Premier article compte-rendu d’une longue série de remise en état d’un Minitel, celui d’un Minitel 1 « La Radiotechnique 9 NFZ 300 » fabriqué entre 1984 et 1988 par la société La Radiotechnique, une filiale appartement à Philips.
J’ai acheté ce Minitel en 2019. A cette époque, il marchait encore pas mal sauf l’interrupteur d’allumage qui ne voulait plus rester en position allumée. Je devais donc rester appuyer dessus pour me servir de l’appareil, pas tellement pratique.
Petite présentation de l’engin :
A l’avant, on a un écran noir et blanc de 23cm / 9’’, le clavier AZERTY et ainsi qu’un témoin rouge d’allumage.
Sur le côté gauche, on a le bouton de mise sous tension discrètement disposé dans la coque en plastique.
On peut voir que ce Minitel est composé de 2 coques assemblés l’une sur l’autre.
Une première coque inférieur de couleur marron et une seconde supérieure de couleur beige.
Sur le côté droit, caché sous la poignée, on trouve le bouton de réglage de luminosité de l’écran.
Point intéressent : on voit 2 découpes pour des boutons de réglage à cet emplacement.
Peut-être qu’il y a eu à la conception 2 réglages mais au final un seul a été gardé ou que le moule de cette coque servait aussi pour d’autres appareil.
A l’arrière, on trouve le câble d’alimentation et le câble téléphonique qui ressortent, un connecteur téléphonique femelle et une prise DIN femelle.
Le connecteur téléphonique femelle sert à y brancher le téléphone qu’on souhaite utiliser pour composer le numéro du serveur Minitel à appeler (ou du kiosque 3615 et autres à l’époque où ces numéros étaient actifs).
Ce Minitel n’étant pas équipé d’un système de numérotation, il faut utiliser un téléphone ordinaire pour composer le numéro et lorsque l’utilisateur appuie sur la touche « Connexion Fin » du Minitel, celui-ci prend la ligne et coupe la liaison téléphonique du téléphone branché à l’arrière du Minitel.
Une fois que l’utilisateur a terminé et qu’il appuie à nouveau sur « Connexion Fin » pour se déconnecter, le Minitel relâche la ligne et rétabli la liaison sur la prise arrière.
Le connecteur DIN est une prise dite « Péri-informatique » qui permet des échanges de données en série à la vitesse de 1200 bit/s et servait pour connecter un périphérique externe.
Les tensions des signaux de données sont les niveaux de tensions TTL.
Le type de périphérique pour Minitel le plus courant était une imprimante.
Sur ce modèle de Minitel, aucune tension d’alimentation n’est fournie via le connecteur DIN pour le périphérique.
Il est donc possible d’utiliser que des périphériques ayant leur propre alimentation.
Ce connecteur DIN à 5 connexions suit l’organisation suivante :
Documentation extraite des Spécifications Techniques d’Utilisation du Minitel 1B (STUM 1B)
Sous le Minitel, on retrouve l’étiquette avec les informations techniques sur le modèle, son numéro de série ainsi que sa date de fin de garantie fixée ici à Mars 1988.
Pour accéder à l’intérieur, il va falloir le démonter et retirer la coque en plastique.
Il faut d’abord retirer les caches présents sous le Minitel avec l’aide d’un tournevis plat.
Vu les découpages présents sous ces caches, je me demande s’il n’était pas prévu l’utilisation d’un petit haut parleur et des modules enfichables.
Le retrait des ces caches permet de déverrouiller les encoches de la coque supérieure beige.
Retirer ensuite les deux vis situé côté arrière du Minitel :
Puis retourner délicatement l’appareil en maintenant ensemble les deux coques :
Et lever la coque supérieure vers le haut pour l’enlever :
On a désormais accès à l’intérieur du terminal avec en premier lieu l’électronique d’alimentation générale et de gestion de l’affichage vidéo.
A l’intérieur de la coque supérieur, on voit qu’il y a un film métallique qui a collé sur le côté et sur une partie du dessus.
Celui touche un contact de masse sur le circuit d’alimentation et protéger l’utilisateur d’une éventuelle décharge du circuit de THT (Très Haute Tension) et du câble d’alimentation du tube cathodique.
Mais avant de continuer, il convient justement de décharger la THT.
Sans quoi il y a un risque de se prendre d’une grosse décharge électrique potentiellement mortelle provenant d’une haute tension résiduelle dans l’électronique.
Il est possible de décharger la THT soit même mais si vous ne vous sentez pas serein de le faire, ne le faites pas.
Pour le faire, il faut :
1) Utiliser un câble avec des pinces crocodiles et un tournevis plat sans isolation plastique sur l’axe
2) Connecter le câble à l’axe du tournevis et une masse proche du transformateur THT
3) Insérer le bout du tournevis sous la tétine d’alimentation en THT du tube cathodique vers le milieu pour que le tournevis touche le contact électrique. Si vous entendez un petit bruit de décharge électrique, c’est normal.
4) Rester quelques secondes en contact pour bien décharger et vous pouvez retirer le tournevis.
C’est bon, vous avez déchargé la THT et vous êtes toujours vivant !
Ensuite il faut mettre le circuit imprimé en position verticale pour pouvoir l’analyser.
Il est maintenu en place par des verrous en plastique.
En appuyant dessus et poussant le circuit imprimé vers le haut, il est possible de le sortir et de le mettre en position verticale.
On a désormais une meilleure vue sur l’électronique !
On voit que la partie alimentation à gauche est de type alimentation à découpage.
Le tube cathodique possède la référence « Philips M24-411W TRC 01/03 ».
Je n’ai pas trouvé d’autres utilisations pour ce modèle de tube.
Le transformateur de l’alimentation à découpage possède la référence « 3111 108 35240 » .
Le transformateur de THT possède la référence « 3111 108 33160 ».
L’étiquette s’était décollée avec le temps et a été remise en place du raban adhésif.
Une nappe relie le circuit d’alimentation/vidéo au reste de l’électronique.
Pas loin du transformateur de THT, il y a la puce TEA1011P.
Je n’ai trouvé aucune documentation technique ni information à son sujet …
Coté alimentation à découpage, on trouve le composant TEA1039 qui est justement un contrôleur d’alimentation à découpage.
Datasheet TEA1039 : PDF
Coté soudures, plusieurs trous permettent d’ajuster des potentiomètres de réglage que j’ai pu identifier :
Pour accéder ensuite au reste de l’électronique sous le tube cathodique, il faut déjà déconnecter la nappe d’alimentation/vidéo :
Le châssis en plastique de la partie alimentation/vidéo est maintenu en place par un verrouillage de chaque côté du Minitel.
Il suffit d’appuyer sur la languette de verrouillage et de pousser le châssis en plastique de chaque côté pour déloger le châssis et ainsi pouvoir le détacher de la coque inférieur en le levant simplement.
Et on a désormais accès à ce qu’il y a en dessous !
Sur la gauche, il s’agit du circuit modem. Au milieu, c’est l’électronique logique. Et à droite, le clavier.
J’ai trouvé tout à gauche une étiquette code-barres avec des références internes lors de la fabrication, peut-être pour le suivi sur la chaîne de fabrication.
Juste à côté, moulé dans la coque, on trouve l’inscription « Philips Flers » ainsi qu’une date de Septembre 1985.
Il y avait une chaîne de montage Philips à Flers dans le département de l’Orne à l’ouest de Paris.
Ce Minitel a peut-être été fabriqué là bas, ou au moins sa coque, en Septembre 1985.
Pour sortir les PCBs de la coque inférieure, il faut :
1) Déconnecter les connecteurs téléphoniques
2) Déconnecter le connecteur de signal vidéo
3) Déloger le petit PCB avec la LED de témoin d’alimentation
4) Je n’ai pas réussi à déconnecter la nappe du clavier. Par peur de la casser et qu’elle soit irréparable, je l’ai laissé en place. Il faudra y faire attention lors des manipulations.
5) Sortir les 3 verrous en plastiques à l’aide d’une pince via le dessous de la coque.
6) Les PCBs commencent à être retirables. Il reste une attache cachée sous la nappe du clavier.
7) Il suffit ensuite de lever l’ensemble et de tirer le tout.
Et voici l’ensemble sorti de la coque :
La partie modem et logiques sont déconnectables :
On commence par une analyse de la partie logique.
Ce Minitel tourne grâce à un microcontrôleur P-805133 fabriqué par MHS qui un équivalent du Intel 8051 de la famille MCS-51 qui existe depuis 1980.
Il possède 4 Ko de ROM interne et 128 octets de RAM interne.
