Em 2017 eu resolvi construir uma réplica de um dos computadores no qual trabalhei no projeto, quanto estava na engenharia da Prologica, o CP500 - M80C.
A história do CP500 NANICO aqui:
Agora é a vez de me dedicar à construção de outro computador no qual trabalhei no projeto, ainda quando trabalhava no laboratório da Revista Nova Eletrônica, o CP200 NANICO.
A história do nascimento do CP200 aqui:
HISTORIAS DOS BASTIDORES DA REVISTA NOVA ELETRÔNICA
A história do nascimento do CP500 - M80C aqui:
CP200 em sua primeira versão de gabinete (foto Wikpedia)
O coração do CP200 NANICO é um computador Raspberry Pi 3b rodando um emulador SX81 do Sinclair ZX-81, muito completo e poderoso, que pode ser baixado gratuitamente no site Retro Play Neste site ainda há outros emuladores para outras máquinas do passado.
Recursos do emulador SX81
- Teclado virtual com várias propriedades ajustáveis
- Barra de controle com ícones para recursos usados regularmente
- Carregue a caixa de diálogo de arquivo a qualquer momento (não é necessário usar LOAD)
- Salve o sistema de estado com 9 slots para cada programa
- Opções de tempo de execução, incluindo um configurador de joystick
- Configurações de RAM de 1 a 4, 16, 32, 48 e 56K
- Quicksilva, BI-PAK ZON X-81 e som baseado em VSYNC
- Salvamento de captura de tela usando o formato de imagem bitmap
- Remapeamento do controle do joystick no emulador
- Suporte completo para teclado, mouse e joystick
- 3x dimensionamento comutável em tempo de execução em plataformas suportadas
- Alternância de janela e tela cheia em plataformas suportadas
- Resoluções orientadas para retrato, como 240x320
- A capacidade de executar centralizado em qualquer resolução
- Suporte de código-fonte para * nix, AmigaOS4 e Win32
- Potencial máximo de portabilidade, pois requer apenas SDL
Site Retro Play aqui:
Site do emulador SZ81, que pode ser baixado para outras plataformas, incluindo Windows.
Testando o emulador, ainda na bancada.
Este emulador carrega muito rápido no modo Kiosk, sem telas de abertura, indo diretamente para o prompt de comando do ZX-81.
Iniciando o emulador
Raspberry Pi 3B, o coração do CP200 NANICO
CONSTRUÇÃO DO GABINETE
O gabinete está sendo construído com chapa de PVC de 1.5mm de espessura. A chapa de PVC é fácil de trabalhar, podendo ser cortada com uma tesoura e estilete.
Tampa do gabinete, montado em papelão, para conferir as formas
Tampa do gabinete desenhado na chapa da PVC
Laterais já cortadas
Chapa dobrada
Tampa colada nas laterais
Tampa montada ainda sem o berço do teclado e cortes de ventilação
Comparando o tamanho das teclas
Tampa montada, aguardando a furação para as teclas e acabamento final.
Fundo
Fundo
Iniciando a etapa de acabamento, com as primeiras demãos de primer.
Placa de posicionamento das teclas "Frankenstein". Neste projeto não estou usando nenhuma ferramenta de corte a laser ou fresa, apenas material cortado na mão. Esta placa de posicionamento do teclado veio do projeto do CP500 Nanico, que eu tinha de reserva. Precisei cortar a placa , em acrílico, para posicionar as teclas o mais próximo possível das originais do CP200. Claro, ainda vai muita massa e lixa nesta plaquinha.
Testando alinhamento das teclas
Para a pintura precisei fazer a cor, aproximada, em uma loja de tinta automotiva. Eles preparam a cor de acordo com um catálogo de amostra e envasam em spray. Não é fácil acertar a cor sem ter um gabinete original para comparar com o catálogo, neste caso a comparação foi baseada em fotos.
Na pintura do CP500 Nanico o código da cor, do fabricante Colorgin, foi indicação de Claudio Henrique Picolo, usada na restauração de seu CP500 M80 C.
Código da formulação Colorgin
Gabinete já pintado
Detalhe do acabamento
Detalhe do acabamento
Gabinete quase pronto
CONSTRUÇÃO DO TECLADO
A Eletrônica do teclado usará os mesmos componentes e firmware utilizado no CP500 NANICO, adaptados para a necessidade do simulador do ZX 81. O controlador é um Arduino Pro Micro da Spark Fun.
Tact Switch emborrachado usado no teclado
Esta plaquinha da SparkFun, Arduino Pro-Micro, é software compatível com com Arduino Leonardo, tem como coração o microcontrolador ATMega 32U4, que possui uma interface USB nativa, podendo-se construir dispositivos HID facilmente, com é o caso do teclado.
Arduino Pro Micro
Site da SparkFun aqui:
Esquema elétrico do teclado
Placa de circuito impresso, lado da solda.
Placa de circuito impresso, lado dos componentes.
O teclado, além das funções das teclas originais do CP 200, tem outras funções adicionais através da combinação de teclas. Isto permite o acesso às funções do emulador que não existem no CP200 original.
O firmware do teclado feito no Arduino IDE
__________________________________________________________________________
// Firmware do teclado do CP200 Nanico (Arduino IDE)
// versão 1.0 - 2023
// By Everaldo R. Lima. www.alldigital.com.br
// Permitida a reprodução para uso pessoal desde que referencie ao autor
// NÃO PERMITIDO PARA USO COMERCIAL
// Possui funções adicionais, consultar o site do projeto
#include "Keyboard.h"
#include <Keypad.h>
int teclasuperior = 0;
int teclasuperior_2 = 0;
int funcao = 0;
int direita = 0;
int esquerda = 0;
int beep = 1; // flag de beep ligado
char shiftKey = KEY_LEFT_SHIFT;
char f8 = KEY_ESC;
char previousPressedKey;
// Keyboard codes
/*
KEY_LEFT_CTRL 0x80
KEY_LEFT_SHIFT 0x81
KEY_LEFT_ALT 0x82
KEY_LEFT_GUI 0x83
KEY_RIGHT_CTRL 0x84
KEY_RIGHT_SHIFT 0x85
KEY_RIGHT_ALT 0x86
KEY_RIGHT_GUI 0x87
Misc keys
KEY_UP_ARROW 0xDA
KEY_DOWN_ARROW 0xD9
KEY_LEFT_ARROW 0xD8
KEY_RIGHT_ARROW 0xD7
KEY_BACKSPACE 0xB2
KEY_TAB 0xB3
KEY_RETURN 0xB0
KEY_MENU 0xED // "Keyboard Application" in USB standard
KEY_INSERT 0xD1
KEY_DELETE 0xD4
KEY_PAGE_UP 0xD3
KEY_PAGE_DOWN 0xD6
KEY_HOME 0xD2
KEY_END 0xD5
KEY_CAPS_LOCK 0xC1
KEY_PRINT_SCREEN 0xCE // Print Screen / SysRq
KEY_SCROLL_LOCK 0xCF
KEY_PAUSE 0xD0 // Pause / Break
Numeric keypad
KEY_NUM_LOCK 0xDB
KEY_KP_SLASH 0xDC
KEY_KP_ASTERISK 0xDD
KEY_KP_MINUS 0xDE
KEY_KP_PLUS 0xDF
KEY_KP_ENTER 0xE0
KEY_KP_1 0xE1
KEY_KP_2 0xE2
KEY_KP_3 0xE3
KEY_KP_4 0xE4
KEY_KP_5 0xE5
KEY_KP_6 0xE6
KEY_KP_7 0xE7
KEY_KP_8 0xE8
KEY_KP_9 0xE9
KEY_KP_0 0xEA
KEY_KP_DOT 0xEB
Function keys
KEY_F1 0xC2
KEY_F2 0xC3
KEY_F3 0xC4
KEY_F4 0xC5
KEY_F5 0xC6
KEY_F6 0xC7
KEY_F7 0xC8
KEY_F8 0xC9
KEY_F9 0xCA
KEY_F10 0xCB
KEY_F11 0xCC
KEY_F12 0xCD
KEY_F13 0xF0
KEY_F14 0xF1
KEY_F15 0xF2
KEY_F16 0xF3
KEY_F17 0xF4
KEY_F18 0xF5
KEY_F19 0xF6
KEY_F20 0xF7
KEY_F21 0xF8
KEY_F22 0xF9
KEY_F23 0xFA
KEY_F24 0xFB
*/
const byte ROWS = 5; // Quatro linhasAverage loops per second = 124518
const byte COLS = 10; // Três colunas
char keys [ROWS] [COLS] = {
{'1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0'},
{'q', 'w', 'e', 'r', 't', 'y', 'u', 'i', 'o', 'p'},
{'a', 's', 'd', 'f', 'g', 'h', 'j', 'k', 'l', 10},
{shiftKey,'z', 'x', 'c', 'v', 'b', 'n', 'm','.', 32}, // shiftKey sem tecla na matriz
{'[',']','-','-', '-', '-', '-','-','-','-'} // RESET_E / RESET_D
};
byte rowPins [ROWS] = {10, 16, 14, 15,18}; // linhas do teclado
byte colPins [COLS] = {1, 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // colunas do teclado
Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );
void setup ()
{
Keyboard.begin();
keypad.setHoldTime(300);
pinMode(A3, OUTPUT); // BUZZER
pinMode(A1, INPUT_PULLUP); // techa shift
pinMode(A2, INPUT_PULLUP); // techa shift direita
}
//
void loop () {
if(digitalRead(A1) == LOW){ // tratamento diferenciado para shift para permitir segurar o shift
Keyboard.press(shiftKey);
teclasuperior = 1;
}
else{
if(digitalRead(A2) == HIGH){
Keyboard.release(shiftKey);
teclasuperior = 0;
}
}
if(digitalRead(A2) == LOW){ // tratamento diferenciado para shift para permitir segurar o shift
Keyboard.press(shiftKey);
teclasuperior_2 = 1;
}
else{
if(digitalRead(A1) == HIGH){
Keyboard.release(shiftKey);
teclasuperior_2 = 0;
teclasuperior = 0;
}
}
char key = keypad.getKey();
if (key == shiftKey)
{
teclasuperior = 1;
}
if (key == '[') // ( RESET ESQUERDO )
{
key = NO_KEY ;
funcao = 1;
}
// HABILITO E DESABILITO BEEP DO TECLADO QUANDO DOIS SHIFTS SÃO PRESSIONADOS SIMULTANEAMENTE
if (teclasuperior && teclasuperior_2)
{
beep = (! beep);
if (beep==1) {
digitalWrite(A3, 1);
delay(20); // tempo do beep longo
digitalWrite(A3, 0);
}
delay (500);
}
KeyState state = keypad.getState();
if (state == PRESSED && key != NO_KEY) {
previousPressedKey = key;
delay(100);
}
if (state == HOLD) {
Keyboard.print(previousPressedKey);
delay(150);
}
if (key != NO_KEY) {
if (funcao == 1) {
switch (key) {
case ']': // Reset EsqueFUNCAO MAIS RESET DIREITO
key = KEY_F12 ; // F12 reseta simulador
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 's': // FUNCAO MAIS 0
key = KEY_F10 ; // F10 DESLIGA COMPUTADOR
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(1000);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 'l': // FUNCAO MAIS 1
key = KEY_F3 ; // F3 load arquivos
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 'v': // FUNCAO MAIS 2
key = KEY_F8 ; // F8 inverte video
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 'r': // FUNCAO MAIS 3
Keyboard.press(KEY_LEFT_ALT);
key = 'r' ; // ALT-R muda resolucao
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 'j': // FUNCAO MAIS 3
key = '-' ; // VOLUME MAIS
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 'k': //
key = '+' ; // VOLUME NENOS
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case '1': // Load arquivo
key = KEY_ESC ; // ESC
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 'o': // FUNCAO MAIS 3
key = KEY_F2 ; // Menu de opções
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case 'b': // liga ou desliga beep do teclado
key = NO_KEY ; // não envio tecla
if (beep == 1) //
{
beep = 0;
}
else
{
beep = 1;
}
// VOLUME NENOS
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case '5': //
key = KEY_LEFT_ARROW ; // seta esquerda
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case '6': //
key = KEY_DOWN_ARROW ; // Seta para baixo
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case '7': //
key = KEY_UP_ARROW ; // Seta para cima
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
case '8': //
key = KEY_RIGHT_ARROW ; // Seta para direita
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(20);
digitalWrite(A3, 0);
}
break;
}
}
Keyboard.press(key);
if (beep == 1) // Beep do teclado
{
digitalWrite(A3, 1);
delay(1);
digitalWrite(A3, 0);
}
delay(100);
if (key != '[')
{
teclasuperior_2 = 0;
Keyboard.releaseAll();
funcao = 0;
}
}
}
Testando o firmware
Gabinete pintado com a placa de posicionamento das teclas. Estas teclas fazem parte do teclado do CP500 NANICO , serão pintadas e adesivadas, assim como a placa de posicionamento.
.png)
Comparando o tamanho da tecla com o dedo
Etiqueta da placa do teclado
Placa do teclado com etiqueta
Construção das teclas
As teclas foram aproveitadas do que restou do material do CP500 NANICO. As inscrições são feitas em etiquetas impressas à laser e depois envernizadas.
As teclas tem as medidas de 6x6mm
Teclas adesivadas
Placa do teclado montada
Teclado já com a eletrônica
Gabinete terminado com o teclado
Testando o teclado
Finalmente, ababado!
Já estou sentindo saudades. Ele está acabado e totalmente funcional.
Totalmente funcional!
Suas entranhas
Suas entranhas
Em breve receberá uma unidade de armazenamento
Impressão 3d por
www.donati3d.com.br
O nanico rodando um software de simulador de voo do inicio dos anos 80.
Os dois Nanicos
