Taxta disk pleyeri: 20 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Müəllif tərəfindən daha çox: JbumsteadJon BumsteadFollow

Haqqında: İşıq, musiqi və elektronikada layihələr. Hamısını saytımda tapın: www.jbumstead.com jbumstead haqqında daha çox »Fusion 360 Layihələri»

Böyük ölçülü bir disk oyun maşını quraraq məlumat saxlama cihazlarının necə işlədiyini göstərmək istədim. CD pleyerlər kimi işıq müdaxiləsinə əsaslanmaq əvəzinə, qurduğum cihaz, lazer şüasını keçən və ya maneə törədən deşikli və "deşiksiz" taxta disklər oynayır. Bu deşiklər və deşiklər, mahnı sözləri və ya sitat kimi mətn mesajını kodlayan ikili məlumatlarda 1 və 0-a uyğundur. İkili məlumatlar diskdən oxunur, Arduino -da saxlanılır və mətn mesajı cihazın ön hissəsindəki LED matrisində göstərilir. Məlumatlar oxunduqca, ikili məlumatları görselleştirmek üçün LED matrisi doldurulur. Yüksək bit oxunduqda, MIDI notu da oxunur. İstehsal edilən musiqi təsadüfi səslənə bilər, amma əslində mənalı məlumatlar saxlayan 1 və 0 -luq simvoludur.

Yaratdığım taxta disk pleyeri, diskdəki deliklərin nə qədər böyük olduğuna görə təxminən 700 bit (<0.1kB) tuta bilir. Buna görə də saxlanıla bilən mesajlar qısadır. Məlumat üçün bildirim ki, bir CD təxminən 700MB məlumat tuta bilər ki, bu da hazırladığım taxta disklərdən təxminən 10 milyon dəfə çoxdur. Bütün layihə, CD -lərdə (artıq köhnəlmiş bir saxlama qurğusu) məlumat saxlama miqyasını və rəqəmsal məlumatların insanlar üçün mənalı bir şeyə necə oxunduğunu və şifrələndiyini təsəvvür etməyə kömək edir.

Bu təlimatda sistemin dizaynı və quruluşunu, mesajın taxta diskdəki ikili məlumatlara necə çevrildiyini və yol boyu bir çox çətinlikləri nəzərdən keçirəcəyəm.

Layihə, o cümlədən bir çox mənbədən ilham aldı:

8 bitlik Show və Tell kanalında Commodore 64-də oxunacaq bir qeyddə saxlanılan gizli mesaj haqqında möhtəşəm bir video var idi

Gramovox və Roy Harpaz kimi dikey oyunçular

1800 -cü illərin ortalarında inkişaf etdirilən polifonlar adlanan mexaniki musiqi çalma cihazları

Mountain View, CA -da Kompüter Tarixi Muzeyi

RCA tərəfindən hazırlanmış CED Videodiscdəki Techmoan videosu

Tətbiqi Elm, elektron mikroskoplu görüntü qeydləri, CD və DVD -lər

Optik fırlanan kodlayıcılar

Təchizat

10X 10 "x15" x1/8 "kontrplak təbəqə

Ağ akril təbəqə

1X 50RPM DC mühərrik

1X Arduino Nano

1X H körpüsü L9110

1X step motorlar Nema 17 Bipolyar pilləli motor (3.5V 1A)

1X 2 mm aparıcı vintlər

2X yastıq blokları 21. İki vintli qoz -fındıq 22. İki rulman sürüşmə burcu və 200 mm xətti şaftlar:

1X DOT matrisli ekran MAX 7219

1X 5V enerji təchizatı

1X Mini USB kabeli

2X fotodiodlar -

2X IR LED

1X IR fotodiod

2X 650nm lazer modulu

1X 5.5 x 2.5 mm Panel Montajlı DC Elektrik Jakı

1X güc açarı-https://www.digikey.com/product-detail/az/zf-elect…

1X MIDI jakı -

3X LM358 əməliyyat gücləndiricisi

2X NPN tranzistorlar

1X TIP120 tranzistor

2X diod

3X 10k bəzək qabları

Sistem sxemində göstərildiyi kimi rezistorlar

Prototip lövhəsi

8 mm diametrli maqnitlər -

Metrik avadanlıq dəsti

Addım 1: Sistemə Baxış

Cihazın məqsədi taxta diskdə saxlanılan mesajı deşifr etməkdir. Bu addımda bütün prosesə qısa bir baxış verəcəyəm.

