Kazalo:

Predvajalnik lesenih diskov: 20 korakov (s slikami)
Predvajalnik lesenih diskov: 20 korakov (s slikami)

Video: Predvajalnik lesenih diskov: 20 korakov (s slikami)

Video: Predvajalnik lesenih diskov: 20 korakov (s slikami)
Video: 👉 Как установить стандофф 2 на компьютер ( как играть в standoff 2 на пк ) 2024, December
Anonim
Image
Image

Avtor jbumsteadJon Bumstead Sledite Več avtorja:

Strunski hiperboloid
Strunski hiperboloid
Pokončna laserska harfa
Pokončna laserska harfa
Pokončna laserska harfa
Pokončna laserska harfa
Namizni mikroskop Gigapixel
Namizni mikroskop Gigapixel
Namizni mikroskop Gigapixel
Namizni mikroskop Gigapixel

O: Projekti na področju svetlobe, glasbe in elektronike. Vse jih najdete na moji spletni strani: www.jbumstead.com Več o jbumsteadu »Projekti Fusion 360»

Želel sem pokazati, kako delujejo naprave za shranjevanje informacij, z izdelavo obsežnega stroja za predvajanje diskov. Namesto da bi temeljila na svetlobnih motnjah, kot so predvajalniki CD-jev, naprava, ki sem jo izdelal, predvaja lesene diske z luknjami in "ne-luknjami" (kot jih omenjam v tem navodilu), ki preidejo ali blokirajo laserski žarek. Te luknje in luknje ustrezajo številkam 1 in 0 v binarnih podatkih, ki kodirajo besedilno sporočilo, na primer besedilo pesmi ali citat. Binarni podatki se odčitajo z diska, shranijo na Arduino in dekodirajo za prikaz besedilnega sporočila na LED matriki na sprednji strani naprave. Med branjem podatkov se LED matrika napolni za vizualizacijo binarnih informacij. Ko se prebere visok bit, se predvaja tudi nota MIDI. Proizvedena glasba se morda sliši naključno, vendar simbolizira niz 1 in 0, ki dejansko vsebuje pomembne informacije.

Leseni predvajalnik diskov, ki sem ga ustvaril, lahko drži le okoli 700 bitov (<0,1 kB) zaradi velikih lukenj na disku. Zato so sporočila, ki jih je mogoče shraniti, kratka. Za referenco lahko CD vsebuje približno 700 MB podatkov, kar je približno 10 milijonov krat več informacij kot leseni diski, ki sem jih naredil. Celoten projekt si pomaga zamisliti obseg shranjevanja informacij na zgoščenkah (že shranjena naprava za shranjevanje) in kako se digitalne informacije berejo in dekodirajo v nekaj, kar je za ljudi pomembno.

V tem navodilu bom obravnaval načrtovanje in konstrukcijo sistema, kako je bilo sporočilo pretvorjeno v binarne informacije na lesenem disku in številne izzive na poti.

Projekt so navdihnili številni viri, med drugim:

8-bitni kanal Show and Tell je imel čudovit videoposnetek o skrivnem sporočilu, shranjenem na plošči, ki jo je bilo mogoče prebrati na Commodoreju 64

Navpični predvajalniki plošč, kot sta Gramovox in Roy Harpaz

Mehanske naprave za predvajanje glasbe, imenovane polifoni, so se razvile sredi 1800 -ih

Muzej računalniške zgodovine v Mountain Viewu, CA

Techmoanov video o CED Videodisc, ki ga je razvil RCA

Applied Science posname zapise, CD -je in DVD -je z elektronskim mikroskopom

Optični rotacijski dajalniki

Zaloge

10x 10 "x15" x1/8 "list vezanega lesa

Bela akrilna plošča

1X 50RPM enosmerni motor

1X Arduino Nano

1X H-most L9110

1X koračni motorji Nema 17 Bipolarni koračni motor (3,5V 1A)

1X 2 mm vijaki

2X bloki za blazine 21. Dve vodilni vijačni matici 22. Dve ležajni drsni puši in 200 mm linearne gredi:

1X DOT matrični zaslon MAX 7219

1X 5V napajanje

1X mini USB kabel

2X fotodiode -

2X IR LED

1X IR fotodioda

2X 650nm laserski modul

1X 5,5 x 2,5 mm Vtičnica za enosmerni vhod na ploščo

1X stikalo za vklop-https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect…

1X MIDI priključek -

3X op ojačevalnik LM358

2X NPN tranzistorji

1X tranzistor TIP120

2X diode

3X 10k obrezovalni lonci

Upori, kot je prikazano na shemi sistema

Prototipna plošča

Magneti s premerom 8 mm -

Komplet metrične strojne opreme

1. korak: Pregled sistema

Pregled sistema
Pregled sistema
Pregled sistema
Pregled sistema
Pregled sistema
Pregled sistema
Pregled sistema
Pregled sistema

Namen naprave je dekodiranje sporočila, shranjenega na lesenem disku. V tem koraku bom predstavil hiter pregled celotnega procesa.

