Atari 2600: Instalando o Mod 2600RGB - Parte 1

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Neste artigo inicio a série sobre a instalação do Kit 2600RGB em um Atari 2600 da Polyvox com placa americana Rev. 17.

Para quem ainda não leu, recomendo a leitura de alguns artigos anteriores para entender melhor essa empreitada:

O criador do 2600RGB, Tim Worthington, disponibilizou um excelente tutorial de instalação do kit, que eu naturalmente usei na minha instação. Mas de qualquer forma, relatarei a minha própria experiência e impressões, até para deixar todos os detalhes registrados para meu próprio uso no futuro.

Primeiramente o material necessário, recomendado no tutorial:

Ferro de solda: Para quem tem experiência um ferro de solda simples deve dar. Eu não tenho experiência, então a estação de solda e retrabalho facilita muito o meu trabalho.
Fio de solda com chumbo: Tenho vários artigos sobre fio de solda aqui no blog, muitos vindos da China. Mas o que acabei usando foi um da Best, fácil de se encontrar em qualquer loja do Brasil.
Cabo de cobre isolado. É melhor usar fio que seja fino e fácil de trabalhar: Comprei cabinho flexível de 0,1mm (28 AWG) de várias cores, para facilitar a identificação.
Sugador de solda ou ferro de dessolda se seu chip TIA estiver soldado na placa-mãe: Meu chip TIA não está soldado na placa-mãe, mas de qualquer forma a estação de solda e retrabalho tem ar quente para remover chips. E o sugador também é útil para remover o oscilador e a bobina, então recomendo tê-lo de qualquer forma.
Pinças, alicates, chaves de fenda, alicates de corte, limas: Para abrir o console, cortar e descascar fios, cortar pernas de componentes, dar acabamento em soldas, etc. Na tag ferramentas você encontrará muitos desses itens aqui no Skooter Blog.
Furadeira com broca escalonada de 12mm: A recém-adquirida Parafusadeira-Furadeira à Bateria Bosch 12V GSR 120-LI dá conta do recado. Quanto a broca escalonada, estava a caminho, vindo da China, enquanto eu fazia essa primeira parte, e foi por conta dela que as demais partes dessa instalação tiveram que esperar mais de um mês. Mas a broca escalonada chegou e foi usada com sucesso. Vou falar dela em breve aqui no Skooter Blog. Em tempo, broca escalonada no Brasil é muito cara! Com 1/5 do que eu pagaria por uma no Brasil, comprei um kit com 3 na China.
Cola Epoxi de duas partes: A Super Cola Epoxi De Cura Rápida (8 Minutos) que adquiri recentemente dá conta dessa tarefa.

Além do material recomendado no tutorial, também usei os seguintes itens:

Espaguete termo-retrátil: É bom para cobrir algumas soldas em terminais, deixando mais bem isolado.
Massinha de modelar: Excelente para segurar fios e componentes no lugar na hora de soldar. É uma terceira mão.
Suporte para Ferro de Solda com Terceira Mão e Lente de Aumento de 2X: Comprei este item na DX (DealExtreme) há algum tempo. Hoje uso mais pelas pinças mesmo, para segurar firme os componentes na hora de soldar. É a terceira mão, assim como a massinha.
Jack RCA: Se você quer instalar também a saída de vídeo composto, é necessário comprar um jack RCA, pois o kit 2600RGB não vem com um.
Lâmpada Portátil: Excelente para dar uma iluminada na área de trabalho.
LED amarelo, resistor de 150 ohms e suporte de LED: Já que estamos modificando o console, por que não acrescentar um LED que indica quando ele está ligado? LED vermelho ou verde também está valendo. Só, por favor, não coloque um LED azul. É moderno demais para um Atari 2600. 🙂
Chave sem trava tipo push button: É possível instalar uma chave no console para pausa e mudança de paleta. O kit vem com uma chave dessas para ser instalada em um joystick. É possível instala-la no console, mas ela é pequena e mais adequada para um joystick. Assim eu preferi usar uma chave maior e mais robusta. Vou falar dela em outro artigo, pois eu ainda não estava com ela quando fiz essa parte do mod.
Verniz para placas de circuito: A placa é originalmente coberta com um verniz verde, que protege as soldas e a própria placa contra oxidação. Então acho conveniente passar um verniz nas novas soldas para ter a mesma proteção original.
Álcool Isopropílico: Para limpar componentes, principalmente a placa no ponto onde o novo regulador de tensão será colado com adesivo.