Plus d’infos là : https://fr.wikipedia.org/wiki/Intel_8051
Et là : https://en.wikipedia.org/wiki/MCS-51
Datasheet du Intel 8051 : PDF
Ce famille de microcontrôleurs n’est plus produite par Intel depuis 2007 mais d’autres fabricants en fabriquent toujours.
J’ai remarqué qu’il avait l’inscription « BV Br-4 » marquée directement sur le microcontrôleur.
La valeur « Br-4 » pourrait correspondre l’identifiant de la ROM interne vu qu’on retrouve le même code pour les Minitel 1 de La Radiotechnique décrit dans la documentation technique des Spécifications Techniques d’Utilisation du Minitel 2 (STUM2) :
Ce code inscrit directement sur le microcontrôleur pourrait signifier que cette puce a été probablement programmé directement à l’usine chez MHS.
J’ai profité du démontage de ce PCB pour retirer le microcontrôleur et sauvegarder sa ROM interne.
Fichier ROM : ROM-MCU-8051 M1 La RadioTechnique 9 NFZ 300.bin
La partie génération vidéo est réalisé un contrôleur graphique EF9345P.
Juste à côté, on trouve une RAM statique CMOS 6116 de 2 Ko pour la vidéo.
Datasheet EF9345 : PDF
Datasheet 6116 : PDF
D’après la documentation technique du EF9345 et le fait qu’on trouve une RAM de 2 Ko juste à côté, on serait dans la configuration minimale :
On trouve également une autre RAM 6116 de l’autre côté du PCB.
Comme elle se trouve de l’autre côté du PCB, je ne pense pas qu’elle soit utilisée par le contrôleur graphique.
Après je n’ai pas cherché à tracer exactement à quoi elle est reliée.
C’est peut-être une RAM externe pour le microcontrôleur.
Juste à côté de ce dernier, on trouve un contrôleur de communication série EF68B50.
Datasheet EF68B50 : PDF
Le EF68B50 est la version 2,0MHz du EF6850 qui fonctionne de base à 1,0 MHz.
Vu qu’il y a déjà possibilité d’avoir une interface série TTL directement sur le microcontrôleur 8051, on peut supposer cette seconde interface série sert pour la communication via la prise DIN péri-informatique et que l’interface série du microcontrôleur est reliée au modem ou inversement.
Également à côté du microcontrôleur, on trouve une mémoire EEPROM série NMC9306N de 256 bits :
Datasheet NMC9306N : PDF
C’est dans cette mémoire qu’est stocké les 32 caractères accessibles en lecture/écriture uniquement par le serveur où l’utilisateur se connecte.
Hormis si le serveur où on est connecté permet de les consulter, l’utilisateur ne peut pas savoir ce qu’il y a dedans.
Certains services se sont servit de cette zone mémoire pour tracer les utilisateurs sans leur demander tout le temps leur consentement.
Ce stockage local a été considéré comme un « mouchard » et qui fut déclaré illégal par la CNIL.
Pour la curiosité, j’ai dumpé celle présente dans mon Minitel pour voir ce qu’il avait dedans.
Il y a des trucs qui semblent se répéter ! Après pour savoir à cela correspond, mystère …
Pour les curieux, voici le fichier dump : EEPROM NMC9306N M1 La RadioTechnique 9 NFZ 300.bin
- 74LS00 (Datasheet) : 4 portes logiques NAND à 2 entrées
- 74LS04 (Datasheet) : 6 portes logiques inverseuses
- 74LS145 (Datasheet) : Convertisseur binaire vers décimal
- 74LS373 (PDF) : 8 portes type D
Maintenant, l’analyse de la partie modem :
On retrouve ici beaucoup plus de composants analogiques !
En bas de ce PCB, on trouve un module intitulé « FILTRE 75 BAUDS ».
A côté, il y a un emplacement vide pour un autre module intitulé « DETECTION PORTEUSE ».
Le module présent possède un amplification opérationnel à faible bruit TL072CP :
Datasheet TL072 : PDF
Sur le circuit principal de partie modem, on trouve un autre type d’amplificateur opérationnel, un TL082CP similaire au TL072.
Un bas du circuit, on trouve la variante TL084 avec 4 amplificateurs opérationnels dans une seule puce.
