Aufbereitung und Reparatur eines IBM PC 5150 - Erste Inspektion
Der Weg zu mir
Der Fundort, erste Übersicht
Dieser PC hatte eine Entdeckung nötig. Er stammt aus dem Keller einer Anwaltskanzlei aus Frankfurt und war natürlich der
erste Computer, der dort eingezogen war. Dem entsprechend war der optische Zustand. Obwohl der Keller in dem Hause klimatisch
deutlich besser war alles viele andere dieser Kategorie (wohl aufgrund der Aktenaufbewahrungsfristen und eben diesen die dort
auch gelagert wurden) zeigten sich einige Rostflecken und Staubablagerungen.
Nachdem wir uns preislich geeinigt hatten, wurde das gute Stück ins Auto verbracht, das auf einem der seltenen Parkplätze
direkt vor der Kanzlei thronte. Zuhause angekommen und nach dem Ausladen erstmal die erste Inspektion durchgeführt. Dazu
den Rechner auf den Basteltisch und erst einmal in alle Einzelteile zerlegen. Wie schon vorher erwähnt sah der Rechner eigentlich
gut aus. Wie später zu berichten, gab es doch ein recht hartnäckiges Problem. Aber der Reihe nach. Hier die ersten Bilder
vom zerlegen:
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Die Komponenten des Rechners
- Ein IBM 5150 Mainboard (64KB-256KB) mit dem "letzten" ROM Bios das es für diesen gab
- Einen IBM Black and White (MDA) Adapter der auch einen Druckerport enhält
- Einen originalen IBM Floppy Adapter
- Eine 256 KB Ram Erweiterung (8-BIT) auch von IBM
- Eine IBM Tastatur "Model-F" mit deutscher Tastatur Belegung
- Ein IBM 5151 Grünmonitor
- Zwei Fullheight Floppy Laufwerke
Hier noch einige Bilder inkl. defektem Tantal-Kondensators am Stromanschluß des Mainboards
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Das Mainboard
Dieser IBM 5150 hat sich hartnäckig UND erfolgreich den Reparaturversuchen widersetzt. Es fing harmlos mit dem Auswechseln des defekten,
offensichtlich irgendwann explodierten Tantal - Kondensators an. Die dreibeinigen Modelle gibt wohl es nicht mehr auf dem Markt, die
zweibeinigen unter Beachtung der Polung, tun es aber tatsächlich auch (Installation wie auf der Seite von Minus Zero Degrees beschrieben).
Auf Folgebild 1 - Der explodierte Tantal Kondensator, und auf Folgebild 2 - Der "Provisorisch geflickte" Tantal. Laut oben genannter
Homepage ist es erstmal besser die alten Tantal's abzuzwacken, und einen neuen an die noch noch vorhanden Beinchen zu löten. Sobald
das Mainboard läuft kann man dann die provisorischen Reparaturen nachbessern. Das 5150 Board ist wohl sehr empfindlich. Insbesondere beim
Auslöten geht wohl mehr kaputt als heile. Der provisiorische Tantal war auch tatsächlich korrekt angelötet denn: Beim nächsten Einschaltversuch
explodierte sein Nachbar gleich komplett mit "heftigem" Feuer, welches sogar das Plastik des Stromanschlusses verkokelte.
(Siehe Folgebild 3)
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Das Thema Tantals zog sich dann tatsächlich über mehrere Versuche hin, so dass ich dann doch irgendwann dazu überging, alle "verdächtigen" Kumpels
vorsorglich gleich komplett zu tauschen. Das führte dann zu einigen "Löchern" auf dem Mainboard die anschließend durch verlöten der neuen Tantals
gefüllt wurden.
