In 1984 was ik 17 jaar en knutselen met elektronica wisselde mijn interesse voor computers en het schrijven van programma’s af. Ik was in die tijd bezig met het maken van hele schakelingen, netjes af te werken in een doosje. De uitdaging zat dan vaak in het maken van de printplaat, het verkrijgen van passende elektronische onderdelen en het vinden van materialen waarmee het product af te maken. Een project die ik toen onder handen had lijkt me de moeite om nog een keer over te doen.
Het project
De halfgeleidergids van Elektuur was een jaarlijks feest met de meer dan 100 schakelingen, ideeën en tips. En op basis van één van die schakelingen heb ik eens een melodieëndoos gemaakt, die ik korte tijd na de vervaardiging met een vriend ruilde. Ik zou het apparaat echter best nog een keer in handen willen hebben, want in mijn herinnering was het een leuk ding om te maken en te zien. Ik heb het maar kort in mijn bezit gehad, maar ik herinner me de behuizing (zwarte doos met afgeronde hoeken en doorzichtig, pleziglas deksel), printplaat aan de binnenkant, enkele drukschakelaars in het plexiglas deksel gemonteerd die een deuntje startten. Er waren meerdere deuntjes en de luidspreker zat ook in de behuizing, ongetwijfeld met uitgeboord rooster in het plexiglas. Het geheel zag er high-tech maar ook praktisch uit. Mooi om te zien, leuk om te bedienen.
Het lijkt me daarom de moeite om het project nog een keer over te doen, bij voorkeur met dezelfde materialen en middelen die ik toen tot mijn beschikking had. Minus het ontwikkelen en etsen van de printplaat dan. Denk ik. In Winschoten hadden we in 1984 een Tandy, waar je elektronische onderdelen kocht die in blisterverpakkingen zaten: een kartonnen kaartje met daarop een plastic venstertje waardoorheen je het onderdeel kon zien. En projectdozen: zwarte plastic doosjes in verschillende formaten met een zilvergrijs aluminium deksel dat in vier hoeken met een schroefje kon worden vastgezet.
Na enig zoeken vond ik een Elektuur uit de periode en met een schakeling die goed kunnen passen bij wat ik in die tijd tot mijn beschikking had: de Melodische deurbel uit het juli/augustusnummer (‘halfgeleidergids’) van 1984. Ik weet namelijk niet precies meer het jaar waarin ik het project ondernam, maar het zal ruim na mijn 15e en voor mijn 18e geweest zijn, dus dan ligt 1984 aardig in die lijn en de grootte van de printplaat en de beschrijving van de schakeling komt overeen met wat ik me er nog wel van herinner. Ik twijfel er niet aan dat het een Elektuur project betrof dat ik had nagebouwd, mét een printontwerp erbij. In het artikel wordt gesproken over eerdere projecten met muziekdozen, het kan natuurlijk ook een ander Elektuur project geweest zijn. Maar een gedegen zoektocht in de oudere (pre-1984) werken van Elektuur levert geen andere logische resultaten.
Onderdelen
Het schema van Elektuur vroeg om een UM3481 of equivalent onderdeel, dat bij Tandy werd verkocht. Er zijn er blijkbaar meer van, met verschillende melodieën. Ik kan me niet meer herinneren welke melodieën er in mijn projectje zaten, dus ik neem genoegen met elke variant. Overigens ben ik niet de enige ‘evil mad scientist’ die zich recentelijk over dit IC heeft gebogen.
De behuizing kan ik me nog wel goed herinneren: de zwarte Tandy projectdoos waar oorspronkelijk een aluminium dekselplaat bij gezeten had, maar waarvoor ik met plexglas een doorzichtig deksel had gemaakt zodat de elektronica binnenin nog goed zichtbaar zou zijn. Een paar drukknoppen met rode knoppen en naar mijn herinnering een (of twee) zwarte draaiknoppen.