Com todo o material em mãos, ou pelo menos parte deles, visto que eu ainda esperava pela broca escalonada, iniciei o processo.

O primeiro passo é abrir o Atari 2600, remover a placa-mãe e remover a proteção metálica que fica sobre os principais componentes.

É hora então de identificar o TIA e dar um jeito nos componentes que esbarrarão na plaquinha do 2600RGB. Existem alguns transistores que só precisam ser levemente pressionados para o lado para sair do caminho.

O cristal oscilador precisaria ser removido, mas como eu já coloquei um cristal oscilador de meia caneca no processo de transcodificação, posso pular esta etapa. O cristal oscilador de meia caneca é baixinho e não esbarra na placa.

Só resta então tirar a bobina usada para gerar o sinal de RF. Como eu quero manter o sinal de RF funcional, eu vou apenas removê-la e remontá-la deitada sobre a placa, com ajuda de fios para estender as perninhas.

A bobina está no caminho e precisa ser reposicionada.

Na parte de trás da placa identifico as soldas das pernas da bobina.

Bobina removida com sucesso.

Hora de instalar uma extensão nas perninhas da bobina.

Bobina montada novamente na placa, com ajuda das extensões.

Solda dos fios feita na placa-mãe.

Bobina colada na placa com ajuda de uma fita dupla-face, no melhor estilo Polyvox.

E vamos testar o sistema para ver se não fiz nenhuma bobagem no processo. Parece tudo ok.

Depois de terminar essa primeira modificação não gostei muito do resultado. Achei que poderia ter usado menos fio na extensão, e talvez um fio mais grosso. Parece que aumentou um pouquinho o ruído do RF no resultado. Ou talvez o efeito seja psicológico e num teste cego eu nem fosse capaz de identificar. Mas por vias das dúvidas refiz a modificação, usando agora um fio mais grosso, de 0,14mm, e mais curto.

Novas perninhas para a bobina, agora menores e mais grossas.

Solda dos fios da bobina na placa-mãe.

Bobina montada sobre a placa-mãe, e colada com fita dupla-face.

E vamos testar o resultado. Tudo ok.

Agora é hora de começar a preparar a plaquinha do 2600RGB, pois ela vem desmontada. O primeiro passo é soldar os pinos que conectam a plaquinha ao socket da placa-mãe do Atari 2600.

Preparando a plaquinha do 2600RGB

Soldando os pinos na plaquinha do 2600RGB

Em seguida é hora de soldar o socket de 40 pinos do TIA e o socket de 8 pinos da EEPROM na plaquinha do 2600RGB.

Soldando os sockets na plaquinha do 2600RGB.

Deixei propositalmente de lado o passo de soldar o cabo arco-íris, pois a princípio não tenho interesse em modificar o joystick para ter botão de pausa, mudança de paleta, SELECT e RESET. Gosto da liberdade de poder usar qualquer joystick. Desse modo vou optar por colocar um botão de pausa e mudança de paleta no próprio console.

Nesse ponto do tutorial já se procede para a instalação do TIA na plaquinha, da plaquinha na placa-mãe e começa-se a soldar os fios dos jacks. Mas eu preferi fazer uma inversão aqui e instalar primeiro o novo regulador de tensão.

O motivo para a inversão é simples. Como sou inexperiente gosto de ir testando as modificações para facilitar encontrar uma eventual falha. Assim, trocando apenas o regulador de tensão eu já posso testar o console ainda com a saída RF para saber se está tudo ok. Se instalasse o 2600RGB primeiro, eu até poderia testa-lo com o regulador de tensão original, mas se falhasse eu não saberia se a falha seria por conta de tensão insuficiente ou algum erro na montagem da plaquinha.

Desse modo, primeiro removi o regulador de tensão original. O ar quente acabou derretendo e deslocando um pouco do verniz da placa, mas tudo bem, vou passar outro verniz depois.

Placa-mãe do Atari 2600, com o regulador de tensão removido.

E naturalmente vamos guardar o regulador de tensão original.

