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Background-Stroy zum Umbau:

Aktuell verfolge ich zusammen mit einem Kumpel ein mehr oder weniger ehrgeiziges Ziel: Wir haben uns vorgenommen ALLE Nintendo 64 Spiele an zu spielen, egal welche Region, egal wie gut oder schlecht - jeder Titel für mindestens 10 Minuten! Da das ganze auch noch auf Original-Hardware erfolgen soll, ist mein 64drive die Waffe unserer Wahl. Der Einfachheit halber habe ich bereits beim Konfigurieren des 64drive die Spiele alphabetisch in Ordnern sortiert, daher wird das ganze auch von # - Z abgearbeitet.

Mittlerweile haben wir schon einiges an Spielen "verarbeitet" und sind so ziemlich in der goldenen Mitte angelangt (letzter Titel war "Magical Tetris Challenge"). Gespielt wird auf einer RGB-gemoddeten PAL-FRA Konsole, die sich ansonsten im Originalzustand befindet..

Insgesamt ist es ein tolles Erlebnis und verbindet viele neue Eindrücke mit Nostalgischen Augenblicken. Aber jetzt wo die Konsole jeden Montag wieder 6 Stunden am Stück bespielt wird fallen einem doch wieder ein paar Schwachpunkte des Systems auf, die in den Erinnerungen irgendwie verloren gegangen zu sein scheinen

So zeigt sich unter Anderem dass die Konsole von Zeit zu Zeit nach intensiven Matches doch ein Paar Abwärmeprobleme hat. Systembedingt starten außerdem einige der NTSC-Only Titeln auf einer PAL Konsole nur mit Bildfehlern... bei einigen ist dies nur im Menü der Fall, bei anderen allerdings auch In-Game! Außerdem merkt man schnell, wie sehr man sich an die komfortablere Bedienung der neueren Systeme gewöhnt hat: Spätestens nach dem 6. Mal aufstehen, um beim "Spielwechsel" die Reset-Taste an der Konsole zu drücken, fängt man das Jammern an

Dem ganzen soll nun mit diesem Modding-Projekt Abhilfe geschaffen werden.

So sieht der Plan bisher aus:

• NTSC Mainboard (NUS-CPU-04) ✓
  
• RGB-Mod mit internem Verstärker ✓
  
• komplett neues aktives Kühlungssystem
  
• übertakten per Multiplikator ✓
  
• Region-Free Modulslot
  
• evtl. interner Ultra-CIC
  
• Fernbedienung für Power und Reset ✓
  
• UltraHDMI
  
• ein paar LEDs hier und da
  
• stark modifiziertes "Smoke-Black" Gehäuse
  
• "Ultra 64" Jewel

Damit sollte der Projektname dann auch gut zur Konsole passen... stay tuned

Edit: Habe die bereits erledigten Umbauten in der Liste mit ✓ versehen

Für das NUS-CPU-04er Board habe ich mich entschieden, da ich es zu Hause liegen habe, es NTSC als Fernsehnorm hat und es RGB-fähig ist. Außerdem war das Board schonmal "Moddingopfer" und musste für einige Tests herhalten - ich kann es also nicht mehr verbasteln

So sieht das ganze aktuell aus:



Am Board werden als erstes die Controllerports, Schalter, Netzteil- und Multi-AV Anschlüsse ausgetauscht, da diese doch schon etwas gelitten haben. Die Platine links ist übrigens zum Fernbedienen der Konsole gedacht.

Quoted from "mew"

gibts das 10min Playvideo auf Youtube? es gibt 250 Spiele ca. das wären 2500min Film

Darüber hatten wir ursprünglich sogar nachgedacht, aber grade der Aufwand in Bezug auf Nachbearbeitung war uns dann doch zu groß
Ich meine dass es ca. 250 PAL releases gibt und ca. 380 - 390 in allen Regionen... das wären dann 65 Stunden Footage

Quoted from "mew"

mein normales N64 hat ne grüne LED bekommen passend zum grünen N. Beim Ultra 64 wäre blau/violett sehr schick. Power/Reset im Controller wäre ganz praktisch oder ne Tastenkombi fürs 64Drive.

