Televizní hry s AY-3-8610 "Superstar"



Obvod AY 3-8610 nazývaný výrobcem "Superstar" má oproti klasickému AY 3-8500 "Pong" několik vylepšení. Za prvé umožňuje pohyb hráčů také horizontálně, což ale vyžaduje použití složitějších ovladačů, nejlépe s křížovými kniply. Ideální je vykuchat je ze starého modelářského RC vysílače (4-kanálového), jak je naznačeno níže. Obvod dále obsahuje více her (10 oproti 6 u AY 3-8500) a ke střeleckým hrám není potřeba fotopistole. Dají se hrát přímo s těmi křížovými ovladači s tlačítkem. Oproti AY 3-8500 je možné měnit velikost každého hráče zvlášť (u 8500 vždy společně). Videovýstupy herních prvků jsou aktivní v log.0 (oproti log.1 u AY 3-8500) a jsou s otevřenými kolektory, což umožňuje snadnější realizaci zobrazení v úrovních šedi či rovnou v barvách.


TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610 (+AD722)
TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8500 a AY-3-8610



Základní zapojení her s AY 3-8610

Základní zapojení her s AY 3-8610, které jsem realizoval, vzniklo kombinací zapojení z katalogu GIMINI [1] a z amára [2]:


Základní zapojení her s AY-3-8610 (B&W)


Doporučuji nejprve vyzkoušet toto základní zapojení, které zobrazuje jen ve stupních šedi. Pozadí je světle šedé, mantinely a levý hráč bílý, druhý hráč tmavošedý. Schéma lze ale neomezeně měnit pomocí odporů. Týká se to jen odporů na pinech 5-8 (herní prvky), odpory na pinech 2-4 (řídící signály) je nutno ponechat dle schématu. V uvedeném zapojení odpovídají odpory těmto "barvám": 1k2 = černá, 1k5 = tmavě šedá, 2k2 = světle šedá, NC = bílá. Míček nemá vlastní videovýstup a nelze ho tedy obarvovat zvlášť. Barva míče je většinou shodná s pravým hráčem. U některých her je barva míče shodná s právě podávajícím hráčem. Jelikož AY 3-8610 již má signál pro Back-Porch (zde označený jako Blanking), není nutný jeho externí generátor jako o her s AY 3-8500.


TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610


Pro úplně počáteční odzkoušení zapojení stačí místo potenciometrů ovladačů dát pevné odpory 47k, aby se na obrazovce objevili hráči. Budou zhruba ve svých středních polohách.

Podobně jako u svých her s AY-3-8500 "Pong" jsem oscilátor realizoval s krystalem (zde 3,579 MHz) a hradly 4011. Výstup zvuku je také upraven pro audio vstup TV. Nechybí tlačítko RESET a společné tlačítko pro SERVIS. Typ hry se u AY 3-8610 volí tlačítky zapojenými v matici. Ale je možné použít i 10-násobný přepínač s oddělenými kontakty (závislý Izostat). Konfigurace (rychlost míče, velikost hráčů) se opět provádí DIP spínači. Jen malá poznámka k rychlosti. Rychlost míče se automaticky zvýší po 7 odpalech. Příslušným konfiguračním spínačem SPEED INHIBIT můžeme toto zrychlení zablokovat. To je další změna oproti AY 3-8500.

Pozor! Napájení AY 3-8610 je pouze 6V! Je použit stabilizátor 7806. Druhý stabilizátor 7805 v tomto základním zapojení není nutný. Je určen až pro napájení barevného doplňku s AD722 (724). Na schématu ještě chybí antiparalelní dioda na vstupu napájení, která slouží jako ochrana před přepólováním zdroje.


TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610


Tlačítko pro společný servis také není nutné. Měl jsem ho pro testovací účely, protože po zapnutí se vždy nastaví hra "hokej" a ta se spouští společným stiskem servisu levého a pravého hráče. Takto stačí stisknout jen jedno tlačítko, což při ladění bylo pohodlnější. Při skutečné hře dvou hráčů je to zbytečné. Odzkoušel jsem také zapojení, které po zapnutí předvolí jinou, předem zvolenou, hru. Ale nakonec jsem ho neaplikoval do finálního provedení. Namísto tlačítek pro volbu hry lze použít i desetinásobný přepínač typu "závislý Izostat". Pak úvahy o předvolené hře zcela postrádají smysl:-)


Výběr hry po zapnutí
Automatický výběr předvolené hry po zapnutí


Jediný problém, který se vyskytl při stavbě bylo to, že levý hráč nechtěl podávat míč. Respektive podával sám automaticky, bez nutnosti stisku spínače. Zjistil jsem, že pin 12 na AY 3-8610 (Left Serve) má svod na GND asi 12k. Zkusil jsem tam tedy dát pullup odpor 100k na +6V a bylo po problému.


TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610
TV hry s AY-3-8610 (+ MC1377p)



Křížové ovladače pro hry s AY 3-8610

Dárcem potřebných křížových ovladačů pro hry byl nefunkční 4-kanálový RC vysílač, koupený na Aukru asi za kilo. Bylo ale nutné vyměnit potenciometry. Naštěstí byly standardní a jen jsem upravoval hřídelky.


Zapojení křížových ovladačů pro hry


Ovládací skříňky obsahují pouze 2 potenciometry a tlačítko. Přidal jsem ke každému potenciometru ještě blokovací kond 100nF na +6V. Všechny ostatní součástky (časovací kondenzátory a odpory) jsou na desce her. K připojení ovladačů slouží běžně dostupný 6-ti žilový stíněný kablík délky cca 1 metr. Jako konektory slouží běžné Canon 9 pin. U konektorů na desce jsou ještě další blokovací kondy 100nF na +6V. Bez blokovacích kondů byli hráči trochu "neklidní":-)


TV hry s AY-3-8610
RC vysílač - dárce orgánů
TV hry s AY-3-8610
Ovladač pro hry


S těmi křížovými ovladači z RC vysílače byla docela práce. Jelikož využívají jen asi 1/5 dráhy potenciometru, musel jsem vyměnit potenciometry za 500K, abych se dostal na rozsah 0-100K, Nejvíce práce bylo s úpravou hřídelek. Původně jsem chtěl zachovat trimovací mechanismus, ale je to zbytečné. Nakonec jsem ho úplně odstranil. Potenciometry jsem natočil tak, aby ve střední poloze páček byli hráči na středu pole (cca 50k) a utáhl to na pevno.


TV hry s AY-3-8610
Ovladač pro hry
TV hry s AY-3-8610
Ovladač pro hry


Na rozdíl od her s AY 3-8500 je zde nutné použít tlačítko SERVIS na každém ovladači. Už kvůli střeleckým hrám.


TV hry s AY-3-8610
Ovladač pro hry
TV hry s AY-3-8610
Ovladač pro hry



Barevné zobrazení

Stejně jako AY 3-8500 "Pong" měl svůj obarvovací obvod AY 3-8515, tak i AY 3-8610 "Superstar" měl svůj obarvovač AY 3-8615. A stejně jako AY 3-8515 jsem se ani AY 3-8615 raději vůbec nepokoušel sehnat a pokusil jsem se o jednoduché obarvení her vlastními silami.

Realizoval jsem dvě základní barevná schémata, mezi kterými lze přepínat (jumperem). Schémata jsou na následujících obrázcích. První je vhodné pro hokej, druhé pro vše ostatní:-) Ale lze je přepínat dle libosti. Fotky her z CRT TV jsou mizerné. Fotit něco z CRT je fakt vopruz. Ve skutečnosti je obraz mnohem lepší! Ale zase na hraní je lepší stará CRT televize. Na LCD nejsou pohyby hráčů a míče plynulé, šmouhuje to a dělají se mžitky před očima. Stará technika prostě patří k sobě...


TV hry s AY-3-8610
Barevné schéma 1
TV hry s AY-3-8610
Barevné schéma 2


Následují zapojení doplňků pro obarvení videosignálu TV her. Doplňky využívají alternativně enkodéry AD722 (AD724), nebo MC1377p. Obojí jsem vyzkoušel. Myslím, že by bylo možné použít i enkodér sestavený z populárních obvodů LM1886 a LM1889. Tento enkodér vyžaduje ale některé signály navíc. Signály pro Color Burst a Blanking AY 3-8610 poskytuje. Nově by se musel vytvořit signál H/2 pro přepínání půlsnímku, což je však jednoduché. Stačí připojit dělič dvěma (např. 7493) na výstup SYNC. Z výstupu děliče lze přímo odebírat H/2. Stejně jako u MC1377p vyžadují i LM1886+89 napájení 12V. Dá se obejít i bez enkodéru, resp. se využije ten vestavěný v TV tím, že se připojíme do příslušných vstupů na SCART konektoru. Zkoušel jsem to a funguje to parádně.

Vlastní dekodér barev je velmi jednoduchý, sestavený z diod. Poskytuje pouze 5 základních barev: červená, zelená, modrá, bílá a černá (R,G,B,W,BL), ze kterých jsou sestavena dvě jednoduchá barevná schémata (viz. fotky). Pokud bychom chtěli více barev, je nutné použít jako dekodér barev třeba nějakou PROM paměť. Pak by bylo možné každé hře přidělit jiné barevné schéma stejně, jako to dělal originální "obarvovač" AY 3-8615 (viz katalog GIMINI1978 [1]).