Datasheet TL082/TL084 : PDF
Pas loin du connecteur apportant l’alimentation, il y a la puce TL7705 qui surveille le niveau de tension du 5V et provoque un RESET de la partie logique en cas de chute de tension.
Datasheet TL7705 : PDF
Puis on trouve la puce modem EFB7512CP :
Je n’ai malheureusement pas trouvé de documentation technique à son sujet ...
Mais en fouillant un peu j’ai pu trouver un article du magazine « Micro et Robots » n°5 de Mars 1984 qui en parle.
On apprend qu’il peut être interfacé directement avec la puce EF6850.
Je pensais que la puce EF68B50P présente dans la partie logique pouvait servir pour la prise péri-informatique mais en fait c’est elle qui permet la communication avec le modem !
Vu que ces deux articles sont issus de magazines de 1984 qui parlent d’actualité électronique et informatique, cette puce modem a probablement commencé à être commercialisé début 1984, voire fin 1983.
Puis comme pour la partie logique, on trouve quelques puces TTL diverses :
- 74LS00 (PDF) : 4 portes logiques NAND à 2 entrées
- 74LS05 (PDF) : 6 portes logiques inverseuses à collecteur ouvert
- 74LS74 (PDF) : Double bascule type D
- 74LS193 (PDF) : Compteur binaire 4 bits
Toutes les puces présentes dans l’appareil ont des datecodes de 1984 ou 1985.
Avec la date de Septembre 1985 présente sur la coque inférieur, je peux donc en conclure que ce Minitel a été fabriqué fin 1985.
C’est pas méchant, il arrive à marcher correctement encore mais l’âge des composants commence à se sentir.
Puis il y a quelques mois (fin 2023), quand j’ai voulu m’en servir pour tester des modifications sur mon serveur Minitel, je me suis motivé à retirer l’interrupteur d’allumage défectueux pour que l’appareil marche tout le temps sans que j’ai besoin de rester appuyé le bouton d’alimentation.
Rien de bien extraordinaire en soit. Je me suis dit que je trouverai un moyen de remplacer cet interrupteur plus tard.
J’ai commencé par juste l’allumer et là l’électronique étaient encore plus fatiguée.
L’image mettait plus d’une minute à s’éteindre sur tout l’écran.
Après, c’est un peu normal pour de l’électronique qui a environ 40 ans.
C’est le moment de s’occuper de ce Minitel pour le remettre à neuf.
Vu que l’électronique logique avait l’air toujours en bon état, je me suis juste occupé de remplacer les condensateurs chimiques.
J’ai également décidé de remplacer le condensateur film MKT de filtrage secteur. Pas parce qu’il est en mauvais état mais vu que c’est un composant relié directement au secteur et qu’il a pas mal d’années, s’il vient à défaillir prochainement, il va juste griller le fusible ou déclencher des effets pyrotechniques. Je n’ai pas tellement envie de voir la seconde option.
Au total, j’ai décompté 29 condensateurs à remplacer.
Version PDF : Minitel 1 La Radiotechnique 9 NFZ 300 - Composants d'origine et de remplacement.pdfOn est ici sur des condensateurs à usage général, pas de condensateur spécifique hormis le condensateur de filtrage secteur qui doit suivre une norme particulière.
Pour les condensateurs chimiques radiaux et axiaux, j’ai sélectionné des condensateurs radiaux Nichicon et Panasonic.
Ce qui me décidait entre Nichicon et Panasonic était juste le prix et la disponibilité.
Pour certains gros condensateurs axiaux ou avec des connexions avec une disposition peu courante, j’ai fait appel à des condensateurs axiaux de chez Vishay de série « 021 ASM » (datasheet) et « 043 ASH » (datasheet).
Ces condensateurs avec des connexions avec une disposition peu courante appelée « mounting ring » étaient prévus pour supporter de grosses vibrations.
Cela ne devrait pas poser de problème que j’utilise des condensateurs avec des connexions plus ordinaires vu que je n’ai pas l’intention de faire trimbaler mon Minitel dans un colis un peu partout ou de lui faire faire un tour dans la machine à laver.
Ce type de connexion a probablement été décidé originalement pour éviter que les soudures ne s’abîment entre la sortie d’usine et l’arrivée chez l’utilisateur avec toutes les vibrations dues au déplacement.