1. Izberite sporočilo. Izbral sem sporočila nekaterih mojih najljubših piscev in glasbenikov, ki sem jih shranil na disk. V zgornji risbi imam klasično "brez panike!" iz Autostoperskega vodnika po galaksiji.

2. Ustvarite binarno tabelo pretvorbe. Če niste seznanjeni z binarnimi informacijami, je na voljo veliko koristnih knjig, tečajev in videoposnetkov za spoznavanje celotnega procesa. Osnovna ideja je ustvariti edinstvene kombinacije 1 in 0, ki ustrezajo nekemu dejanju, vrednosti, črki ali drugi entiteti. Pri predvajalniku diskov sem se osredotočil na dekodiranje sporočil. Zato sem ustvaril tabelo, ki je povezala 5-bitna binarna števila z znakom (npr. 00100 ustreza črki "d"), ki je priložena v tem koraku. Tabela, ki sem jo ustvaril, je okrnjena različica 8-bitne tabele ASCII.

3. Pretvorite sporočilo v binarno. Z uporabo tabele, ki sem jo ustvaril, se vsak znak v sporočilu pretvori v binarno in shrani, da ustvari eno binarno zaporedje.

4. Razporedite binarno datoteko na disk. Zdaj, ko sem dobil binarno sporočilo, sem moral razmisliti, kako podatke shraniti na leseni disk na način, ki ga naprava lahko prebere. Odločil sem se shraniti številke 1 in 0 kot luknje in luknje, razporejene v krogu (tako kot CD). Ko je bila celotna revolucija napolnjena z informacijami, bodo naslednji podatki shranjeni v drugi vrstici, ki se premika radialno navzven. Odločil sem se, da bom bral enega po enega, zato je za podatke potreben samo en detektor. Ko se disk vrti, luknje in luknje preidejo čez detektor.

Kako pa detektor ve, kdaj prebrati podatke? Kako sem lahko prepričan, da je detektor podatkov bral v pravem trenutku, ko je bila luknja na disku nad detektorjem? To težavo sem rešil z dodajanjem detektorja "ure", ki na napravi ostane nepremičen. Najbolj notranji obroč na disku ima enakomerno nameščene luknje. Ko detektor ure zabeleži padajoči ali naraščajoči rob, detektor podatkov prebere en bit informacij. Vsi postopki, navedeni v 2-4, so bili izvedeni z uporabo Matlaba in so obravnavani v 18. koraku.

5. Bralno branje s predvajalnikom diskov. Detektorji ure in podatki so sestavljeni iz laserja in fotodiode. Ko ni luknje, se laser odbije od diska, zadene fotodiodo in registrira 1. Izhod fotodiode je ojačan, binarniziran s Schmittovim sprožilcem in digitalno prebran z Arduino Nano. Ko končate eno vrstico diska, koračni motor (Nema 17 Bipolarni koračni motor 3,5V 1A) prevede detektor podatkov v naslednjo vrstico na disku. Začetni položaj tirnice, ki drži detektor podatkov, se določi s fotoprekinitvijo na zgornjem položaju tirnice. Predvajalnik je sestavljen iz izhoda MIDI, ki ob vsakem branju 1 ustvari noto. Podrobnosti o vezju bodo opisane v naslednjih korakih.

6. Dešifrirajte binarno datoteko in prikažite sporočilo. Po branju celotnega diska Arduino dekodira binarno datoteko v sporočilo in jo shrani kot niz. Sporočilo se prikaže na matričnem zaslonu (MAX 7219).

2. korak: CAD model, lasersko rezanje in 3D tiskanje

CAD model, lasersko rezanje in 3D tiskanje
CAD model, lasersko rezanje in 3D tiskanje

Druga nagrada na tekmovanju CNC 2020

Priporočena: