COBALT RaQ Frontpanel

Ich hatte vor Jahren mal einen alten Cobalt RAQ Server erstanden, bei dem man am Frontpanel die Einstellungen vornehmen konnte. a) weil sowas Kult ist und b) mit dem blauen Frontpanel auch toll aussieht; viel besser als auf dem Foto oben. Aber da er schon in die Jahre gekommen war daher vergleichsweise langsam war und die Software nicht mehr upgedatet wurde, hatte ich mit dann ein anderes mainboard eingebaut und einen Debian Server drauf aufgesetzt. Funktionierte auch gut, aber das Frontpanel war halt außer Funktion. Das fand ich nicht toll, hatte das aber erstmal so hingenommen und nach ein paar Jahren den Server wieder außer Betrieb genommen.

Nun (Nov 2023) hat es mich aber gejuckt und ich wollte das Frontpanel und seine Funktion mal genauer untersuchen.

Die Elemente auf dem Panel

Von links nach rechts sind auf dem panel folgende Elemente vorhanden:

Element	Aufdruck	Verbindung etc.
TX/RX LED	D6	direkt an pin 24
Link LED	D4	direkt an pin 20
Col LED	D3	direkt an pin 18
100M	D5	direkt an pin 22
Disk	D1	über R19=330 an pin 19
Web	D7	über R21=330 an pin 19
POWER LED unter Cobalt Logo	D2	über B von Q1 (Transistor 1AM) und R20=4k7 (E von Q1) an pin 23 und über R18=10 und F1 an +5V. C von Q1 liegt an Masse!; etwas merkwürdige Beschaltung.
26 pol. Wannenstecker (s.u.)
2x16 LCD
IC 74ABT245C
Reset-Button	S5	R17 B6
Links	S3	R16 B5
Oben	S2	R15 B4
Unten	S6	R14 B3
Rechts	S4	R13 B2
E-Button	S7	R12 B1
S-Button	S1	R11 B0
Deckel

Außerdem finden sich noch Plätze für nicht bestückte Widerstände (R3-R10 zu den Datenleitungen) auf dem panel (oberhalb des Wannensteckers).

LCD

Das LC-Display (beim Foto von der Platine abgenommen, schwarz auf grün); sitzt über dem IC, oben links ist die Buchsenleiste) ist wie üblich beschaltet: Masse, +5V, Kontrast, RS, RW, E, D0-D7. Allerdings fehlen A und K für die Hintergrundbeleuchtung (war damals noch nicht gängig).
Derkontrast ist fix vorgegeben mit R1=1k5 gegen +5V und R2=560 gegen Masse. Darüber liegt noch zwischen +5V und Masse C3.

Die Beschaltung der Datenleitungen D0-D7 am Wannenstecker ist allerdings auffällig. Hier werden ja die gleichen Leitungen für Output (zum LCD) und als Input für die Taster S1-S7 verwendet. Dazu sitzt der IC, ein 8 bit Transceiver, also ein Zwei(!)wege-Umschalter von A->B zu B->A, um drei(!) Stränge zu verschalten.

IC 74 245

Und jetzt wird es interessant. Hierzu muss man sich die Logiktabelle des ICs und die Vershaltung auf dem panel anschauen. Die ist wie folgt:

Die Datenleitung vom Pfostenstecker geht sowohl zum einem A-Anschluss des ICs als auch zum LCD. Am B-Anschluss des ICs liegt ein pullup-Widerstand (R11-R17; je 2k) an +5V und ein Taster (S1-S7), der bei Betätigung den B-Anschluss auf Masse zieht.

Zusamen mit der Logiktabelle und der zunächst verwirrenden Tatsache, dass der DIR-Eingang am IC direkt an Masse liegt, ergibt sich folgende Schaltungsbeschreibung:

Das LCD kann direkt als output benutzt werden. Hierzu ist sein E Eingang entsprechend zu beschalten (LCD enablen). Der /EN Eingang des ICs wird dabei auf High gesetzt. Alles hinter und inclusive dem IC ist damit quasi nicht vorhanden.

Sollen hingegen die Tasten abgefragt werden, so wird das Display abgeschaltet (E-Eingang ändern) und der /EN Eingang am IC auf Low gelegt. Damit ist das LCD vom Datenbus getrennt, aber die Schalter liegen nun mit ihren Zuständen auf dem Bus und somit am Wannenstecker an und können als input fungieren.

	/EN	DIR	A	B	Bedeutung
*	L	L	A=B	B=input	Keys-> Datenleitung, dabei LCD disabled
	L	H	A=input	B=A	nicht verwendet
*	H	X	Z	Z	Abgeschaltet; Daten liegen an LCD an (welches enabled sein kann)

Z = high impedance state = offen = wie nicht vorhanden

Wannenstecker

Aussparung über pins 11,13,15. Schaut man auf die Stecker, so ist rechts oben 1 (ist auch durch einen Pfeil markiert)

Anschluss	pin	pin	Anschluss
LCD E	1	2	74 245 /EN
GND	3	4	+5V
D1	5	6	D0
D3	7	8	D2
D5	9	10	D4
D7	11	12	D6
LCD RS	13	14	LCD RW
GND	15	16	+5V
über R19 an D1 (Disk)	17	18	LED D3 (Col)
über R21 an LED D7 (Web)	19	20	LED D4 (Link)
NC?	21	22	LED D5 (100M)
über R20 4k7 an Q1 (für LED D2)	23	24	LED D6 (Tx/Rx)
NC?	25	26	NC?

Für ein klein wenig blinki-blinki soll nun erstmal das Frontpanel separat angesteuert werden. Mit einem Arduino uno sind dann fast alle Ein/Ausgänge belegt. Reicht für den Anfang, wenn aber irgendwas halbwegs sinnvolles noch mit dem Arduino angestellt werden und die Originalplatine und -beschaltung des Frontpanels beibehalten werden soll, müssen wahrscheinlich ein paar mehr pins und damit ein Arduino Mega herhalten.

Man könnte zum Beispiel über einen MQTT Broker, Modbus-Server oder TCP/IP-Server zur Maschinensteuerung nachdenken. Dafür wäre zwar das Gehäuse maßlos überdimensioniert, aber was soll's.

Impressum und Erklärung zum Datenschutz