Agora é hora de instalar o novo regulador de tensão. Antes disso, vamos limpar o local com um algodão e álcool isopropílico. Depois de soldar, fiz o teste de continuidade como manda o tutorial, para garantir que o regulador de tensão está soldado corretamente.

Instalando o novo regulador de tensão.

Limpando bem a placa antes de colar o novo regulador de tensão.

Instalando o novo regulador de tensão.

Testando a continuidade após instalar o novo regulador de tensão.

Agora é hora de instalar o capacitor de 220 µF, utilizado como filtragem adicional para evitar ruído.

Soldando o capacitor de 220 µF, como filtragem adicional.

Nesse momento eu fiz alguns testes ligando o console à TV, mas acabei não fotografando. Uma piora no ruído da imagem de RF me intrigou, seria problema do novo regulador de tensão?

Fui continuando a instalação ainda com essa dúvida, o ruído aparecia no sinal de RF, mas não aparecia no sinal de vídeo composto na TV CRT. Ele tornou a aparecer no sinal de S-Video e no sinal RGB. Só então eu acabei achando a culpada, que nada tinha a ver com o mod.

Explico: este Atari 2600 veio com uma fonte genérica com saída de 12V, mas a fonte original da Atari oferece apenas 9V na saída. Eu sei que o regulador de tensão original tolera tensões maiores, então fui usando a fonte de 12V normalmente. Mas, a partir do momento em que instalei o novo regulador de tensão, abandonei imediatamente a fonte de 12V e passei a usar uma fonte da Retrobit que adquiri na eStarland, específica para o Atari, com saída de 9V.

Essa fonte da Retrobit era a culpada pelo ruído no final das contas. A partir do momento que passei a usar uma fonte original da Atari, os problemas com ruído acabaram.

Agora era a hora de tirar o TIA da placa-mãe e instala-lo na plaquinha do 2600RGB. Até pensei em tirar os resíduos da espuma dupla-face da Polyvox, mas não sei exatamente o que poderia usar. Álcool isopropílico? Benzina? Na dúvida deixei assim mesmo. Fica feio, mas mal não faz.

TIA, após remoção da placa-mãe.

É preciso cuidado ao encaixar a plaquinha do 2600RGB no socket da placa-mãe do Atari. Na hora de soldar os pinos acabei deixando um deles, da ponta, levemente torto e ele danificou um pouco o contato no socket quando fiz força para encaixar a plaquinha. Consegui desentorta-lo e deixa-lo funcionando, mas eventualmente terei que trocar esse socket.

Felizmente o 2600RGB já vem com um socket, que serve para placas-mãe onde o TIA está solado diretamente na placa. Mas posso usa-lo para substituir o meu, se for o caso. Porém, até agora não tive nenhum problema.

Agora é o momento de soldar o jack RCA de vídeo composto. Usei um fio amarelo para o sinal e um preto para o terra.

Soldando o Jack RCA de vídeo composto.

Em seguida soldei o jack P2 de áudio. Usei fios azul e vermelho para os sinais e preto para o terra. Vale lembrar que, apesar de serem dois fios, o som é mono. Ainda assim, é importante ligar os fios corretamente por conta da proteção que a plaquinha tem para o caso da fonte ser acidentalmente ligada ao jack P2 de áudio.

Soldando o jack P2 de áudio.

Soldei então os fios todos na plaquinha do 2600RGB. Como pode ser visto no diagrama de fiação, as saídas de vídeo composto, S-Video e RGB compartilham o mesmo sinal de aterramento. Desse modo, soldei 3 fios no contato da plaquinha. Mas depois me arrependi. Se fosse fazer novamente usaria um único fio de bitola maior e então puxaria o terra dos terminais de um jack ao outro.

Também pelo diagrama de fiação, identifiquei os contatos para ligar o botão para mudança de paleta e pausa. Soldei ali um fio marrom e um preto e liguei-os provisoriamente em uma chave com botão verde, até que chegasse o botão que comprei especificamente para esta função.

Soldando os fios na plaquinha do 2600RGB.

A placa-mãe com o 2600RGB e os jacks e chave instalados.

