Yog'och diskli pleer: 20 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Jon Bumstead tomonidan Muallif tomonidan batafsil:

Haqida: yorug'lik, musiqa va elektronika sohasidagi loyihalar. Hammasini mening saytimda toping: www.jbumstead.com jbumstead haqida ko'proq »Fusion 360 loyihalari»

Men katta hajmli diskli o'yin mashinasini qurib, ma'lumotlarni saqlash qurilmalari qanday ishlashini ko'rsatmoqchi edim. CD-pleer kabi yorug'lik aralashuviga asoslanmay, men qurgan qurilma yog'ochli disklarni o'ynatadi, ular teshiklari va "teshiklari bo'lmagan" (men ularga ko'rsatma beraman) ularga lazer nurini o'tkazadigan yoki to'sib qo'yadigan disklarni o'ynatadi. Bu teshiklar va teshiklar matnli xabarni kodlaydigan ikkilik ma'lumotlarning 1 va 0 raqamlariga mos keladi, masalan, qo'shiq so'zlari yoki iqtiboslar. Ikkilik ma'lumotlar diskda o'qiladi, Arduino -da saqlanadi va matnli xabarni qurilmaning old qismidagi LED matritsasida ko'rsatish uchun dekodlanadi. Ma'lumot o'qilayotganda, LED matritsasi ikkilik ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish uchun to'ldiriladi. Bit bit o'qilganda, MIDI eslatmasi ham eshitiladi. Ishlab chiqarilgan musiqa tasodifiy eshitilishi mumkin, lekin u mazmunli ma'lumotlarni o'z ichiga olgan 1 va 0 kombinatsiyasini anglatadi.

Men yaratgan yog'och diskli pleer diskdagi teshiklari qanchalik katta bo'lgani uchun atigi 700 bit (<0,1 kB) ni ushlab tura oladi. Shuning uchun saqlanishi mumkin bo'lgan xabarlar qisqa. Ma'lumot uchun, kompakt diskda 700MB atrofida ma'lumot bo'lishi mumkin, bu men tayyorlagan yog'och disklardan 10 million barobar ko'p. Butun loyiha kompakt -disklarda ma'lumotlarni saqlash ko'lamini (allaqachon eskirgan saqlash moslamasi) va raqamli ma'lumotni qanday o'qilishini va odamlar uchun qanday ma'nosini ochishini tasavvur qilishga yordam beradi.

Bu yo'riqnomada men tizimning dizayni va qurilishi, xabar yog'och diskdagi ikkilik ma'lumotlarga qanday aylantirilgani va yo'ldagi ko'plab qiyinchiliklar haqida to'xtalib o'taman.

Loyiha ko'plab manbalardan ilhomlangan, jumladan:

8-bit Show and Tell kanalida Commodore 64-da o'qilishi mumkin bo'lgan yozuvda saqlangan maxfiy xabar haqida ajoyib video bor edi

Vertikal rekordchilar, Gramovox va Roy Harpaz singari

1800 -yillarning o'rtalarida ishlab chiqilgan "polifonlar" deb nomlangan mexanik musiqa asboblari

Mountain View, Kaliforniya shtatidagi Kompyuter tarixi muzeyi

Techmoanning CED Videodisc -dagi videosi RCA tomonidan ishlab chiqilgan

Amaliy fan tasvirlari yozuvlari, elektron mikroskop yordamida CD va DVD disklari

Optik aylanadigan kodlovchi

Ta'minotlar

10X10 "x15" x1/8 "kontrplak varag'i

Oq akril varaq

1X 50 RPM doimiy dvigatel

1X Arduino Nano

1X H-ko'prigi L9110

1X qadamli motorlar Nema 17 Bipolyar pog'onali dvigatel (3,5V 1A)

1X 2 mm vintlardek

2X yostiq bloklari 21. Ikkita vintli vintli somun 22. Ikki rulmanli va 200 mm chiziqli vallar:

MAX 7219 1X DOT matritsali displey

1X 5V quvvat manbai

1X Mini USB kabeli

2 ta fotodiod -

2X IQ LED

1X IQ fotodiod

2X 650nm lazer moduli

1X 5,5 x 2,5 mm panelli DC quvvat ulagichi

1X quvvat tugmasi-https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect…

1X MIDI uyasi -

3X LM358 operatsion kuchaytirgichi

2X NPN tranzistorlari

1X TIP120 tranzistorli

2X diodlar

3X 10k hajmli idishlar

Tizim sxemasida ko'rsatilgan rezistorlar

Prototip taxtasi

Diametri 8 mm bo'lgan magnitlar -

Metrik uskunalar to'plami

1 -qadam: tizimga umumiy nuqtai

Qurilmaning maqsadi - yog'och diskda saqlangan xabarni dekodlash. Bu bosqichda men butun jarayon haqida qisqacha ma'lumot beraman.

