Dépannage FALCON 30 : problème RTC (NVRAM)

Le bureau est passé en anglais, le clavier AZERTY fonctionne en QWERTY, la date et l'heure ne sont pas conservées, la NVRAM (RAM Non Volatile) est devenue volatile : que faire ?

Une seule raison : la pile intégrée au circuit Horloge Temps Réel (alias RTC=Real Time Clock, TIMEKEEPER ou autre) est usée! C'est normal après plus de dix ans de service!
Par contre, cette pile ne se remplace pas aussi facilement que cela puisqu'elle est scellée dans la résine du circuit RTC (circuit U64 situé sous le blindage sous le clavier).

Ce qu'il faut faire:
Soit dessouder le circuit RTC puis le remplacer par un circuit équivalent (MCCS146818BM, MK48T87B-24, DS1287A ou DS12887A) monté sur support, soit alimenter l'ancien circuit par une pile 3V externe. Cette dernière solution est conseillée car elle est presque gratuite (prix d'une pile lithium 3V, d'un support, et d'un peu de délicatesse) et garantit la pérennité de l'opération (dans 10 ans, il n'y aura que la pile à changer).
Plusieurs sites décrivent en détail l'opération de démontage du Falcon (par exemple http://christophe.bray.free.fr/informatique/falcon/pile_falcon/index.htm). Il faut retirer le blindage de l'alim (12 petites vis), l'alimentation (2 vis), le disque dur (4 vis, 2 pattes côté droit isolées), le lecteur de disquette (3 grandes vis+ un plot laiton de centrage au fond à droite) et les 3 vis avant. Au final, vous sortez le circuit imprimé principal du boîtier plastique (attention à ne pas casser le bouton reset au fond à gauche et attention à ne pas vous couper avec les tôles du blindage). Retirez alors le blindage supérieur du circuit principal (6 petites vis à retirer). Attention à bien conserver l'adhésif d'isolation à côté de la résistance R135.

Bonne nouvelle :  puisque vous ne dessoudez pas le RTC, vous pouvez laisser en place le blindage situé sous ce circuit imprimé principal.
Nous convenons de situer à gauche le côté alim, donc à droite le côté disquette, en avant la zone d'intervention (RTC) et donc en arrière les connecteurs video et SCSI. Retirez maintenant  la carte mémoire (connecteurs J17 et J21) à droite du RTC

Nous allons pratiquer une intervention 'chirurgicale' sur le RTC. En effet, celui-ci est composé de 2 parties superposées: la partie principale, soudée sur le circuit imprimé du Falcon et la partie supérieure qui contient la pile 3V et un quartz 32 KHz. Il serait possible, du moins sur le MK48T87B-24, de séparer ces 2 parties (il y a 2 liaisons de chaque côté : à gauche pour le quartz et 2 à droite pour la pile, cf. ci-après les photos d'un circuit 'scalpé') mais la récupération du quartz noyé dans la résine resterait délicate.
quartz
alim
partie gauche du circuit principal RTC (scalpé) avec un nouveau quartz 32 KHz
partie droite du circuit principal RTC (scalpé) : le pôle positif est en haut, la masse est en bas


 Nous proposons ici une intervention plus 'fine' qui permet de désaccoupler uniquement la pile (le pôle positif seulement puisque l'autre correspond à la masse générale). Il n'y aura donc qu'une seule soudure à faire sur le circuit RTC.
Il faut d'abord fraiser le dessus du RTC sur le modèle ci-après
outils
encoche
les 2 fraises utilisées lors de l'intervention : NB : le minidisque (outil n°2) fait environ 1 mm de diamètre
gorge pratiquée sur le côté droit du RTC : la liaison a été coupée et la partie inférieure pliée vers l'extérieur

