{"id":8336,"date":"2024-01-16T07:40:39","date_gmt":"2024-01-16T06:40:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/?p=8336"},"modified":"2024-01-16T07:40:40","modified_gmt":"2024-01-16T06:40:40","slug":"versaterm-diy-vt102-terminal-mit-rpi-pico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/2024\/01\/versaterm-diy-vt102-terminal-mit-rpi-pico\/","title":{"rendered":"VersaTerm: DIY vt102 Terminal (mit RPi Pico)"},"content":{"rendered":"\n

Hier steh ich nun – frisch im Jahr 2024 – und pr\u00e4sentiere mit VersaTerm das letzte abgeschlossene Projekt des vergangenen Jahres. Hierbei handelt sich um ein Open-Source und Open-Hardware Bastelprojekt mit erstaunlich guter Dokumentation. Ziel ist es, mithilfe eines Raspberry Pi Pico Microcontrollers, ein VT102\/52 Terminal zu emulieren. Tastatureingaben k\u00f6nnen \u00fcber USB und PS\/2 erfolgen, f\u00fcr die Ausgabe bigbanged der Pico ein VGA oder sogar ein HDMI Signal raus. Die serielle Kommunikation kann nach RS232 Standard oder wahlweise auf TTL 3,3V und 5V erfolgen. <\/p> \n\n\n\n

\u00dcber den YouTuber Tech Tangents<\/a>, bin ich auf das ASCII Video Terminal<\/a> gesto\u00dfen, f\u00fcr dieses gibt es eine Mod und erweiterte Firmware mit USB-Keyboard Support<\/a> von David Hansel. Dieser verweist dort aber an prominenter Stelle auf das m\u00e4chtigere VersaTerm<\/a>. <\/p> \n\n\n\n

\"VersaTerm<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Herstellung<\/h2>\n\n\n\n

Das PCB ist fast ausschlie\u00dflich auf THT-Komponenten ausgelegt, lediglich 2 relativ gro\u00dfe SMD Dioden sind eingeplant. Die L\u00f6therausforderung hier ist eher gering. Ich m\u00f6chte mit diesem Projekt prim\u00e4r meine Zehen in das Wasser der PCB-Fertigung und des Komponenten-Sourcings stecken. Ich habe in der Vergangenheit schon den einen oder anderen Gehversuch in KiCad<\/a> gewagt, bislang aber nichts hinreichend weit gebracht, dass ich mich getraut h\u00e4tte, einen Prototyp davon zu bauen. Mit einem gut dokumentierten und getesteten Projekt sollte sich das nun \u00e4ndern. <\/p> \n\n\n\n

PCBs fertigen lassen<\/h3>\n\n\n\n

Wenn es um die Herstellung von PCBs geht, fallen mir auf Anhieb 2 Namen ein: JLCPCB und PCBWay. Letzteren sehe ich h\u00e4ufiger als Sponsor von irgendwelchen YouTubern – also muss JLC g\u00fcnstiger sein. Ohne weitere Recherchen und Preisvergleiche, hab ich also bei JLC bestellt. <\/p> \n\n\n\n

Nach dem Hochladen der Gerber-Dateien<\/a>, habe ich weitestgehend alle Einstellungen auf der (automatischen) Vorauswahl belassen, lediglich die Farbe habe ich aus \u00e4sthetischen Gr\u00fcnden in blau ge\u00e4ndert. Das passt soweit auch, da das Projekt nur 2 Lagen nutzt. Das kommt dann bei etwa 6\u20ac f\u00fcr 5 Boards raus – samt Shipping. H\u00e4tte ich nur geahnt, wie g\u00fcnstig PCBs in der Fertigung sind, h\u00e4tte ich vielleicht doch auch mal einen Versuch mit einem halbgaren Projekt gewagt. <\/span> <\/p> \n\n\n\n

\n
\"VersaTermPCB\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"PCB<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"PCB<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

Komponenten bestellen<\/h3>\n\n\n\n

In Punkto Komponenten bin ich den einfachen Weg \u00fcber den fertigen Warenkorb-Link bei DigiKey gegangen, bei denen ich ohnehin schon einen Account hatte. Scheinbar haben wir die Chipkrise mittlerweile hinter uns gelassen, sodass alle Teile dort verf\u00fcgbar waren – abgesehen vom Raspberry Pi Pico, den DigiKey nicht im Sortiment hat. Diesen hab ich also noch bei Amazon geklickt. <\/p> \n\n\n\n

Nat\u00fcrlich kann man die Teile auch woanders bestellen, die BOM<\/a> (Bill of mateials) liegt in unterschiedlichen Formaten im Projekt. <\/p> \n\n\n\n

