppe nach der Fertigstellung erst mal aufgelöst und die Neubildung brauchte erst mal ein Jahr... Der Chip ist auch auch bei Thompson lieferbar. Die Weiterentwicklung des AM 7910 , der AM 7911(ca. 85,-DM) mit mehr Betriebsarten und verbesserten Eigenschaften für den 1200Baud-Betrieb ist bald lieferbar. Er ist vollkompatibel zum AM 7910. Wenn der AM 7911 in dieser Schaltung eingesetzt werden soll, muß R 8 auf 910 Ohm geändert werden. Wir entwickeln gerade eine Version der Schaltung, die auch für den Batteriebetrieb geeignet ist. Einsteckplatine für Apple in Vorbereitung, bei AUGE fragen. Diese Bauanleitung wurde übrigens mit den ersten beiden lauffähigen Modern und dem Programm MODEM 7 über Telefon problemlos zum Setzer überspielt. MODEMS FÜR ALLE

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