Przeważnie drukowany w 3D enkoder binarny: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Koder konwertuje informacje z jednego formatu lub kodu na inny. Urządzenie przedstawione w tej instrukcji konwertuje tylko liczby dziesiętne od 0 do 9 na ich odpowiedniki binarne. Jednak przedstawione tutaj koncepcje mogą być użyte do tworzenia koderów dla dowolnej rozsądnej liczby pozycji i kodów (powiedzmy 20 lub mniej). Oprócz kilku łatwo dostępnych mikroprzełączników i śrub, wszystkie części tej w większości mechanicznej maszyny można wydrukować w 3D.

Dlaczego to robię?

Niedawno natknąłem się na opublikowaną w 1968 roku książkę zatytułowaną „Jak zbudować działający komputer cyfrowy” Edwarda Alcossera, Jamesa P. Phillipsa i Allena M. Wolka. Zwolennicy filozofii „uczyć się przez działanie” pokazują, jak skonstruować taki komputer z „prostych, niedrogich podzespołów, które zwykle można znaleźć w domu lub w pobliskim sklepie z częściami elektrycznymi”. Jest to często nazywane książką „komputer spinacza”, ponieważ używa spinaczy do tworzenia różnych przełączników w całym projekcie.

Zamierzam więc stworzyć „Pracujący komputer cyfrowy” na podstawie książki, którą nazywam WDC-1. Książka jest podzielona na sekcje oparte na głównych komponentach komputera, takich jak arytmetyczna jednostka logiczna, rdzeń pamięci, jednostka kontrolna, i zgadliście, że jest to kod dziesiętny do binarnego, którym omówię najpierw.

Powyżej schemat z książki przedstawiający budowę enkodera. Użyli pustej szpuli nici, owinęli ją nieizolowanym drutem, a następnie przykryli papierem z wycięciami na kody binarne. Cztery spinacze były używane jako kontakty do odczytywania kodów (mówiłem, że będą spinacze). Był to pomysłowy projekt wykorzystujący tylko obiecane artykuły gospodarstwa domowego.

Ulepszanie projektu

Chociaż mój projekt nie używa spinaczy do papieru, uważam, że uosabia zarówno koncepcję, jak i ducha oryginału. Nie wybieram tutaj „czystej” repliki. W końcu ktoś powinien umieć „uruchamiać” programy z książki na nowej maszynie. Począwszy od enkodera dziesiętnego do binarnego.

Kieszonkowe dzieci

Oprócz części drukowanych potrzebne będą następujące elementy (patrz wyżej):

• 4 mikroprzełączniki z metalową dźwignią rolkową Cylewet z chwilowym zawiasem - Amazon
• 4 śruby M3 x 3 mm

Krok 1: Wydrukuj części

Wydrukuj części w ich domyślnej orientacji. O ile nie zaznaczono inaczej, użyj następujących ustawień drukowania:

Rozdzielczość druku: 0,30 mm

Wypełnienie: 20%

Obwody: 2

Obsługuje: Nie

Filament: użyłem AMZ3D PLA

Aby utworzyć koder dziesiętny na binarny, musisz wydrukować następujące części:

• 1 podstawa enkodera
• 1 pokrętło kodera
• 15 Encoder Peg - ustaw rozdzielczość na 0,10 mm, dodaj małe brzegi i zmniejsz prędkość pierwszej warstwy do 5 mm/s
• 1 przełącznik enkodera na górze
• 1 enkoder górny
• 1 koło enkodera

Krok 2: Złóż części

Zestawienie kodera dziesiętnego na binarny jest dość łatwe:

1. Wsuń cztery mikroprzełączniki dźwigniowe między ściankami oporowymi podstawy enkodera, jak pokazano na pierwszym obrazku powyżej.
2. Załóż górną część przełącznika enkodera, aby zablokować przełączniki na miejscu.
3. Przymocuj górną część koła kodera do koła kodera, upewniając się, że zaczepy blokujące są na swoim miejscu.
4. Dodaj kołki kodera do koła kodera, korzystając z powyższej tabeli.
5. Wsuń koło enkodera na wał podstawy enkodera. Uważaj, aby nie zgiąć dźwigni przełącznika. Być może będziesz musiał je powstrzymać podczas mocowania koła enkodera.
6. Umieść pokrywę enkodera na podstawie i przymocuj czterema śrubami M3 x 3 mm.
7. Wsuń Pokrętło Enkodera na miejsce dopasowując wały i otwory.

Otóż to. Twój koder dziesiętny na binarny jest gotowy do użycia.

Krok 3: Testowanie enkodera cyfrowego na binarny

Pierwszy obrazek powyżej pokazuje panel kodera dziesiętnego na binarny z książki. Ponieważ nie jestem jeszcze gotowy, aby się tym zająć, wykonałem panel testowy, który widzisz na drugim zdjęciu. Zamontowałem koder binarny za pomocą czterech śrub M3 x 8 mm i dodałem cztery 3 mm diody LED w niektórych domowych gniazdach do montażu panelowego.

Okablowanie jest dość proste. Załączyłem:

1. Cztery katody LED (krótkie przewody) do uziemienia.
2. Wspólny zacisk z każdego z przełączników do +5V.
3. Zacisk normalnie otwarty od każdego z przełączników do anody odpowiedniej diody LED.

Dobrze widać wynik z dwóch ostatnich zdjęć. Powodzenie. Binary Encoder faktycznie ma całkiem przyjemne „czucie”. Po prostu wiesz, kiedy pokrętło jest zablokowane w numerze. Fajny.

Krok 4: Ostatnie myśli

Nie spodziewam się, że wiele osób w najbliższym czasie będzie potrzebowało mechanicznego kodera cyfrowo-binarnego, ale sądzę, że przedstawione tutaj techniki można uogólnić do innych zadań kodowania. Na przykład w przypadku projektu WDC-1, oprócz dwóch potrzebnych enkoderów binarnych, będę tworzyć koder mapujący instrukcje maszynowe (ADD, SUB, SHIFT itp.) na siedem sygnałów sterujących, których potrzebuje moja jednostka arytmetyczna. wykonywać te zadania.

Jeśli ci się to podoba, możesz sprawdzić niektóre z moich innych instrukcji. Ciekawy może być przełącznik obrotowy głównie drukowany w 3D.