Модон диск тоглуулагч: 20 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Жон Бумстэд Зохиогчийн бусад зүйлийг дагах:

Тухай: Гэрэл, хөгжим, электроникийн чиглэлээр хийсэн төслүүд. Бүгдийг миний сайтаас хайж олоорой: www.jbumstead.com jbumstead -ийн тухай дэлгэрэнгүй »Fusion 360 төслүүд»

Би том хэмжээтэй диск тоглох машин бүтээх замаар мэдээлэл хадгалах төхөөрөмж хэрхэн ажилладагийг харуулахыг хүссэн юм. CD тоглуулагч шиг гэрлийн хөндлөнгийн оролцоонд тулгуурлахын оронд миний бүтээсэн төхөөрөмж нь лазер туяаг дамжуулж эсвэл хааж өгдөг нүхтэй, "нүхгүй" модон дискүүдийг тоглодог. Эдгээр нүх ба нүх нь дууны үг, ишлэл гэх мэт текст мессежийг кодчилдог хоёртын өгөгдлийн 1 ба 0-тэй нийцдэг. Хоёртын мэдээллийг диск дээр уншиж, Arduino дээр хадгалдаг бөгөөд төхөөрөмжийн урд талын LED матриц дээр текст мессежийг харуулахын тулд декодчилдог. Өгөгдлийг уншиж байх үед LED матрицыг дүүргэж хоёртын мэдээллийг дүрслэн харуулдаг. Өндөр битийг уншихад MIDI тэмдэглэл бас тоглогддог. Үйлдвэрлэсэн хөгжим нь санамсаргүй сонсогдож болох ч утга учиртай мэдээлэл агуулсан 1 ба 0 -ийн цувралыг бэлгэддэг.

Миний бүтээсэн модон диск тоглуулагч нь дискний нүхнүүд хэр том болохоор 700 орчим бит (<0.1kB) багтаамжтай. Тиймээс хадгалах боломжтой мессежүүд богино байна. Тодруулбал, CD нь ойролцоогоор 700МБ мэдээлэл хадгалах боломжтой бөгөөд энэ нь миний хийсэн модон дискнээс 10 сая дахин их мэдээлэл юм. Энэхүү төсөл нь CD дээр мэдээлэл хадгалах хэмжээ (аль хэдийн хуучирсан хадгалах төхөөрөмж), дижитал мэдээллийг хэрхэн уншиж, тайлж, хүмүүст ач холбогдолтой зүйл болохыг төсөөлөхөд тусалдаг.

Энэхүү зааварчилгаанд би системийн зураг төсөл, бүтээн байгуулалт, мессежийг модон диск дээрх хоёртын мэдээлэлд хэрхэн хөрвүүлснээс гадна замд тулгарч буй олон бэрхшээлийг авч үзэх болно.

Төслийг олон эх сурвалжаас санаа авсан бөгөөд үүнд:

8 битийн Show and Tell-ийн суваг Commodore 64 дээр уншиж болох бичлэг дээр хадгалагдсан нууц зурвасын тухай гайхалтай видео байсан

Грамовокс, Рой Харпаз нарын босоо бичлэгийн тоглогчид

1800 -аад оны дунд үед хөгжсөн полифон гэж нэрлэгддэг механик хөгжим тоглуулах төхөөрөмж

Калифорнийн Mountain View дахь компьютерийн түүхийн музей

RCA -ийн боловсруулсан CED Videodisc дээрх Techmoan -ийн видео

Хэрэглээний шинжлэх ухааны дүрс бичлэг, CD, DVD -ийг электрон микроскопоор

Оптик эргэдэг кодлогч

Хангамж

10X 10 "x15" x1/8 "фанер хуудас

Цагаан нийлэг хуудас

1X 50RPM тогтмол гүйдлийн мотор

1X Arduino Nano

1X H-bridge L9110

1X stepper мотор Nema 17 Хоёр туйлт шаттай мотор (3.5V 1A)

1X 2мм хар тугалга эрэг

2X дэрний блок 21. Хоёр хар тугалга шураг самар 22. Хоёр холхивчтой гулсагч ба 200мм шугаман босоо ам:

1X DOT матрицын дэлгэц MAX 7219

1X 5V цахилгаан хангамж

1X Mini USB кабель

2X фотодиод -

2X IR LED

1X IR фотодиод

2X 650nm лазер модуль

1X 5.5 x 2.5 мм хэмжээтэй самбар холбох DC цахилгаан үүр

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

1X MIDI үүр -

3X LM358 хувилбарын өсгөгч

2X NPN транзистор

1X TIP120 транзистор

2X диод

3X 10к хэмжээтэй сав

Системийн схемд үзүүлсэн шиг резисторууд

Прототип самбар

8 мм диаметртэй соронз -

Метрийн тоног төхөөрөмжийн иж бүрдэл

Алхам 1: Системийн тойм

Төхөөрөмжийн зорилго нь модон диск дээр хадгалагдсан мессежийг тайлах явдал юм. Энэ алхамд би бүх үйл явцын талаар товч тоймыг өгөх болно.