Dachte auch erst an Violett, wie bei den schönen UV-LEDs. Aktuell tendiere ich aber eher zu einer UV-LED, um die verschiedenen Schaltzustände anzeigen zu können... aber ohne pmw-Ansteuerung werde ich damit Violett nicht realisieren können
Power und Reset werde ich über eine eigene Fernbedienung umsetzen, um das System nicht von einem einzigen Controller abhängig zu machen - dafür habe ich zu viele Controller zwischen denen ich wechsel


Gestern habe ich schonmal die nötigen Bauteile von einem defekten Mainboard besorgt und die Beschädigten Bauteile vom 04er Board entfernt:



Leider war in dem Lötzinn, das ich damals verwendet habe, wohl ein schlechtes Flussmittel... es war jedenfalls ein Riesenakt die Bauteile runter zu bekommen. Zum "reinigen" der Druchkontaktierungen habe ich mir jetzt erstmal Entlötlitze bestellt, da ich die mit der Entlötpumpe einfach nicht sauber bekomme.

Ich hoffe einfach mal dass das Zeug morgen ankommt und ich das Mainboard dann morgen komplett bereinigen kann...

Bei dieser Konsole werde ich die Abschirmbleche weg lassen. Da ich mich dann für das neue Kühlsystem aber nicht auf die Klebekraft der Wärmeleitpads verlassen wollte, habe ich aus einem ausgemusterten oberen Abschrimblech kurzerhand eine Halterung für den Kühler gebaut.


Ich bin mir noch nicht ganz schlüssig, ob ich den Kühler wie origninal durch das Blech an den Alu-Blöcken festschraube oder ob ich einfach alles mit Wärmeleitkleber zusammen klebe

Der Plan fürs Kühlsystem ist auf jeden Fall folgender:

• Heatpipekühler aus Notebook
  
• Gamecube Kühlkörper
  
• 3x 20mm Lüfter
  
• Temperaturgeführte Lüftersteuerung
  
• neuer Kühlkörper für Expansion Pak
  
• evtl. geänderte Expansionpak Abdeckung

Sodele.. die Entlötlitze war Freitag endlich im Briefkasten, also konnte ich mich am WE ans "Restaurieren" des Mainboards machen. Alle defekten Bauteile sind entfernt und die Lötstellen pinibelst gereinigt:



Danach habe ich dann die "neuen" Bauteile gereinigt/ aufgearbeitet und montiert. Leider waren bereits zuvor einige Leiterbahnen vom vielen Experimentieren beschädigt, wodurch ich beim Verlöten der neuen Komponenten leider etwas improvisieren musste - sieht man besonders gut am Netzteilanschluss:



Nachdem der Serienzustand wieder erreicht war, habe ich dann auch damit begonnen mich vom Serienzustand wieder zu entfernen. Zum Anschluss des Remote-Moduls habe ich am Power-Switch eine kleine Adapterplatine mit Stiftleiste verbaut:



Als nächstes folgt dann der Umbau des Remote-Moduls für den Einsatz am N64...

Der Umbau des Funkmoduls ist nun auch abgeschlossen. Generell ist das Modul eingentlich perfekt für einen solchen Umbau geeignet, da es über zwei Kanäle (Power und Reset) verfügt und beide sogar unterschiedlich programmiert werden können. Somit konnte ich nun Kanal A als Schalter einstellen, also so dass das Relais beim Ersten Tastendruck schließt und beim zweiten Druck wieder öffnet. Kanal B ist als Taster Konfiguriert, es schließt nur so lange wie die Taste B an der Fernbedienung gedrückt wird.
Für den Einsatz an den meisten klassischen Konsolen ist es somit von Haus aus schon perfekt geeignet... allerdings nicht mit dem N64. Der Power-Switch des N64 schaltet gleichzeitig 3,3V und 12V, daher musste beim Funkmodul für Kanal A ein zweites Relais verbaut werden. Aus Ästhetischen Gründen habe ich mich dann aber dazu entschieden die original Relais komplett durch andere zu ersetzen, also wurden erstmal die schwarzen Relais und die Schraubklemmen entfernt. Für die neuen blauen Relais habe ich dann noch eine Adapterplatine zusammen geschustert:



Die Adapterplatine wird mittels Stiften einer Stiftleiste durch die original Löcher der alten Relais auf dem Funkmodul verbaut:


Die Verdrahtung mit der Buchsenleiste an der Unterseite konnte ich optisch leider nicht so ansprechend lösen, dafür ist von dem Umbau an der Oberseite kaum etwas zu sehen.