Primitivní doplněk pro obarvení videosignálu z TV her je na následujícím schématu. Zapojení vytváří dvě různá barevná schémata, které je možno libovolně přepínat spínačem "Color Schema". Obvod AD722 by měl být s největší pravděpodobností přímo nahraditelný AD724. Podle datasheetu je AD722 "obsolette" (stav 2014) a již se nevyrábí, přesto je ale relativně levně dostupný na Ebay. Já ho koupil na Aukru. Měl jsem k dispozici dva obvody AD722 a jeden (ten, který jsem nakonec použil ve hrách) nenasazoval barvy jen s přímo připojeným krystalem a ladícím kondenzátorem dle datasheetu (druhý AD722 bez problému). Musel jsem mu vytvořit externí krystalový oscilátor ze dvou plonkových hradel obvodu 4011. Proto jsem taky použil tento "vadný" AD722, abych ta hradla smysluplně využil. Jedno zbylé hradlo 4049 slouží pro převod úrovně CMOS 6V na TTL 5V. Jen pro zajímavost, můj druhý AD722 sice funguje jen s krystalem, ale zase u něj nesnese žádný kondenzátor... Možnost zjednodušení popsána dále.


Barevný doplněk s AD722


Barevný doplněk jsem nakonec postavil přesně tak, jak jsem to měl na nepájivém poli a jak je nakresleno na schématech. Ale je to zbytečně složité. Jelikož jsem se během laborování bál o drahocenný AY 3-8610, tak jsem jeho výstupy oddělil obvodem 4049. Ten ale není nutný. Stejně tak se ukázalo, že ani hradla AND 7408 nejsou nutná (výstupy jsou v čase zatemění neaktivní tak i tak). Takže by se to dalo zjednodušit takto: vypustit 4049 i 7408 a namísto 74LS244 použít invertující 74LS240. Vstupy 74LS240 se připojí přímo na výstupy AY 3-8610 s tím, že pullup odpory půjdou na +5V. Zbývá nahradit dva chybějící invertory 4049. Úroveň z krystalového oscilátoru pro AD722 lze upravit i jinak (odpory) a pokud budete mít štěstí a AD722 vám pofrčí jen s krystalem, nebo pokud použijete jiný enkodér, tak ten krystalový oscilátor ani nepotřebujete stavět. Pak by se jedno ze zbylých hradel 4011 použilo na přepínání barevných schémat. Ale to se dá řešit i tranzistorem, nebo jednodušeji použitím přepínače či jumperu místo spínače, tak jak je zakresleno na následujícím schématu.


Zjednodušený přepínač barev s 74LS240


Zjednodušené zapojení přepínače barevných schémat s 74LS240 je pochopitelně použitelné i pro variantu s enkodérem MC1377p dle následujícího zapojení. Nebudeme-li chtít přepínat dvě barevná schémata, ale postačí-li nám je jedno pevně dané, není obvod 74LS240 (244) nutný, ale stejně musíme výstupy z AY nějak oddělit.


Barevný doplněk s MC1377p


Alternativní barevný doplněk s enkodérem Motorola MC1377p jsem jen odzkoušel na nepájivém poli a funguje to stejně dobře, jako s AD722. Jen je problém v tom, že MC1377p potřebuje napájení 12V (minimálně 10V, při 9V už mi nenasazoval barvy). Z toho důvodu zapojení neobsahuje stabilizátor 5V a toto napětí se získává srážecí diodou z 6V. Předpokládá se napájení ze stabilizovaných 12V, které pak slouží pro napájení enkodéru. Schéma neobsahuje samotné zapojení enkodéru, jsou zde uvedeny jen vstupy RGB a Sync. Vlastní zapojení MC1377p jsem převzal z [5] a vyzkoušel i [6]. Obojí OK. Barevné schéma je identické s verzí s AD722.

Použitý princip obarvení her je možné použít i u her s AY 3-8500, jen je nutné respektovat skutečnost, že výstupy herních prvků jsou aktivní v log.1 a nemají otevřené kolektory.



Literatura:

[1] Katalog GIMINI 1978
[2] Konstrukční příloha (ročenka) Amatérského radia 1981: TV hry s AY-3-8610
[3] Datasheet AD722 (AD724)
[4] Datasheet MC1377p
[5] Amatérské radio A 2/1992: Generátor PAL (základní zapojení MC1377p) + oprava v ARA 7/1995
[6] Praktická elektronika A Radio 5/1999: Generátor PAL s PIC (další zapojení s MC1377p)
[7] Datasheety LM1886 a LM1889



Viz. též jednodušší TV hry s obvodem AY 3-8500 "Pong",
nebo emulace AY-3-8500 Arduinem.


Publikováno: někdy po roce 2014    
Update: 5/2020    



« RET          ↑ TOP ↑          HOME


Odladěno na MS IE 8.0 a Firefoxu při rozlišení min. 1024 x 768 pixelů
www.NOSTALCOMP.cz    2010  -  2020