Hirnfrei Floppinator

USB-Floppy-Emulator auf Basis eines Raspberry Pi Pico. Zeigt .img- und .adf-Dateien von einer SD-Karte als USB-Massenspeicher an, Auswahl über Display + 3 Taster, Oberfläche mit LVGL.

Features

• Erscheint am Host als normales USB-Massenspeichergerät (kein Treiber nötig)
• Unterstützt .img (PC/generisch) und .adf (Amiga) — Kapazität wird automatisch aus der Dateigröße ermittelt, kein festes Format nötig
• 160×128-TFT-Display mit LVGL-Oberfläche (Liste, Statuszeile, Aktivitätsanzeige)
• Alphabetisch sortierte Image-Liste
• Manuelles Neuladen der Liste per Tastenkombination (z.B. nach SD-Kartenwechsel)
• Auswerfen: erneutes Drücken auf das gemountete Image wirft es aus (der Host sieht ein leeres Laufwerk, ohne dass man den Floppinator abziehen muss)
• Autostart-Image: ein Image mit - vor dem Dateinamen ist direkt nach dem Einschalten gemountet
• Aktivitäts-LED (Onboard-LED) leuchtet bei Lese-/Schreibzugriffen
• Debug-Ausgaben über USB-Seriell, zentral abschaltbar

Hardware

• Raspberry Pi Pico (RP2040) (Berrybase Pico Light Starter Kit)
• 1,8" SPI-TFT-Display, 160×128, ST7735S-Controller (Berrybase 1,8" LCD-Anzeigemodul)
• Micro-SD-Kartenmodul, SPI, 3,3V (6-Pin: 3V3/CS/MOSI/CLK/MISO/GND) (Berrybase Micro-SD-Card-Reader-Modul, kompakt)
• 3× Kurzhubtaster, 6×6mm, vertikale Printmontage, H=5,0mm (Berrybase Kurzhubtaster)
• microSD-Karte (FAT16/FAT32 formatiert)

Schaltplan / Verkabelung

                         Raspberry Pi Pico
                       ┌──────────────────┐
   TFT-Display         │                  │
   ──────────          │                  │
   CS   ───────────────┤ GP9              │
   DC   ───────────────┤ GP8              │
   RST  ───────────────┤ GP12             │
   BL   ───────────────┤ GP13             │
   SCK  ───────────────┤ GP10  (SPI1 SCK) │
   MOSI ───────────────┤ GP11  (SPI1 TX)  │
   MISO ───────────────┤ GP28  (SPI1 RX)  │
   VCC  ───────────────┤ 3V3(OUT)         │
   GND  ───────────────┤ GND              │
                        │                  │
   SD-Kartenmodul       │                  │
   ──────────────       │                  │
   CS   ───────────────┤ GP5              │
   MOSI ───────────────┤ GP7   (SPI0 TX)  │
   CLK  ───────────────┤ GP6   (SPI0 SCK) │
   MISO ───────────────┤ GP4   (SPI0 RX)  │
   3V3  ───────────────┤ 3V3(OUT)         │
   GND  ───────────────┤ GND              │
                        │                  │
   Taster                │                  │
   ──────                │                  │
   Zurück ───────────────┤ GP14 (INPUT_PULLUP, gegen GND) │
   Weiter ───────────────┤ GP15 (INPUT_PULLUP, gegen GND) │
   Auswahl ──────────────┤ GP20 (INPUT_PULLUP, gegen GND) │
                        │                  │
   Aktivitäts-LED        │  Onboard-LED     │
   (keine Verkabelung    │  (LED_BUILTIN)   │
    nötig)                │                  │
                        └──────────────────┘

Alle Taster schalten gegen GND (interner Pull-Up wird im Code aktiviert, kein externer Widerstand nötig).

Wichtig: SD-Modul und Display hängen an unterschiedlichen SPI-Bussen (SD an SPI0, Display an SPI1) und benutzen absichtlich nicht die RP2040-Standard-SPI0-Pins (GP16-19), da diese im ursprünglichen Prototyp-Aufbau elektrisch beansprucht waren. Bei einem Neuaufbau von Grund auf können auch die Standard-Pins verwendet werden — einfach die #define SD_*_PIN-Zeilen im Sketch anpassen.

Pin-Übersicht

Funktion	Pico-Pin	Bus/Modus
TFT CS	GP9	SPI1
TFT DC	GP8	SPI1
TFT RST	GP12	SPI1
TFT Backlight	GP13	digital OUT
TFT SCK	GP10	SPI1
TFT MOSI	GP11	SPI1
TFT MISO	GP28	SPI1
SD CS	GP5	SPI0
SD MOSI	GP7	SPI0
SD CLK	GP6	SPI0
SD MISO	GP4	SPI0
Taster Zurück	GP14	INPUT_PULLUP
Taster Weiter	GP15	INPUT_PULLUP
Taster Auswahl	GP20	INPUT_PULLUP
Aktivitäts-LED	LED_BUILTIN (GP25)	digital OUT

Abhängigkeiten (Arduino Libraries)

Über den Arduino Library Manager installieren:

Library	Autor	Version	Zweck
Adafruit GFX Library	Adafruit	aktuell	Basis-Grafikbibliothek
Adafruit ST7735 and ST7789 Library	Adafruit	aktuell	Display-Treiber
SdFat	Bill Greiman	2.x	SD-Karten-/FAT-Dateisystemzugriff
Adafruit TinyUSB Library	Adafruit	aktuell	USB-Massenspeicher-Gerät (MSC)
lvgl	kisvegabor	9.x	Grafische Oberfläche

Arduino IDE Einstellungen

Board-Paket: Raspberry Pi Pico/RP2040 (von Earle Philhower, arduino-pico) über den Boardverwalter installieren.