De printplaat had ik naar ik me herinner zelf gemaakt, op basis van het ontwerp uit de Elektuur. Ik was in die tijd bezig met het maken (etsen) van printplaten, waarbij ik het ontwerp met inktpennen en wrijfsymbolen direct op de printplaat tekende overtrok op transparant calque papier, belichtte met een UV lamp, ontwikkelde en daarna etste. Het formaat van de projectdoos was goed passend voor de afmetingen van de printplaat, denk ik me te herinneren. Ik kan me de kleur van de printplaat niet meer herinneren, maar ik had in die tijd pertinax (bruin) en epoxy (groenig) tot mijn beschikking. Groen epoxy is degelijker dan pertinax (karton) en zal ook toen een logische keus voor me geweest zijn. De gebruikte printplaat had altijd een fotogevoelige laag, die werd afgeschermd met een zwarte plasticlaag, die je voor gebruik moest verwijderen.
De afmetingen van de printplaat zijn, afgemeten aan het gebruikte 16-polige IC, ongeveer 5,9 x 9,5 cm (2,3 x 3,7 inch). De afmetingen van de projectdoos kunnen 6,7 x 13,0 cm (5 1/8″ x 2 5/8″) geweest zijn, zoals de doos hierboven. Enigszins op schaal (moeilijk zonder de feitelijke printplaat) afgebeeld zou dat dan zo eruit gezien kunnen hebben:
Re-creatiestappen
Voor de re-creatie van de printplaat heb ik na enig onderzoek de gemakkelijkste (maar wellicht niet de eenvoudigste) weg gekozen: het overtrekken van de printsporen van het artikel in een computerprogramma, afdrukken met een laserprinter, overnemen van de sporen op een stuk printplaat en etsen in een kunststof bakje. Ik heb overwogen om het geheel in KiCad of Eagle op te bouwen en door een printenbakker uit China te laten maken, maar dat lijkt me wat overkill. En het maken van een printplaat op de ouderwetse manier heeft wel wat, ondanks het feit dat ik niet per sé van plan was om nog een keer met de hand een printplaat te maken.
De onderdelen zijn prima te verkrijgen, op het gebruikte IC na. Daar helpt eBay echter, waar de oorspronkelijke, door Tandy verkochte exemplaren nog in originele verpakking in America worden aangeboden, maar ook goedkopere versies uit China. De rest is echter zo uit de onderdelendoos, of bij de plaatselijke elektronicahandel, uit voorraad te verkrijgen. Voor de schakelaars maak ik gebruik van de Archer-momentschakelaars-met-rode-knop, zoals ik die in 1984 tot mijn beschikking had en waarvan ik er vrij zeker van ben dat ik de precieze exemplaren zelfs nu nog in mijn collectie heb. De instelpotmeters laat ik vooralsnog maar even het type printmontage zoals aangegeven, hoewel me bij staat dat er in mijn eigen exemplaar sprake was van (een) draaiknop(pen).
Stap 1, revitaliseren van het printontwerp
De kwaliteit van het printontwerp in de scan van de halfgeleidergids uit 1984 lijkt me niet voldoende om te gebruiken als basis voor de printplaat. Ik gebruik voor de revitalisatie Microsoft PowerPoint, waarin ik een schermafdruk van het ontwerp van de print uit de halfgeleidergids schermvullend vertoon en met gekleurde lijnen overtrek. Ik heb drie printsymbolen gemaakt (8-zijdige rechthoekjes met een ronde uitsparing) en maak de printsporen met lijnstukken die ik met elkaar verbind. Kostte nog geen uur om te tekenen:
Het op deze manier ontstane printontwerp ziet er precies zo zo goed als hetzelfde uit als het oorspronkelijk ontwerp in de halfgeleidergids van 1984, maar is nu geschikt om in hoge resolutie op een laserprinter af te drukken, waarbij ik nog even goed op de schaal moet letten:
Stap 2, het maken van de printplaat
De mondiale videoinstructiesdatabase vertelt dat je best het ontwerp met een laserprinter op een stuk glad materiaal (schutpapier van een sticker bijvoorbeeld, of speciaal transferpapier) kunt afdrukken en dan met een strijkijzer (of professionele temperatuur-drukmachine) de afdruk kunt overdragen op een op maat gezaagd stuk printplaat. Vervolgens de printplaat, waarvan de banen en eilandjes nu zijn afgedekt met de laserprintertoner, etsen met Ferro(III)Chloride in een niet te grote ontwikkelschaal.
(volgt zodra het papier binnen is)
Stap 3, opbouw van de elektronica
(volgt)
Stap 4, ontwerp van de behuizing en de plaatsing van de onderdelen
(volgt)
Stap 5, samenbouw en afronding
(volgt)