Bei der Kühlung muss ich dann wohl doch leider einen Kompromis eingehen. Der ursprünglich geplante Gamecube Kühlkörper ist irgendwie nicht mehr auffindbar... auf der Suche nach ihm habe ich aber den alten Grafikkartenkühler aus meinem ersten N64 wieder gefunden. Den Lüfter werde ich wohl gegen ein leiseres Modell Tauschen, ansonsten wird dieser Kühlkörper aber in Kombination mit der Heatpipe verbaut werden.

Gestern habe ich den Kühler mal probeweise zusammen gesteckt... passt so weit sehr gut, allerdings muss ich die Borhungen noch etwas anpassen. Außerdem muss ich noch einen Adapter für den Heatpipekühler bauen, das kann aber noch dauern, da ich selbigen erst noch bestellen muss



Danach folgte die Vorbereitung zum übertakten des CPU per Multiplikator. Damit das ganze möglichst unsichtbar geschieht habe ich die Pinne 112 (DivMode1) und 116 (DivMode0) vom Mainboard gelöst und dezend per Kupferlackdraht zu einer zusätlichen Stiftleiste an der Unterseite des Boards geführt. Bisher weiß ich noch nicht wo genau ich den Schalter dafür verbauen werde, daher habe ich die Belegung der Stiftleiste so angeordnet, dass ich per Jumper einfach den Standard Multi von 1,5x einstellen kann. Da mir das mit dem Kupferlackdraht insgesamt deutlich besser gefällt habe ich auch die Leitung zum Reset-Switch dadurch ersetzt. Um den eingestellten Multiplikator anzeigen zu können habe ich außerdem noch eine RGB-LED verbaut:




Momentan warte ich noch auf die Teile der temperaturgeführten Lüftersteuerung, daher werde ich mich wohl als nächstes an den RGB-Mod machen... hoffentlich habe ich dafür wenigstens noch alle Teile zu Hause...

THX.

Bei der Xbox sollte das ganze auch kein Problem sein, einen gewissen "Standby" wirst du aber bei einem solchen Relais-Modul dennoch haben, denn das Modul selbst benötigt ja auch einen kleinen Ruhestrom, da es ja permanent empfangsbereit sein muss.

Zum Verständnis des Übertaktens beim N64 ein Paar Basics: Interessanter weise ist der standard Multiplikator des N64 1,5x. Bis zu 2,0x läuft die Konsole i.d.R. stabil. Bei den Revs NUS-CPU-01 bis NUS-CPU-03, bei denen noch nicht der neuere CPU-NUS-A verbaut ist, soll 2,0x laut einigen Quellen nicht laufen.

Die Ultra 64 Prototypen-Hardware war laut assemblergames deutlich langsamer als die finale Version, vermutlich lief der CPU dort mit 1,0x 62,5Mhz.

Der Effekt des Übertaktens beim N64 äußert sich von Spiel zu Spiel unterschiedlich: Diejenigen, die zum Ruckeln neigen (Castlevania: Legacy of Darkness im "High-Res Mode" ist da z.B. so ein Kandidat) laufen flüssiger, andere Laufen insgesamt schneller und bei eingen Laufen Bild und Ton leicht asynchron. Dies hängt generell davon ab, wie das Spiel programmiert ist. Goldeneye und Perfect Dark sind beispielsweise so programmiert, dass sich die Framrate reduziert, sobald die CPU Auslastung zu hoch wird... bei einer übertakteten CPU kommt es so zu deutlich weniger Slowndowns. Einige Spiele errechnen jedoch die "In-Game Zeit" anhand des CPU taktes und laufen dementsprechend bei Übertaktung schneller. Bei anderen Spielen, wie Mario 64, ist das ganze nochmal anders gelöst, sodass sie sogar bei 1,0x (also Untertaktung) völlig stabil laufen. Letzteres habe ich noch nicht genauer untersucht, ich könnte mir jedoch vorstellen dass dies generell bei Spielen der Fall ist, deren Entwicklung auf der Prototypen-Hardware gestartet ist.