On fraise (outil n°1) à 5 mm du bord supérieur droit une gorge d'environ 2 mm sur une profondeur de 2 mm : lorsqu'on atteint latéralement (ie. vers la gauche) la partie métallique, on augmente la profondeur d'environ 1 mm mais sans léser la  liaison métallique qui correspond au pôle positif de la pile (cf. photo ci-avant à gauche). Vérifier au multimètre la tension résiduelle sur cette liaison métallique (par exemple +0,27 V au bout d'une quinzaine d'années au lieu des 3V d'origine; j'ai pu cependant trouver une pile encore opérationnelle après 16 ans : elle délivrait encore 2,78 V !) par rapport à la masse (broche 12 du circuit RTC ou bien masse générale sur le pourtour du circuit imprimé principal).
Il faut alors couper la liaison entre le pôle positif de la pile interne et le circuit principal au moyen d'un minidisque (outil n°2). En effet, il ne faut pas forcer une tension sur cette ancienne pile : nous nous contenterons de la laisser en place mais déconnectée. NB: il ne faut surtout pas percer le boîtier métallique de la pile car il pourrait y avoir corrosion. La coupure est faite de façon à conserver suffisamment de métal en bas. Lorsque la coupure est faite, replier (sur 1mm environ) la liaison métallique vers l'extérieur (vers la droite). Soudez un fil rouge sur cette petite patte.
fil rouge
support de pile après repose blindage
on soude un fil sur l'alimentation de secours (pôle +3 Volts)
sur un autre FALCON : la masse est prise en U65, le support de pile n'est pas encore fixé à sa place

Vous devez vérifier qu'il n'y a plus de tension entre cette connexion et la masse (ne pas mettre les doigts sinon on 'voit' une petite tension) alors que la partie métallique du haut indique toujours la tension résiduelle lue précédemment.
Installer un support de pile dont la connexion - sera reliée à la masse du Falcon (par exemple sur la broche en bas à gauche du circuit U65 absent). Attention à choisir un endroit qui n'empêche pas la repose du blindage supérieur (par exemple entre le circuit U56 et le trou à gauche du connecteur RAM) et qui évite tout court-circuit par déplacement accidentel du support. Il vaut mieux que la pile reste accessible ultérieurement sans avoir à retirer le blindage. Dans les exemples photographiés ici, le pôle positif de la pile est tourné vers le haut.
support de pile avant repose blindage
support de pile après repose blindage
le support de pile reste à proximité immédiate du RTC. Le pôle positif est ici sur la face supérieure.
Après repose du blindage, la pile reste accessible (mais ce support-là n'est pas très pratique...)

NB : avant de fixer le support de pile (avec par exemple de l'adhésif double face) et avant d'insérer une pile, il faut d'abord vérifier que tout va bien : on rebranche le module RAM et l'alimentation (ne pas rebrancher la disquette ni le clavier pour l'instant) et raccorder un moniteur sur la sortie vidéo : à la mise sous tension, on doit vérifier que le logo ATARI apparaît sur l'écran puis que le test mémoire a lieu. Si ce n'est pas le cas, gros souci!
Si ce premier test est OK, éteindre puis insérer la pile 3V (mais sans fixer le support). Rallumer le FALCON : si le logo ATARI apparaît, pas de problème, passer au paragraphe 'remontage partiel'.
Si le logo n'apparait pas, c'est que la configuration RTC est 'trop bizarre' et que le FALCON reste bloqué dans la phase initiale de test sans rien afficher (c'est d'ailleurs également le cas lorsque le module RAM n'est pas présent) : dans ce cas, procéder ainsi:
1) éteindre le FALCON
2) retirer la pile 3V (c'est plus ou moins facile selon le support que vous aurez choisi...)
3) attendre un peu puis rallumer le FALCON : le logo ATARI apparaît à nouveau. Si ce n'est pas le cas, gros souci!
4) éteindre le FALCON.
5) Brancher provisoirement le lecteur de disquette (nappe 34 fils plus cordon d'alim). Brancher le clavier. Inserer la disquette de configuration d'origine (Disquette 1- Disquette langage) dans le lecteur.
6) Rallumez le FALCON : Après le boot, faites <alternate>A pour afficher le contenu de la disquette. vérifiez qu' un exécutable CONFIG.APP (ou bien bootconf) est présent dans le dossier A:\CONFIG. Insérez alors 'à chaud' la pile 3V (attention au sens : le pôle positif correspond au bord extérieur du boitier) puis lancez CONFIG.APP (rappel : si vous n'avez pas de souris, vous pouvez déplacer le pointeur avec les flèches en maintenant la touche <alternate> enfoncée. On clique avec <insert> en maintenant la touche <alternate> enfoncée.)
Ne tenez pas compte du message indiquant que le RTC n'est pas opérationnel ("NVRAM inoperational !") : c'est normal pour l'instant. Faites OK puis choisissez 'français' pour la langue et le clavier puis validez par <enregistrer> puis OK.
Il suffira de rebooter pour que ces nouveaux réglages soient pris en compte ('Bureau' apparaît au lieu de 'Desk').
NB : Si vous obtenez quelques chose du genre "Can't write NVRAM !", c'est que votre pile est mal raccordée : voir vérification de la tension de la pile ci-après ; si la tension est faible et que la pile est neuve, c'est qu'un fil d'alim. est coupé.