Ce type de condensateur « mounting ring » semble être toujours fabriqué et la marque Vishay propose justement une référence avec leurs condensateurs de forme « MR » qui permet replacement direct de la pièce que j’ai dans mon Minitel avec exactement les mêmes dimensions !
Malheureusement, il ne doit pas y avoir beaucoup de demande pour ce type de composant et la référence, bien qu’affichée sur Mouser, n’y est pas disponible directement à la vente.
Avec les autres réparations que j’ai déjà faites où j’ai pu croiser des gros condensateurs axiaux, la plus part du temps c’est finalement tout aussi bien et possible d’utiliser des condensateurs radiaux dans des emplacements pour des condensateurs axiaux et surtout ils sont souvent moins cher que les axiaux tout en restant aussi fonctionnels.
Mais j’avais déjà commandé et reçu les condensateurs pour ce Minitel depuis un moment donc voilà.
Et pour le condensateur film MKT de filtrage secteur, j’ai pris une référence de chez KEMET série « R47 » (datasheet) en MKT X1 (norme X actuelle pour ce type d’utilisation).
Une fois rassemblé tous les condensateurs neufs, j’ai commencé l’étape de remplacement des vieux condensateurs.
La partie logique avec son seul et unique condensateur chimique :
La partie modem :
Et la partie alimentation/vidéo :
J’ai passé au testeur les anciens composants pour voir ce qu’ils valaient encore.
Le condensateur film de filtrage secteur était toujours bon.
Les gros condensateurs étaient encore « ok » (comprendre « mouais ça passe ») même si la mesure de leur capacité donnait parfois une valeur un peu élevée ce qui pouvait provoquer des doutes.
Pour les petits condensateurs Philips bleu, là c’est l’hécatombe. Il y en avait pas mal de défectueux.
Il restait cependant un élément un peu complexe à remplacer, l’interrupteur d’allumage.
Le châssis en plastique de l’écran possède une attache aux dimensions exactes de ce composant.
Je n’ai pas réussi à trouver un remplaçant moderne aux même dimensions exactes mais un interrupteur légèrement plus petit chez C&K dans la série NE-18.
La référence est dans la liste de composants plus haut. ;)
Celui d’origine :
Celui d’origine et le nouveau :
Documentation technique C&K « NE-18 series » : PDF
Le nouveau à l’emplacement de celui d’origine :
Pour le faire tenir dans l’emplacement du châssis, j’ai réalisé une pièce en impression 3D.
Je les ai laissés mais il est tout à fait possible de couper les pattes de l’interrupteur qui dépassent.
Ce Minitel fonctionne désormais parfaitement bien !
Maintenant que sa restauration est terminée, j’ai voulu faire une expérimentation :
J’ai vu que son électronique logique utilisait un microcontrôleur Intel 8051 de la famille MCS-51 au lieu d’un CPU d’un côté et d’une ROM de l’autre.
Comme dit plus haut, ce genre de microcontrôleur est toujours fabriqué de nos jours par différentes marques.
Remplacer un condensateur ou une puce toute simple n’est pas un problème mais cela est différent si c’est le microcontrôleur à remplacer car il faut posséder une copie de la ROM interne pour la transférer dans le nouveau microcontrôleur.
N’ayant encore jamais essayé de programmer un microcontrôleur MCS-51, j’ai profité de la commande de condensateurs pour commander un Atmel 89S51 qui le composant MCS-51 équivalent exact du 8051.
Datasheet Atmel 89S51 : PDF
Après avoir programmé ce nouveau microcontrôleur avec la ROM récupérée précédemment, je l’ai installé à l’emplacement de l’ancien.
Le Minitel a parfaitement fonctionné avec ce nouveau microcontrôleur !
Pour la curiosité et pour voir ce qui pouvait se passer en cas de microcontrôleur HS, qu’est-ce qu’il se passe si on démarre l’appareil SANS microcontrôleur ?
Il produit un bip continu et le contrôleur graphique affiche n'importe quoi.
Curieusement j'ai remarqué qu'il était en mode 80 colonnes alors que ce Minitel ne le gère pas normalement.
Après c’est le programme du microcontrôleur qui ne l’active pas, le contrôleur graphique EF9345 pourrait le faire avec peut-être plus de RAM.
Le balayage vertical n'était plus à 50 Hz mais à 60 Hz.
Comme à son habitude, le chat a contrôlé chaque avancement de la remise en état de ce Minitel.