Dieses Video zeigt die unterschiedlichen Effekte des übertaktens bei verschiedenen Spielen sehr deutlich:



Glücklicherweise hatte ich tatsächlich noch alle Teile für den RGB-Mod daheim, also habe ich mich gestern direkt an den Umbau gemacht. Da unter dem N64 Mainboard später noch das UltraHDMI Platz finden soll, habe ich mir als Verstärker aufgrund der kompakten Bauform den THS7314 ausgesucht, eine Anleitung dazu gibt es bei mmonkey.co.uk. Die Größe des Chips kann man sehr schön im Vergleich mit den normalgroßen Metallschichtwiderständen erkennen. Um keinen Platz zu verschwenden habe ich auf eine Platine komplett verzichtet und die Widerstände und den Kerko direkt an den THS7314 gelötet:



Der Anschluss des Verstärkers erfolgte wieder per Kupferlackdraht, der Anschluss an +5V und GND mit den Resten der Widerstandsbeinchen:



Da ich jetzt erstmal auf die nächsten Teile warten muss, ist an dieser Stelle wohl vorübergehend Baustopp

Tja, so kann es gehen... habe am Wochenende die Lüftersteuerung fertig gemacht und sie funktionierte einwandfrei. Bei einer Stunde Perfect Dark im Multiplayer sprang der Lüfter nur an, wenn auf dem Bildschirm extrem viel los war und ging nach kurzer Zeit wieder aus - genau so war es auch gedacht.

Heute Morgen wollte ich dann meinen "neuen" Surround-Verstärker am N64 testen... nach 5 Minuten Perfect Dark ist dann aber scheinbar die Konsole verreckt. Über Composite Video ist das Bild verzerrt, verschwommen und hat eine art "weißen Schleier"... über RGB ist es extremst verzerrt und nichts ist auch nur im Ansatz erkennbar.

Da dieses Phänomen am Wochenende auch kurz einmal aufgetreten ist und sofort wieder verschwand nachdem ich das Multi-AV-Kabel angefasst habe, dachte ich dass es am Kabel liegen könnte... also alles einmal durchgetestet: PAL-AV, SNES-RGB und Gamecube-RGB Kabel lieferten alle das selbe Ergebnis... wird also nicht am Kabel liegen.

Da ich nicht viel Zeit hatte, habe ich im Schnelldurchlauf weiter getestet: Anderes Expansion-Pack, andere Spiele, Remote- und Lüfter-Mod entfernt... immer das gleiche... auf Beamer und Röhre


Heute Abend werde ich das ganze nochmal ausführlich testen und Fotos vom Fehler machen.. evtl klemme ich Testweise den RGB Verstärker ab und reinige nochmal den Multi-AV-Out, falls es das nicht bringt stehe ich aber komplett auf dem Schlauch

Hat von euch noch jemand Ideen woran das ganze liegen könnte

Das wäre meine Hoffnung, denn dann wäre es reparabel

Eine Weitere Möglichkeit sind die Elkos, evtl. machen die jetzt nach 20 Jahren schlapp... das werde ich heute Abend beides mal testen.

Das Worst-Case-Szenario wäre dass der Kühler evtl. nicht plan auf dem RCP auflag, dieser sich überhitzt hat und infolgedessen jetzt beschädigt ist -> irreparabel, bzw. nur durch einen kompletten Austausch des RCPs zu beheben... und das war bei meinem letzten Portable auch das Projekt-Ende

Bin irgendwie im Moment maximal frustriert

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Es gibt gute Nachrichten: Kaum zu glauben, aber wahr - der Fehler kommt tatsächlich von den Elkos der Composite-Video Schaltung auf dem Mainboard... Nach einiger Betriebszeit ohne Besserung habe sie kurz mit einem Haartrockner erwärmt und "schwupp", war das Bild wieder fehlerfrei.

