สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58
ตัวเข้ารหัสจะแปลงข้อมูลจากรูปแบบหรือรหัสหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง อุปกรณ์ที่นำเสนอในคำแนะนำนี้จะแปลงเลขทศนิยม 0 ถึง 9 เป็นเลขฐานสองที่เทียบเท่าเท่านั้น อย่างไรก็ตาม แนวคิดที่นำเสนอในที่นี้สามารถใช้เพื่อสร้างตัวเข้ารหัสสำหรับรายการและรหัสจำนวนเท่าใดก็ได้ (พูดไม่เกิน 20 รายการ) นอกเหนือจากไมโครสวิตช์และสกรูที่หาได้ง่ายเพียงไม่กี่ตัวแล้ว ชิ้นส่วนทั้งหมดสำหรับเครื่องจักรที่ใช้เครื่องจักรส่วนใหญ่นี้สามารถพิมพ์ 3 มิติได้
ทำไมฉันถึงทำเช่นนี้?
ฉันเพิ่งเจอหนังสือที่ตีพิมพ์ในปี 1968 เรื่อง "How to Build a Working Digital Computer" โดย Edward Alcosser, James P. Phillips และ Allen M. Wolk ผู้เชื่อในปรัชญา "เรียนรู้ด้วยการทำ" พวกเขาแสดงวิธีสร้างคอมพิวเตอร์ดังกล่าวโดยใช้ "ส่วนประกอบราคาไม่แพงแบบง่ายๆ ที่มักพบได้ทั่วไปในบ้านหรือในร้านขายชิ้นส่วนไฟฟ้าในบริเวณใกล้เคียง" ซึ่งมักเรียกว่าหนังสือ "คอมพิวเตอร์คลิปหนีบกระดาษ" เนื่องจากใช้คลิปหนีบกระดาษสร้างสวิตช์ต่างๆ ตลอดการออกแบบ
ดังนั้น ฉันจะสร้าง "คอมพิวเตอร์ดิจิทัลที่ใช้งานได้" จากหนังสือที่ฉันเรียกว่า WDC-1 หนังสือเล่มนี้แบ่งออกเป็นส่วนๆ ตามองค์ประกอบหลักของคอมพิวเตอร์ เช่น หน่วยลอจิกเลขคณิต หน่วยความจำหลัก หน่วยควบคุม และคุณเดาได้ว่าเป็น Decimal to Binary Encoder ซึ่งฉันจะจัดการก่อน
ด้านบนเป็นแผนภาพจากหนังสือที่แสดงการสร้างตัวเข้ารหัส พวกเขาใช้หลอดด้ายเปล่า ห่อด้วยลวดที่ไม่มีฉนวน จากนั้นหุ้มลวดด้วยกระดาษที่มีช่องเจาะสำหรับรหัสไบนารี่ ใช้คลิปหนีบกระดาษสี่อันเป็นผู้ติดต่อเพื่ออ่านรหัส (ฉันบอกคุณแล้วว่ามีคลิปหนีบกระดาษ) มันเป็นการออกแบบที่แยบยลโดยใช้เฉพาะของใช้ในครัวเรือนตามสัญญาเท่านั้น
อัพเกรดการออกแบบ
แม้ว่างานออกแบบของฉันจะไม่ได้ใช้คลิปหนีบกระดาษ แต่ฉันเชื่อว่ามันรวมเอาทั้งแนวคิดและจิตวิญญาณของต้นฉบับ ฉันจะไม่ไปหาแบบจำลอง "บริสุทธิ์" ที่นี่ ท้ายที่สุดแล้ว ใครบางคนควรจะสามารถ "รัน" โปรแกรมจากหนังสือบนเครื่องใหม่ได้ เริ่มต้นด้วยตัวเข้ารหัสทศนิยมเป็นไบนารี
เสบียง
นอกจากชิ้นส่วนที่พิมพ์แล้ว คุณจะต้องมีสิ่งต่อไปนี้ (ดูด้านบน):
- 4 Cylewet Momentary Hinge Metal Roller Lever Micro Switches - Amazon
- สลักเกลียว 4 M3 x 3 มม.