1. Xabarni tanlang. Men o'zim yoqtirgan yozuvchilar va musiqachilarning xabarlarini diskda saqlash uchun tanladim. Yuqoridagi rasmda menda "vahima qo'ymang!" Klassikasi bor. Hitchhikerning Galaktikaga ko'rsatmasidan.

2. Ikkilik konvertatsiya jadvalini tuzing. Agar siz ikkilik ma'lumotni bilmasangiz, jarayon haqida hamma narsani bilib olish uchun ko'plab foydali kitoblar, kurslar va videolar mavjud. Asosiy g'oya, har qanday harakat, qiymat, harf yoki boshqa ob'ektga mos keladigan 1 va 0 kombinatsiyalarining noyob kombinatsiyalarini ishlab chiqishdir. Disk pleerim uchun men xabarlarni dekodlashga e'tibor qaratdim. Shuning uchun men 5-bitli ikkilik raqamlarni belgiga bog'laydigan jadval yaratdim (masalan, 00100 "d" harfiga to'g'ri keladi), bu bosqichda biriktirilgan. Men yaratgan jadval 8 bitli ASCII jadvalining kesilgan versiyasidir.

3. Xabarni ikkilikka aylantiring. Men yaratgan jadval yordamida xabardagi har bir belgi ikkilikka aylanadi va bitta ikkilik ketma -ketlikni yaratish uchun saqlanadi.

4. Ikkilikni diskka joylashtiring. Endi menda ikkilik xabar bor edi, men ma'lumotni yog'och diskda qurilma o'qiy oladigan tarzda qanday saqlashni o'ylab ko'rishim kerak edi. Men 1 va 0 raqamlarini aylanaga joylashtirilgan teshiklar va teshiklar sifatida saqlashga qaror qildim (xuddi CD kabi). To'liq inqilob ma'lumot bilan to'ldirilgandan so'ng, keyingi ma'lumotlar radial ravishda tashqariga qarab harakatlanadigan boshqa qatorda saqlanadi. Men birma -bir o'qishni tanladim, shuning uchun ma'lumot uchun faqat bitta detektor kerak. Disk aylanayotganda, teshiklar va teshiklar detektor ustidan o'tadi.

Ammo detektor ma'lumotni qachon o'qish kerakligini qaerdan biladi? Diskdagi teshik detektor ustida bo'lganida, ma'lumotni aniqlovchi to'g'ri vaqtda o'qiyotganiga qanday amin bo'lishim mumkin? Men bu muammoni qurilmada harakatsiz qoladigan "soat" detektorini qo'shish orqali hal qildim. Diskdagi eng ichki halqada teshiklar teng joylashtirilgan. Soat detektori tushayotgan yoki ko'tarilgan chekkani qayd qilsa, ma'lumotlar detektori bir bitli ma'lumotlarni o'qiydi. 2-4 dan sanab o'tilgan jarayonlarning barchasi Matlab yordamida amalga oshirilgan va 18-bosqichda muhokama qilingan.

5. Disk pleer bilan ikkilik o'qing. Soat va ma'lumotlar detektorlarining har biri lazer va fotodioddan iborat. Teshik bo'lmaganda, lazer diskdan aks etadi va fotodiodga uriladi va ro'yxatdan o'tadi 1. Fotodiodning chiqishi kuchayadi, Shmitt tetiği bilan binarizatsiya qilinadi va Arduino Nano bilan raqamli o'qiladi. Diskning bir qatorini to'ldirgandan so'ng, qadam dvigateli (Nema 17 Bipolyar pog'onali dvigatel 3.5V 1A) disk detektorini keyingi qatorga o'tkazadi. Ma'lumot detektorini ushlab turuvchi temir yo'lning boshlang'ich pozitsiyasi temir yo'lning yuqori holatidagi foto uzilish yordamida aniqlanadi. Pleyer MIDI chiqishidan iborat bo'lib, u har 1 o'qilganida eslatma chiqaradi. O'chirish tafsilotlari keyingi bosqichlarda tasvirlanadi.

6. Ikkilik kodni dekodlash va xabarni ko'rsatish. Disk to'liq o'qilgandan so'ng, Arduino ikkilikni xabarga hal qiladi va uni mag'lubiyat sifatida saqlaydi. Xabar Dot Matrix displeyida (MAX 7219) ko'rsatiladi.

2 -qadam: SAPR modeli, lazerni kesish va 3D bosib chiqarish

2020 CNC tanlovining ikkinchi mukofoti