E agora é hora de finalmente ver as primeiras imagens geradas pelo 2600RGB. É uma pena que as fotos não façam jus à imagem que vi na tela da TV. A imagem é muito bonita, com cores muito bem definidas. É muito melhor que os mods mais simples de vídeo composto.

As fotos abaixo mostram as 3 paletas de NTSC que podem ser selecionadas. Por esta razão, há três fotos de cada jogo.

Bobby is Going Home, com o 2600RGB via vídeo composto em TV CRT.

Paleta NTSC, com o 2600RGB via vídeo composto em TV CRT.

Enduro, com o 2600RGB via vídeo composto em TV CRT.

Pitfall, com o 2600RGB via vídeo composto em TV CRT.

Por padrão o botão de paleta não atua como pausa. Para ativar a função de pausa é preciso segura-lo pressionado por 30 segundos. Daí em diante um toque rápido no botão (< 0,4 segundo) ativa e desativa a pausa.

Segurar o botão de troca de paleta um pouco mais de tempo (< 2,5 segundos) troca entre as paletas. Eu gostei mais da paleta padrão, que é igual à do emulador Stella, e me parece a mais fiel à paleta original do Atari 2600.

Também é possível rodar jogos PAL. O 2600RGB seleciona automaticamente as paletas PAL nesse caso. Também é possível desativar a seleção automática de paleta para rodar homebrews que usam o sistema PAL60.

Por fim, o botão de paleta também pode ser usado para ligar/desligar o 2600RGB. Ligando o console com a chave pressionada, o 2600RGB será desligado/ligado e permanecerá no mesmo estado até ser ligado/desligado novamente.

Com o 2600RGB desligado o RF volta a funcionar normalmente, e as saídas de vídeo composto, S-Video e RGB ficam desativadas, ainda que o áudio continue a fluir pela saída de áudio. Com o 2600RGB o sinal RF continua sendo produzido, mas com cores estranhas e com “fantasmas”. Por exemplo, em Tapper os sprites dos clientes já atendidos continuam aparecendo na tela.

E já que estamos fazendo modificações, por que não acrescentar um LED para indicar quando o Atari 2600 está ligado? O 2600RGB não dá suporte direto para isso, mas é só soldar os terminais diretamente na saída do regulador de tensão e em um ponto de aterramento.

Peguei um fio amarelo e um azul para esta tarefa, a ideia era usar o amarelo no positivo e o azul no terra, com o resistor soldado junto ao positivo, baixando a tensão que sai do regulador de tensão (5V) para a tensão apropriada para o LED, que deve ser algo entre 1,8V e 2,0V. Considerando que o LED usa uma corrente de cerca de 20mA, o resistor apropriado é o de 150 ohms.

Na hora de soldar o LED acabei confundido e invertendo os terminais. O maior é o positivo. Acabei soldando o resistor e o fio amarelo no neutro. Mas não tem problema, inverti também os fios na hora de soldar no regulador de tensão e assim ficou tudo certo.

Acrescentando um LED no Atari 2600.

O LED no Atari 2600, em funcionamento.

E vamos apreciar mais um pouco as belas imagens produzidas pelo 2600RGB, na saída de vídeo composto ligada à TV CRT.

River Raid, com o 2600RGB via vídeo composto em TV CRT.

Enduro, com o 2600RGB via vídeo composto em TV CRT.

Nesse momento é claro que eu estava ansioso para instalar logo os jacks de S-Video e RGB e ver logo como iria ficar o Atari 2600 ligado ao Framemeister na TV LCD em Full HD. Mas sem a broca escalonada não dava para continuar. Soldar os jacks soltos significaria que eu teria que dessoldar e ressoldar para instala-los na carcaça do Atari 2600. É melhor evitar a fadiga… Não queria correr o risco de estragar os jacks, pois nem sei onde poderia comprar outros.

Antes de guardar a placa e esperar a chegada da broca escalonada, usei o verniz para proteger as novas soldas e pontos que ficaram desprotegidos.

Protegendo a placa do Atari 2600 com o verniz, após as modificações.

Quer ver como ficaram as imagens do Atari 2600 em RGB? Quer ver como ficou o console com as novas portas instaladas? Então aguarde as próximas partes dessa série. Compartilhe com seus amigos se você gostou. E assine o Skooter Blog para receber os novos artigos por e-mail.

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