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Kurz und gut - Der Rechner gab nach der Erneuerungskur das erste Mal Lebenszeichen von sich, die darin endeten, dass ich feststellen mußte,
das irgendwo in den ersten 64KB des Rechners ein Fehler im RAM verborgen war. Nun sind die RAM Bausteine der ersten Bank leider verlötet (den Grund
habe ich nie verstanden denn die Bänke 1-3 sind gesockelt). Auch die Diagnose mit einem Diagnostic ROM half mir nicht den Fehler zu lokalisieren,
denn jeder Test lieferte "ANDERE" defekte Speicherstellen (was dann wohl auch defekte Peripherie Bausteine hindeutete). Damit war ich mit meinem
"Latein" am Ende. Ein Ersatzboard aus dem Internet behob den Fehler dann natürlich (gegen den Einwurf "nicht" kleiner Münzen). Die 5150 Boards
sind mittlerweile echt selten. Von daher müßte man mal eine Alternative angehen. Das Problem ist der "falsche" Abstand der 5 ISA Slots der den
Einbau jedes IBM 5160 kompatiblen Boards verhindert (Denn da hatte IBM 8 Slots mit einem anderen Abstand implmentiert. Die 5 Slots waren den
Usern zu wenig. Die 8 Slots entwickelten sich zum Standard und sind lange lange Zeit der Standard geblieben).
Die Tastatur
IBMs Meisterwerk hatte offensichtlich schon bessere Tage hinter sich. Tatsächlich war aber unter dem optischem "Desaster" alles ok. Es war nichts
abgebrochen und alles vorhanden. Auch war der "Dreckgrad" echt erträglich. Sogar die Korgpads waren noch vorhanden (obwohl ich gar nicht weiß
ob die im Original vorhanden waren). Im Folgebild 1 - Die vollständige Tastatur in der Übersicht inkl. 5 poligem Stecker und den beiden "Aufstellern"
an der Seite (beide intakt !). Auf Folgebild 2 - Eine etwas nähere Betrachtung der Verschmutzung und auf Folgebild 3 die Unterseite rechts.
Erstaunlich, das der Kunststoffknebel nach > als 40 Jahren noch erhalten ist...
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Da die Tastatur beim starten (an einem anderen IBM Rechner) keinen "Fehler" angezeigt hat, habe ich auf das Zerlegen der "Grundplatte" verzichtet.
Das Prozedere dazu habe ich beschrieben unter Reparatur(Die Grundplatte ist auf dem
Folgebild 2 zu sehen. Sie beinhaltet die Platine und die Tastenstempel mit Knickfeder).
Auf Folgebild 1 kann man die "enfernten" Keycaps sehen. Die sind unter großer Vorsicht direkt abziehbar von Ihrer Position. Aber Achtung : Ersatz
ist erhältlich aber nicht billig :-).... Auf dem Folgebild 3 ist die demontierte, obere Schale sichtbar. Der rote Fleck war kein Rost und ließ
sich relativ leicht entfernen mit Wasser und Seife. Der Kunststoff der IBM Geräte ist wirklich als hochwertig zu bezeichnen. Zumindest bei den
Tastaturen und Gehäusen der Rechner. Bei den Monitoren gibt es wohl "Ausfälle" die quasi beim Betrachten zerbröseln....
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Auf Folgebild 1 sieht man die Bodenplatte des Gehäuses der Tastatur (diese ist noch aus Metall !). Schön auch der Vergleich der verschmutzten und
der gereinigten Tastaturkappe gleich daneben. Diese PCs hatte zu Ihrer Zeit, aufgrund der hohen Investitionskosten, noch eine etwas längere
Lebenszeit. Es war nicht ungewöhnlich, das solche PCs auch nach 8 Jahren noch liefen. Heutzutage werden PCs im beruflichen Alltag nach circa
4-5 Jahren ausgestauscht (oft auch wenn Sie noch funktionieren). Fazit für die Tastatur : Nur Reinigung, keine Reparatur notwendig !.