ขั้นตอนที่ 1: พิมพ์ชิ้นส่วน
พิมพ์ชิ้นส่วนตามทิศทางเริ่มต้น เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ให้ใช้การตั้งค่าการพิมพ์ต่อไปนี้:
ความละเอียดการพิมพ์:.30 mm
เติม: 20%
ปริมณฑล: 2
รองรับ: ไม่
เส้นใย: ฉันใช้ AMZ3D PLA
ในการสร้าง Decimal to Binary Encoder คุณจะต้องพิมพ์ส่วนต่อไปนี้:
- 1 ฐานเข้ารหัส
- 1 ปุ่มเข้ารหัส
- 15 Encoder Peg - ตั้งค่าความละเอียดเป็น.10 มม. เพิ่มปีกเล็กๆ และลดความเร็วของเลเยอร์แรกลงเหลือ 5 มม./วินาที
- 1 สวิตช์ตัวเข้ารหัสด้านบน
- 1 เอ็นโค้ดเดอร์ ท็อป
- 1 ตัวเข้ารหัสล้อ
ขั้นตอนที่ 2: ประกอบชิ้นส่วน
การรวม Decimal เข้ากับ Binary Encoder นั้นค่อนข้างง่าย:
- เลื่อนสวิตช์ไมโครก้านโยกทั้งสี่ตัวระหว่างกำแพงกันดินฐานเข้ารหัสตามที่แสดงในภาพแรกด้านบน
- ยึดสวิตช์ตัวเข้ารหัสด้านบนเพื่อล็อคสวิตช์ให้เข้าที่
- ติด Encoder Wheel Top กับ Encoder Wheel ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท็บล็อคอยู่ในตำแหน่ง
- เพิ่ม Encoder Pegs ไปที่ Encoder Wheel โดยใช้ตารางด้านบน
- เลื่อน Encoder Wheel ไปบนแกน Encoder Base ระวังอย่าบิดคันสวิตช์ คุณอาจต้องถือไว้เมื่อติด Encoder Wheel
- วางตำแหน่ง Encoder Top ลงบนฐาน และยึดด้วยสลักเกลียว M3 x 3 มม. สี่ตัว
- เลื่อนปุ่มเอนโค้ดเดอร์ให้เข้าที่โดยเรียงเพลาและรู
แค่นั้นแหละ. Decimal to Binary Encoder ของคุณพร้อมใช้งานแล้ว
ขั้นตอนที่ 3: การทดสอบตัวเข้ารหัสดิจิทัลเป็นไบนารี
ภาพแรกด้านบนแสดงแผงตัวเข้ารหัสทศนิยมเป็นไบนารีจากหนังสือ เนื่องจากฉันยังไม่พร้อมที่จะรับมือกับมัน ฉันจึงสร้างแผงทดสอบที่คุณเห็นในภาพที่สอง ฉันติดตั้งตัวเข้ารหัสไบนารีด้วยสลักเกลียว M3 x 8 มม. สี่ตัว และเพิ่มไฟ LED ขนาด 3 มม. สี่ดวงในซ็อกเก็ตสำหรับยึดแผงที่ปลูกเองที่บ้าน
การเดินสายไฟค่อนข้างตรงไปตรงมา ฉันแนบ:
- แคโทด LED สี่เส้น (สายสั้น) ลงกราวด์
- ขั้วทั่วไปจากสวิตช์แต่ละตัวไปที่ +5V
- ปกติ เปิดเทอร์มินัลจากสวิตช์แต่ละตัวไปยังแอโนดของ LED ที่เกี่ยวข้อง
คุณสามารถเห็นผลจากสองภาพสุดท้าย ความสำเร็จ. ตัวเข้ารหัสไบนารีมี "ความรู้สึก" ที่ดีจริง ๆ คุณเพิ่งรู้ว่าเมื่อลูกบิดถูกล็อคเป็นตัวเลข เย็น.
ขั้นตอนที่ 4: ความคิดสุดท้าย
ฉันไม่คาดหวังว่าหลายคนจะต้องการ Digital Mechanical กับ Binary Encoder เร็วๆ นี้ แต่ฉันคิดว่าเทคนิคที่แสดงที่นี่สามารถนำไปใช้ทั่วไปสำหรับงานเข้ารหัสอื่นๆ ในโครงการ WDC-1 นั้น นอกจากต้องใช้ตัวเข้ารหัสไบนารีสองตัวแล้ว ฉันจะสร้างตัวเข้ารหัสเพื่อแมปคำสั่งเครื่อง (ADD, SUB, SHIFT เป็นต้น) ลงในสัญญาณควบคุมเจ็ดตัวที่หน่วยลอจิกเลขคณิตของฉันต้องการ ปฏิบัติงานเหล่านั้น
หากคุณชอบสิ่งนี้ คุณอาจต้องการดู Instructables อื่นๆ ของฉัน สวิตช์โรตารี่แบบพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่อาจเป็นที่สนใจ