Das heißt für mich nun aber auch dass ich vorsorglich sämtliche Elkos auf dem Mainboard austausche... für das NUS-CPU-04 wären das dann folgende:

• C15 -> 220uF 10v
  
• C16 -> 220uF 10v
  
• C24 -> 33uF 25v
  
• C25 -> 10uF 16v
  
• C26 -> 10uF 16v
  
• C28 -> 33uF 25v
  
• C33 -> 68uF 10v
  
• C34 -> 10uF 16v
  
• C73 -> 68uF 10v
  
• C81 -> 68uF 10v
  
• C128 -> 10uF 16v
  
• C130 -> 68uF 10v
  
• C131 -> 68uF 10v
  
• C134 -> 68uF 10v
  
• C140 -> 68uF 10v
  
• C141 -> 68uF 10v
  
• C142 -> 33uF 25v
  
• C145 -> 68uF 10v

Am besten lege ich mir auch schonmal welche für meine restlichen N64 bei Seite...

Bei der Lüftersteuerung habe ich mich für einen Bausatz von "Pollin" entschieden, den ich für den Einsatz im N64 noch etwas anpassen musste. Um die Platine platzsparend im Gehäuse unter zu bringen, habe ich sie enstprechend zurecht gefeilt. Da die direkt auf dem Boden der Konsole montiert werden sollte, habe ich die Bauteile quasi in SMD Bauweise nicht durch die Platine gesteckt, sondern rein von oben verlötet... außerdem mussten alle höheren Bauteile liegend montiert werden:

Du hast keine Vorstellung wie erleichtert ich war XD

Den THS gibt es bei Contrad oder in der Bucht, musst nur die Widerstände und den Kerko auch mitbestellen


Am WE hab ich meinem 64drive noch einen 6105er CIC verpasst... der fliegt aber bald wieder raus, da etwas besseres auf dem Weg zu mir ist

Wollte grade noch Bilder zum Bildfehler posten, der durch die Elkos verursacht wird. Links vor dem Erwärmen mit Fehler, rechts nach dem Erwärmen ohne Fehler:

Aktuell ist leider Baustopp am "Ultra 64".. da das vermutlich noch eine ganze Weile so bleiben wird wollte ich euch Fotos vom aktuellen Stand nicht vorenthalten.



Leider bereitet mir das Ultra 64 logo noch ein paar Probleme. Ich habe die alte "Linse" vom 64 Logo befreit und poliert, das funktionierte absolut einwandfrei. Das Logo habe ich anschließend auf Wassertransferfolie gedruckt und mittels Klarlack auf die Linse aufgeklebt. Leider sind jedoch beim trocknen Blasen entstanden, die man im richtigen Licht sehr deutlich sieht... da muss ich wohl nochmal dran.


Edit:

Evtl. wäre es auch eine Option die "Linse" direkt mittels Epoxidharz auf ein gedrucktes Logo zu gießen.. mal schauen was daraus wird

Ganz vergessen zu posten: Habe die Relais und die Lochrasterplatine des Funkmoduls mit Revell-Lack farblich an den Rest angeglichen... so ist es weniger bunt im Case und es sieht dadurch etwas harmonischer aus:

Habe nach längerer Zeit hier auch endlich mal weiter gemacht und mich um das notwendige "Recapping" gekümmert. Ich hatte die Tage ja schonmal eine Übersicht über die Kondensatoren im N64 nach Revision des Mainboards erstellt, daher konnte ich dann auch direkt die Kondensatoren bestellen:


Zunächst ging es an das Entfernen des Kühlers und der Anbauteile:


Nachdem das erledigt war, konnte ich anfangen die alten Kondensatoren zu entfernen... ohne geeignetes Werkzeug nicht ganz einfach aber es geht. Nach dem Entfernen der Caps habe ich dann noch die Lötstellen mit Entlötlitze und Aceton vorbereitet. Danach konnten direkt die neuen Caps eingelötet werden. Habe das ganze zunächst nur für die 68uF 10v Caps gemacht, um den Überblick nicht zu verlieren:


Nachdem der Rest getauscht war konnte ich alles wieder zusammen bauen:

Bin mit dem Ergebnis sehr zufrieden! Der Bildfehler ist behoben und die Konsole ist für die nächsten 20 Jahre gerüstet