\"2<\/a><\/figure>\n\n\n\n

VersaTerm Firmware kompilieren und installieren<\/h3>\n\n\n\n

Tiny-USB hatte mal Probleme mit USB-Hubs, sodass Tastaturen mit integriertem Hub nicht unterst\u00fctzt wurden. Um auf Nummer sicher zu gehen, hole ich mir alle libs direkt aus dem jeweils aktuellen origin. <\/p> \n\n\n

git clone<\/span> https:\/\/github.com\/dhansel\/VersaTerm.git<\/span>\ncd VersaTerm\/software\/lib\ngit submodule update --init\ncd pico-sdk\/lib\ngit submodule update --init\ngit submodule update --remote --merge\ncd ..\/..\ngit submodule update --remote --merge\ncd ..\ncd lib\/pico-sdk\/lib\/tinyusb\ngit fetch\ngit merge origin\/master\ncd ..\/..\/..\/..\/\nmkdir build\ncd build\ncmake .. -DPICO_SDK_PATH=..\/lib\/pico-sdk -DPICO_COPY_TO_RAM=1<\/span>\nmake<\/code><\/span>Code-Sprache:<\/span> PHP<\/span> (<\/span>php<\/span>)<\/span><\/small><\/pre>\n\n\n 
 Anschlie\u00dfend liegen die Binaries im Unterverzeichnis ’src‘. Das Image ‚VersaTerm.uf2‘ kann einfach mit dem Dateibrowser auf den Raspberry Pi Pico kopiert werden, nachdem man ihn mit dem Boot-Taster in den Massenspeichermodus versetzt hat. Der Pico flasht das Image nun und startet sich neu. Die Firmware ist installiert. <\/p> \n\n\n
\u00a0mscholz<\/span>\u00a0\ue0b0\u00a0\u2026\u00a0\ue0b1\u00a0VersaTerm<\/span>\u00a0\ue0b1\u00a0software<\/span>\u00a0\ue0b1\u00a0build<\/span>\u00a0\ue0b0\u00a0ls<\/span> -lha<\/span> src<\/span>                                                                                                                                                                    \u00a0\ue0b2\u00a0\ue0a0\u00a0main<\/span>\u00a0\ninsgesamt<\/span> 5,4M<\/span>\ndrwxr-xr-x<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span>  252 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> .\ndrwxr-xr-x<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span>  258 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> ..\ndrwxr-xr-x<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span>  190 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> CMakeFiles<\/span>\n-rw-r--r--<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 1,2K<\/span> 18. Dez<\/span> 22:55<\/span> cmake_install<\/span>.cmake<\/span>\ndrwxr-xr-x<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span>   12 18. Dez<\/span> 22:55<\/span> elf2uf2<\/span>\n-rw-r--r--<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 176K<\/span> 18. Dez<\/span> 23:03<\/span> Makefile<\/span>\n-rwxr-xr-x<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 288K<\/span> 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> VersaTerm<\/span>.bin<\/span>\n-rw-r--r--<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 2,7M<\/span> 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> VersaTerm<\/span>.dis<\/span>\n-rwxr-xr-x<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 464K<\/span> 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> VersaTerm<\/span>.elf<\/span>\n-rw-r--r--<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 435K<\/span> 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> VersaTerm<\/span>.elf<\/span>.map<\/span>\n-rw-r--r--<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 808K<\/span> 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> VersaTerm<\/span>.hex<\/span>\n-rw-r--r--<\/span>. 1 mscholz<\/span> mscholz<\/span> 575K<\/span> 15. Jan<\/span> 12:44<\/span> VersaTerm<\/span>.uf2<\/span><\/code><\/span>Code-Sprache:<\/span> CSS<\/span> (<\/span>css<\/span>)<\/span><\/small><\/pre>\n\n\n
Zusammenbau<\/h3>\n\n\n\n 
 Der Silkscreen auf den PCBs listet das passende Bauteil auf. Ein Widerstand R30 l\u00f6st sich \u00fcber die BOM also zu 1k \u03a9 auf. Ich fange mit den niedrigsten Bauteilen an und gehe dann aufw\u00e4rts in Richtung der gro\u00dfen. Bis auf 2 recht gro\u00dfe Dioden, sind alle Bauteile THT, also auch sehr einfach zu l\u00f6ten. Die Pins von VGA und HDMI liegen recht nah beieinander. Hier empfehle ich die Nutzung von extra Flussmittel. Ansonsten gibt es nicht viel zu sagen. Mit Konzentration einfach alles abarbeiten. <\/span> <\/p> \n\n\n\n
\n