Unter Werkzeuge:

Einstellung	Wert
Board	Raspberry Pi Pico
Flash Size	2MB (no FS)
CPU Speed	200 MHz (oder Standard 133 MHz)
Optimize	Small (-Os) (Standard)
USB Stack	Adafruit TinyUSB ⚠️ zwingend erforderlich
Upload Method	Default (UF2)

Wichtig: Ohne USB Stack: Adafruit TinyUSB funktioniert weder die USB-Massenspeicher-Funktion noch Serial (da beides über TinyUSB läuft). Reine Test-/Diagnose-Sketches ohne TinyUSB (z.B. isolierte SPI-Tests) brauchen stattdessen USB Stack: Pico SDK, damit Serial ohne Adafruit_TinyUSB.h-Include funktioniert.

LVGL-Konfiguration (lv_conf.h)

LVGL benötigt eine aktive lv_conf.h. Vorgehen:

1. Die Vorlage lv_conf_template.h aus dem lvgl-Bibliotheksordner eine Ebene höher kopieren, z.B. nach:

   Arduino/libraries/lv_conf.h      (Ebene über .../libraries/lvgl/)
   

2. In der kopierten Datei ganz oben #if 0 zu #if 1 ändern, damit sie aktiv ist.
3. Ansonsten reicht die Standard-Vorlage unverändert — Farbformat (RGB565) und Schriftgröße (Montserrat 14, in der Vorlage standardmäßig aktiv) werden bereits im Sketch selbst passend gesetzt/verwendet.

Display-Kalibrierung

Das verwendete ST7735S-Panel benötigt einen manuellen Adressierungs-Offset (tft.setColRowStart(2, 1)), der empirisch für das konkret verbaute Panel-Exemplar ermittelt wurde. Bei einem anderen Panel/Batch kann dieser Wert leicht abweichen. Symptom bei falschem Offset: ein bunter, "verrauschter" Rand am Bildschirmrand (Zeilen-/Spaltenversatz zwischen GRAM und sichtbarem Glas). Falls das auftritt: Werte wie (0, 0), (1, 2) oder (0, 32) ausprobieren.

Bedienung

Aktion	Tasten
In der Liste navigieren	Zurück / Weiter
Fokussiertes Image mounten	Auswahl
Gemountetes Image auswerfen	Auswahl auf dem bereits gemounteten (grün markierten) Image
Image-Liste neu laden (z.B. nach SD-Kartenwechsel)	Zurück + Weiter gleichzeitig

Das SD-Modul hat keinen Card-Detect-Pin — ein Kartenwechsel im laufenden Betrieb wird daher nicht automatisch erkannt (frühere Versuche mit automatischer Erkennung per periodischem Polling haben sich als unzuverlässig erwiesen). Nach einem Kartenwechsel einfach kurz Zurück+Weiter drücken.

Auswerfen

Drückt man Auswahl auf dem Image, das gerade gemountet ist (in der Liste mit grünem Balken links markiert, in der Statuszeile mit Haken), wird es ausgeworfen. Der Host sieht dann ein Laufwerk ohne Medium, als hätte man die Diskette gezogen. Das ist z.B. am Ende der MS-DOS-Installation nützlich, wenn verlangt wird, alle Disketten zu entfernen. Ein anderes Image mountet man weiterhin direkt per Auswahl, ein vorheriges Auswerfen ist dafür nicht nötig.

Das Laufwerk bleibt leer, bis wieder ein Image gemountet wird oder der Floppinator neu startet (dann greift ggf. das Autostart-Image, siehe unten).

Autostart-Image

Ein Image kann so markiert werden, dass es direkt nach dem Einschalten gemountet ist, und zwar schon bevor der Host das Laufwerk zum ersten Mal sieht. Das hilft, wenn der Host sofort von Diskette booten will und keine Zeit bleibt, von Hand ein Image zu wählen.

Die Markierung ist ein - vor dem Dateinamen:

-msdos622-boot.img    ->  Autostart-Image, erscheint in der Liste als "msdos622-boot.img"
msdos622-boot.img     ->  normales Image

• In der Liste und in der Statuszeile wird der Name ohne - angezeigt, das Autostart-Image trägt ein Power-Symbol statt des Datei-Symbols. Die Sortierung bleibt alphabetisch nach dem Namen ohne -.
• Markieren und Entfernen der Markierung geschieht durch Umbenennen der Datei am PC. In der Shell braucht es dafür --, weil der Name sonst wie eine Option aussieht: mv -- msdos622-boot.img -msdos622-boot.img
• Sind mehrere Images markiert, wird das alphabetisch erste gemountet.
• Der Autostart greift nur beim Einschalten bzw. Neustart. Nach dem Neuladen der Liste per Zurück+Weiter startet der Floppinator wie bisher ohne Medium.
• Der Dateiname darf inklusive - höchstens 31 Zeichen lang sein.

Bekannte Einschränkungen

• Kein automatisches Remounten des zuletzt gewählten Images nach einem Kartenwechsel (bewusst, um kein Image von einer inzwischen anderen Karte "weiterlaufen" zu lassen)
• Debounce-basierte Tastenerkennung, kein Auto-Repeat bei gehaltener Taste
• MAX_IMAGES ist aktuell auf 16 begrenzt (Konstante im Sketch anpassbar)

Debug-Ausgaben

Über Serial (115200 Baud), zentral steuerbar über die Konstante DEBUG_ENABLED im Sketch (true/false). Bei false entfällt auch der Start-Delay auf den seriellen Monitor.

Kontakt

Fragen, Anregungen oder Bugs? Discord: https://discord.projekt-hirnfrei.de