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Die Diskettenlaufwerke
Der IBM PC wurde in der Grundausstattung mit einem Diskettenlaufwerk und ohne Festplatte ausgeliefert. Das Netzteil war ursprünglich auch nicht
auf den Betrieb mit festplatte ausgerichtet. Es leistete knapp über 70 Watt und das war zu wenig. Bei diesem (DeLuxe) PC waren bereits 2 Tandon TM-100
Laufwerke installiert (die auch noch später in dem 5160er Modell Anwendung fanden). Die Aufbereitung dieser Laufwerke, die wirklich robust sind,
ist auf vielen Youtube Videos zu sehen. Auch habe ich die Details hier bereits
beschrieben (Reparatur).
Auf Folgebild 1 sind die bereits ausgebauten Laufwerke dargestellt. Schön zu sehen die Frontplatte mit dem IBM Logo. IBM hat, wie viele andere
Hersteller auch, solche Laufwerke von anderen Herstellern in das Produkt integriert. So war der Weg des Gesamtsystems bis zur Marktreife kürzer.
Auf dem Folgebild 2 ist ein Blick in das innere der Laufwerke möglich. Der Motor befindet sich unter der blauen Abdeckkappe, die sich einfach
nach oben hin abnehmen läßt (für Wartungszwecke). Geputzt und wieder Einbaufertig auf Folgebild 3.
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Der Monitor mit Grafikkarte: Von Mono zu farbig
Dieser Monitortyp (IBM 5151 Grün Monitor, wie auf den vorhergehenden Bildern zu sehen) ist mittlerweile recht selten. Das Versenden solcher Schätzchen führt am
häufigsten zu deren Tod. Entweder zersplittert das Plastikgehäuse oder im inneren bricht das Ende der Kathodenstrahlröhre ab. Wann immer es geht - Abholen. Dieser
Monitor läuft einwandfrei und benötigte nur ein bisserl optische Pflege. Er darf jetzt sein weiteres EDV Leben bei einem anderen Liebhaber verbringen.
Da ich noch einen IBM 5153 CGA Monitor habe (noch seltener), und die dazu passende IBM Color Graphics card - Habe ich mich entschieden, diese
beiden Komponenten anstatt der vorhandenen MDA Karte (Monochrome Display Adapter) zu nutzen. Hier schon mal die Bilder vom Monitor. Der war noch gut in Schuss und
reinigen mit Spülie + Schwamm hat hier ein sehr gutes Resultat erzeugt.
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Die IBM CGA Grafikkarte (Color Graphics Card) war die erste Farbgrafikkarte für den IBM PC. Sie ermöglicht eine Darstellung von 25 Zeilen in 80 Spalten.
Um die Karte zu nutzen, muß der Jumperblock (SW1) an Position 5 = ON und Position 6 = OFF gestellt sein. Zusätzlich kann die Karte in zwei Grafikmodi betrieben
werden: 4 farbig mit 320 * 200 Bildpunkten und Zwei Farbig in 640 * 200 Bildpunkten. Im Folgebild 1 sieht man die Switches im IBM PC. Der Untere ist SW1 und der
Obere SW2.
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Die Speichererweiterung
In der allerersten Version hatte der IBM PC ganze 64 KB Speicher. Dieser wurde im Laufe der Zeit daurch erhöht, das einfach "größere" Speicherchips verwendet wurden,
die dann verfügbar waren. Der IBM PC hat 4 RAM Bänke. Jede mit 64 KB bestückt gab in der letzten Mainboard Version 256KB Speicher auf dem Mainboard. Da die Programme
sehr schnell an Größe gewannen, wurden gerne Speichererweiterungen auf Steckkarten genutzt, um den Hauptspeicher zu vergrößern. In diesem PC steckt eine 256 KB
Erweiterungskarte. Der gesamte Speicher umfasst somit 512 Kilobyte.
Um diese Karte nutzten zu können, muß der SW1 an Position 3 und 4 auf OFF geschaltet sein. Das "sagt" dem System, das auf dem Mainboard alle 4 Bänke (0-3) mit
RAM Bausteinen versehen sind. Dann geht es halt "weiter auf der Karte" mit Bank 4-7. Die ersten 4 Switchschalter müssen für 512 KK 1=off, 2=on, 3=on, 4=on sein, während
die Schalter 5-8 mit "All 4 banks: 5=off, 6=off, 7=off, 8=on (Four banks enabled = 256 KB of RAM)" geschaltet sein müssen laut der Website Minuszerodegrees.
