ตัวเข้ารหัสไบนารีที่พิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

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:

1. เลื่อนสวิตช์ไมโครก้านโยกทั้งสี่ตัวระหว่างกำแพงกันดินฐานเข้ารหัสตามที่แสดงในภาพแรกด้านบน
2. ยึดสวิตช์ตัวเข้ารหัสด้านบนเพื่อล็อคสวิตช์ให้เข้าที่
3. ติด Encoder Wheel Top กับ Encoder Wheel ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท็บล็อคอยู่ในตำแหน่ง
4. เพิ่ม Encoder Pegs ไปที่ Encoder Wheel โดยใช้ตารางด้านบน
5. เลื่อน Encoder Wheel ไปบนแกน Encoder Base ระวังอย่าบิดคันสวิตช์ คุณอาจต้องถือไว้เมื่อติด Encoder Wheel
6. วางตำแหน่ง Encoder Top ลงบนฐาน และยึดด้วยสลักเกลียว M3 x 3 มม. สี่ตัว
7. 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:

1. แคโทด LED สี่เส้น (สายสั้น) ลงกราวด์
2. ขั้วทั่วไปจากสวิตช์แต่ละตัวไปที่ +5V
3. 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