Remontage partiel :
1) Protéger et fixer le support de pile
2) Démonter l'alimentation, sortir le circuit imprimé principal du boitier plastique, remettre en place le blindage supérieur.
3) Remettre le circuit principal blindé dans le boitier plastique (ce n'est pas si évident que cela : les trous pour la fixation du lecteur de disquettes doivent être bien centrés). Attention à ne pas coincer le support de pile. Remettre l'alimentation et le lecteur de disquette.Remettre le clavier pour essayer de booter une dernière fois avant de remettre le blindage de l'alim et de refermer la machine.
L'opération est terminée.

Vérification de la tension de la pile : il suffit de retirer uniquement le blindage de l'alim et de mesurer la tension entre le contact supérieur du support de pile (pôle +) et la masse générale. Il faudra changer la pile si la tension mesurée est inférieure à 2,5V.

Changement de la pile (en principe tous les 10 ans)
Le support de pile utilisé dans l'illustration précédente est peu encombrant mais peu pratique pour retirer la pile (il était prévu pour une disposition verticale, difficile à mettre en oeuvre dans un  FALCON surblindé...).
Pour être plus à l'aise, il vaut mieux tout redémonter, ce qui permet de bien nettoyer le ventilateur (ce n'est certainement pas du luxe après 10 ans...). Il est également possible de changer la pile en ne retirant que le blindage de l'alimentation.Voici une procédure adaptée à ce support :
Le support de pile est raccordé par une liaison courte : il faut donc laisser le support collé sur le circuit imprimé principal
1) disposer un papier (isolant) sur le chemin de sortie de la pile afin d'éviter tout court-circuit éventuel avec le circuit imprimé
2) coller (en lissant bien) un ruban scotch résistant sur le pôle positif de la pile (côté supérieur donc) en passant sous la languette de retenue (NB : ceci coupe l'alimentation de secours car le raccordement du pôle positif passe uniquement par contact avec cette languette)
3) tirer sur le scotch pour extraire la pile (la languette étant légèrement levée pour permettre l'extraction)
NB: si la même pile doit être ensuite réintroduite dans le support, il faut auparavant nettoyer les éventuelles traces de colle laissée par le scotch sur le pôle positif de la pile.
PS: si l'ancienne pile était suffisamment bonne pour conserver les données (le bureau reste en français mais la date prend du retard...), il est possible de faire un changement à chaud, ie. en laissant le Falcon sous tension, ce qui permet d'éviter de reconfigurer la NVRAM. Dans ce cas, il est impératif de ménager un large 'champ opératoire' bien isolé (du papier suffit) afin d'éviter tout court-circuit avec les pistes du circuit-imprimé ou des pattes de composants lors de l'extraction de l'ancienne pile et son remplacement par la nouvelle.