Sind die Switche korrekt eingestellt - ergeben sich genau 512 KB.
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Der Floppy Controller
Der ursprüngliche Floppy Controller (siehe Folgebild 1) wurde hier ersetzt durch ein Multifunktionstalent (Folgebild 2). Es ist eine "DTK Multi IO SSPG with Clock".
Eine sogenannte Multifunktions I/O Karte die neben der Hardware Uhr auch noch einen Floppy Controller, eine parallele, zwei serielle Schnittstellen und einen
Game Port (SSPG) beinhaltet. Diese Karten waren gut geeignet, um Slots im Gehäuse zu sparen. Bekannt dafür waren beispielsweise auch die Karten von AST
(SixPak und SixPakPlus).
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Selbstverständlich muß auch hier gebastelt werden. Besonders dankbare Arbeit ist das Entfernen von abgebrochenen Schraubenköpfen. Im Folgebild 1 ist das
Breakout Kabel für den seriellen Anschluss zu sehen. Bei diesem war ein Schraubenkopf abgebrochen der eben normalerweise auch die Schraube für den seriellen
Anschluss aufnimmt, damit der Stecker auf der Buchse fixiert wird. Im Laufe von 30 Jahren ist der Schraubenkopf wohl irgendwann zu sehr belastet worden und
entsprechend abhanden gekommen.
Normalerweise läßt sich so etwas nur mit Spezialwerkzeug (oder SEHR geschicktem Bohren) entfernen. Hier war es aber möglich den relativ gummiähnlichen Kunststoff
so zu verbiegen, dass mit Hilfe einer kleinen Spitzzange der Rest der Schraube aus dem Gewinde gedreht werden konnte.
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Der Einbau gestaltet sich zwar einfach, aber der Anschluss nicht. Der IBM 5150 verfügt durch den alten IBM Floppy Controller nur über Kabel die über den alten
Anschluss verfügen (keine 34 polige Steckerleiste). Dafür gibt es (Gott Sei Dank) Adapter, so dass die alten Kabel weiter genutzt werden können.
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Eine Festplatte ? Nicht ganz, aber....
Da durch den Multi IO Controller ein Slot eingespart wurde, ist nun noch einer frei für eine Festplattenlösung. Eine XT-IDE CF Karte mit einer 32 MB CF Card bringt
dem Benutzer dieses PC den Vorteil, nicht dauern mit Disketten jonglieren zu müssen. Das war in den 80ern noch immer gang und gäbe. Auch während meines Studiums, dass
1989 startete, hatten wir im ersten Jahr noch x8088 Computer mit nur 2 Diskettenlaufwerken und monochromen Bildschirm mit Hercules Karte. Darauf wurde dann mit Turbo
Pascal 3.0 Software entwickelt.
Um in diesem PC eine herkömmliche Festplatte einbauen zu können, müßte eines der Fullheight Floppy Laufwerke weichen. Die Festplatten aus den Baujahren sind allerdings
selten und somit nicht leicht zu finden (zumindes funktionsfähige...). Dazu sind Sie auch nicht sonderlich verläßlich und Stromhungrig und könnten das Netzteil des
IBM Ur PCs überfordern (der 5160 hat aus dem Grund von Festplatten auch ein stärkeres Netzteil erhalten). Somit ist die galante Lösung ein 8 BIT Isa Steckkarte die
eben explizit für alte 8088 PCs etnwickelt wurde. Diese stellt ein IDE Interface zur Verfügung, dass bei diesem Modell eine CompactFlash Card als Festplattenersatz
nutzen kann. In den Folgebildern 1 + 2 kann man die Karte inkl. eingesetztem Medium (FC Card mit 32 MB) sehen. Im Folgebild 3 eingebaut im PC.
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to be continued...
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