1. Mesaj seçin. Diskdə saxlamaq üçün ən çox sevdiyim yazıçı və musiqiçilərdən gələn mesajları seçdim. Yuxarıdakı nümunə nümunəsində klassik "panikaya düşmə!" Otostopçunun Qalaktikaya bələdçisindən.

2. İkili dönüşüm cədvəli yaradın. İkili məlumatlarla tanış deyilsinizsə, proses haqqında hər şeyi öyrənmək üçün çoxlu faydalı kitablar, kurslar və videolar var. Əsas fikir, bəzi hərəkətlərə, dəyərlərə, hərflərə və ya digər varlıqlara uyğun gələn 1 və 0 -un unikal birləşmələri ilə çıxış etməkdir. Disk pleyerim üçün mesajların deşifrinə diqqət yetirmişəm. Buna görə də bu addımda əlavə olunan 5 bitlik ikili ədədləri bir xarakterə bağlayan bir masa yaratdım (məsələn, 00100 "d" hərfinə uyğundur). Yaratdığım cədvəl 8 bitlik ASCII cədvəlinin kəsilmiş versiyasıdır.

3. Mesajı ikiliyə çevirin. Yaratdığım cədvəldən istifadə edərək mesajdakı hər bir simvol ikili halına çevrilir və bir ikili ardıcıllıq yaratmaq üçün saxlanılır.

4. İkili faylları bir disk üzərində yerləşdirin. İndi ikili bir mesajım olduğu üçün, məlumatları taxta diskdə cihaz tərəfindən oxunacaq şəkildə necə saxlamağı düşünməliydim. 1 və 0-luqları bir dairədə düzülmüş deşiklər və deliklər kimi saxlamağa qərar verdim (eynilə CD kimi). Tam bir inqilab məlumatla doldurulduqda, sonrakı məlumatlar radial olaraq xaricə doğru hərəkət edən başqa bir sətirdə saxlanılacaq. Bir anda oxumağı seçdim, buna görə məlumat üçün yalnız bir detektor tələb olunur. Disk fırlandıqda deşiklər və deşiklər detektordan keçir.

Bəs detektor məlumatları nə vaxt oxumalı olduğunu necə bilir? Diskdəki deşik detektorun üstündə olduqda məlumat detektorunun doğru zamanda oxuduğuna necə əmin ola bilərdim? Cihazda sabit olaraq qalan "saat" detektoru əlavə edərək bu problemi həll etdim. Diskin ən iç üzüyü bərabər şəkildə deşiklər yerləşdirmişdir. Saat detektoru düşən və ya yüksələn bir kənarı qeyd edərkən, məlumat detektoru bir az məlumatı oxuyur. 2-4 arasında sadalanan proseslərin hamısı Matlab istifadə edilərək 18-ci addımda müzakirə olunur.

5. Disk pleyeri ilə ikili olaraq oxuyun. Saat və məlumat detektorlarının hər biri lazer və fotodioddan ibarətdir. Delik olmadıqda, lazer diski əks etdirir və fotodiodu vurur və 1 -i qeyd edir. Fotodiodun çıxışı gücləndirilir, Schmitt tətiyi ilə ikiqatlaşdırılır və Arduino Nano ilə rəqəmsal olaraq oxunur. Diskin bir sətrini tamamladıqdan sonra, bir pilləli motor (Nema 17 Bipolyar pilləli mühərrik 3.5V 1A) məlumat detektorunu diskdəki növbəti sıraya çevirir. Məlumat detektorunu tutan dəmir yolunun ilkin mövqeyi, dəmir yolunun yuxarı mövqeyində bir fotoşəkil kəsmə vasitəsi ilə təyin edilir. Oyunçu, hər 1 oxunduqda bir qeyd çıxaran MIDI çıxışından ibarətdir. Dövrənin təfərrüatları sonrakı mərhələlərdə izah ediləcəkdir.

6. İkili kodu deşifr edin və bir mesaj göstərin. Bütün disk oxunduqdan sonra, Arduino ikili məlumatı mesaja daxil edir və onu simli olaraq saxlayır. Mesaj Dot Matrix ekranında (MAX 7219) göstərilir.

Addım 2: CAD Modeli, Lazer Kəsmə və 3D Çap

2020 CNC Yarışmasında İkinci Mükafat