\"Zenerdioden\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"Widerst\u00e4nde\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"SMD<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"L\u00f6tkontakte<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"L\u00f6tkontakte<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"VGA<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"HDMI<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"MAX3232<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"HDMI<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"VGA<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"THT<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"Buzzer,<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"RPi<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
PCB Reparatur<\/h3>\n\n\n\n 
 Bei der Arbeit ist mir aber noch ein Defekt an dem PCB aufgefallen. Hier scheint etwas w\u00e4hrend des Fertigungsprozesses dr\u00fcber gerutscht zu sein, bevor die L\u00f6tmaske aufgetragen wurde. Eine Leiterbahn wurde dabei getrennt, 2 weitere leicht verformt. Ich habe die Bahnen freigelegt, mit einem Widerstandsbeinchen repariert und UV-h\u00e4rtende L\u00f6tmaske aufgetragen. <\/p> \n\n\n\n
\n
\"Produktionsfehler:<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"Gebrochene<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n 
 So sieht das komplett best\u00fcckte PCB aus: <\/p> \n\n\n\n
\n
\"Detailaufnahme<\/figure>\n\n\n\n
\"Raspberry<\/figure>\n\n\n\n
\"VersaTerm<\/figure>\n\n\n\n
\"Detailaufnahme<\/figure>\n\n\n\n
\"Detailaufnahme<\/figure>\n\n\n\n
\"MAX3232<\/figure>\n\n\n\n
\"VersaTerm<\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
Funktionstest<\/h2>\n\n\n\n 
 Ich war – ehrlich gesagt – selbst ein bisschen \u00fcberrascht, dass ich beim ersten Einschalten bereits ein Bild auf dem (\u00fcber einen g\u00fcnstigen HDMI Grabber) angeschlossenen HDMI-Monitor gesehen habe. Und die Tastatur funktionierte ebenfalls. <\/p> \n\n\n\n
\n
\"Erster<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"Testaufbau<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
\n
\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n 
 Die seriellen und VGA Signale sehen auf dem Oszilloskop ebenfalls gut aus, also kann ich mal versuchen, einen Monitor und meinen Klappcomputer mal direkt anzuschlie\u00dfen. Der Strombedarf des Picos liegt hier bei 5.28V und 0.03A, also 0.19W. Gar nicht mal so viel. <\/p> \n\n\n\n
\n
\"VGA-Signal<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"Serielle<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
\n
\"VGA-Ausgabe\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"VGA<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
Geh\u00e4use<\/h2>\n\n\n\n 
 Das Geh\u00e4use liegt im Repository ebenfalls vor, einmal mit imperialen Schraubenabmessungen<\/a> und als Fork von Digicoolthings  mit metrischen Ma\u00dfen<\/a> f\u00fcr M3 Schrauben. <\/p> \n\n\n\n
\n
\"Geh\u00e4se<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"Geh\u00e4use<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"Nahaufnahme\"<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
Anwendungsf\u00e4lle und Fazit<\/h2>\n\n\n\n 
 Dieses „dumme“ VersaTerm Terminal kann nichts mehr, was ein kitty, xterm, screen, tmux, cu oder minicom  o. \u00c4. kann – weniger sogar. Aber es ist klein und stromsparend. Au\u00dferdem kann ich autonom an einem Bildschirm mit einer Tastatur verwenden. Oder im Rechenzentrum an einen Monitorwagen anschlie\u00dfen, damit das Notebook frei bleibt. Oder ich baue mir einen Retrocomputer, den ich so betreiben kann. M\u00f6glich ist auch die Nutzung am PC als USB-Serial-Adapter mit dediziertem Ausgabemonitor. Nat\u00fcrlich kann man sich auch mit (a)getty eine serielle Konsole auf dem heimischen Linux\/Unix Rechner einrichten – besonders einfach mit systemd<\/a>. Ergo: Braucht man nicht, kann aber praktisch sein und der Bau hat ziemlichen Spa\u00df gemacht. <\/span> <\/p> \n\n\n\n 
 Also zum Abschluss noch ein bisschen Bildmaterial. <\/p> \n\n\n\n
\n
\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" 
 Hier steh ich nun – frisch im Jahr 2024 – und pr\u00e4sentiere mit VersaTerm das letzte abgeschlossene Projekt des vergangenen Jahres. Hierbei handelt sich um ein Open-Source und Open-Hardware Bastelprojekt mit erstaunlich guter Dokumentation. Ziel ist es, mithilfe eines Raspberry Pi Pico Microcontrollers, ein VT102\/52 Terminal zu emulieren. 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