1. Зурвас сонгоно уу. Би дуртай зохиолч, хөгжимчдөөсөө мессежийг диск дээр хадгалахаар сонгосон. Дээрх зурган дээрх жишээн дээр надад "сандрах хэрэггүй!" Hitchhiker -ийн Галактикийн гарын авлагаас.

2. Хоёртын хөрвүүлэлтийн хүснэгт үүсгэх. Хэрэв та хоёртын мэдээллийг сайн мэдэхгүй байгаа бол энэ үйл явцын талаар сурах олон хэрэгтэй ном, курс, видео бичлэгүүд байдаг. Үндсэн санаа бол ямар нэг үйлдэл, утга, үсэг эсвэл бусад зүйлд тохирсон 1 ба 0 хослолуудын хосгүй хослолыг гаргах явдал юм. Миний диск тоглуулагчийн хувьд би мессежийг тайлахад анхаарлаа хандуулсан. Тиймээс би энэ алхамд хавсаргасан 5 битийн хоёртын тоонуудыг тэмдэгтэд холбосон хүснэгт үүсгэсэн (жишээ нь 00100 нь "d" үсэгтэй тохирч байна). Миний үүсгэсэн хүснэгт бол 8 битийн ASCII хүснэгтийн тайрсан хувилбар юм.

3. Зурвасыг хоёртын формат руу хөрвүүлэх. Миний үүсгэсэн хүснэгтийг ашиглан зурвасын тэмдэгт бүрийг хоёртын формат руу хөрвүүлж, хадгалж нэг хоёртын дарааллыг үүсгэнэ.

4. Хоёртын файлыг дискэн дээр байрлуул. Надад хоёртын зурвас ирсэн болохоор би модон дискэн дээрх мэдээллийг төхөөрөмж унших байдлаар хэрхэн хадгалах талаар бодох хэрэгтэй болсон. Би 1 ба 0-ийг нүхгүй, нүх хэлбэрээр тойрог хэлбэрээр (яг л CD шиг) хадгалахаар шийдсэн. Бүрэн хувьсгалыг мэдээллээр дүүргэсний дараа дараагийн өгөгдлийг радиаль байдлаар гадагш чиглэсэн өөр эгнээнд хадгалах болно. Би нэг нэгээр нь уншихаар шийдсэн тул өгөгдөлд зөвхөн нэг детектор шаардлагатай. Диск эргэх үед цоорхой ба цоорхой нь илрүүлэгчийн дээгүүр өнгөрдөг.

Гэхдээ детектор өгөгдлийг хэзээ уншихаа яаж мэддэг вэ? Дискний нүх нь детекторын дээгүүр байх үед өгөгдөл илрүүлэгч яг зөв цагт уншиж байсан гэдэгт би яаж итгэлтэй байж чадах вэ? Би төхөөрөмж дээр хөдөлгөөнгүй хэвээр байгаа "цаг" детекторыг нэмж энэ асуудлыг шийдсэн. Дискний хамгийн дотоод бөгж нь нүхийг жигд байрлуулсан байдаг. Цагийн детектор унах эсвэл дээшлэх ирмэгийг бүртгэх үед өгөгдөл илрүүлэгч нь нэг хэсэг мэдээллийг уншдаг. 2-4-ээс жагсаасан процессуудыг бүгд Matlab ашиглан хийсэн бөгөөд 18-р алхамд хэлэлцсэн болно.

5. Диск тоглуулагчтай хоёртын хувилбараар уншаарай. Цаг ба өгөгдөл илрүүлэгч бүр нь лазер ба фотодиодоос бүрдэнэ. Цоорхой байхгүй үед лазер нь дискнээс тусч, фотодиод руу цохиж бүртгэдэг 1. Фотодиодын гаралтыг олшруулж, Шмиттийн гохоор бинарлаж, Arduino Nano -той дижитал хэлбэрээр уншдаг. Дискний нэг эгнээ хийж дууссаны дараа stepper мотор (Nema 17 Bipolar step 3.5V 1A) нь өгөгдөл илрүүлэгчийг диск дээрх дараагийн эгнээнд шилжүүлдэг. Мэдээлэл илрүүлэгчийг барьж буй төмөр замын анхны байрлалыг төмөр замын дээд байрлал дахь гэрэл таслагч ашиглан тодорхойлно. Тоглогч нь MIDI гаралтаас бүрдэх бөгөөд 1 -ийг унших бүрт тэмдэглэл гаргадаг. Хэлхээний талаархи дэлгэрэнгүй мэдээллийг дараагийн алхамуудад тайлбарлах болно.

6. Хоёртын файлыг тайлж, мессежийг харуулах. Дискийг бүхэлд нь уншсаны дараа Arduino нь хоёртын файлыг мессеж болгон задалж мөр болгон хадгалдаг. Зурвас нь цэг матрицын дэлгэц дээр харагдана (MAX 7219).

Алхам 2: CAD загвар, лазер хайчлах, 3D хэвлэх

CNC 2020 тэмцээний хоёрдугаар шагнал