Жыгач диск ойноткуч: 20 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Джон Бумстед тарабынан жазылуучу Дагы:

Жөнүндө: Жарык, музыка жана электроникадагы долбоорлор. Алардын бардыгын менин сайтымдан табыңыз: www.jbumstead.com jbumstead жөнүндө көбүрөөк »Fusion 360 долбоорлору»

Мен масштабдуу диск ойноочу машинаны куруу менен маалыматты сактоочу түзүлүштөрдүн кантип иштээрин көрсөткүм келди. CD ойноткучтар сыяктуу жарык кийлигишүүсүнө негизделбестен, мен курган аппарат лазер нурун өткөргөн же тоскон тешиктери бар жана "тешиктери жок" жыгач дисктерди ойнойт (мен аларга бул көрсөтмөдө айткандай). Бул тешиктер жана тешиктер ыр тексттери же цитаталар сыяктуу текст кабарын коддогон экилик маалыматтарда 1 жана 0ге туура келет. Экилик маалымат дисктен окулат, Arduinoдо сакталат жана тексттик билдирүүнү түзмөктүн маңдайындагы LED матрицасында көрсөтүү үчүн декоддолгон. Маалыматтар окулуп жатканда, LED матрицасы бинардык маалыматты элестетүү үчүн толтурулат. Жогорку бит окулганда, MIDI нотасы да ойнотулат. Өндүрүлгөн музыка кокусунан угулушу мүмкүн, бирок ал чынында маанилүү маалыматты камтыган 1 жана 0 серияларын билдирет.

Мен жараткан жыгач диск ойноткучу дисктин тешиктери канчалык чоң болгондуктан, болжол менен 700 битти (<0,1 кБ) кармай алат. Ошондуктан, сактала турган билдирүүлөр кыска. Маалымат үчүн, компакт -дискте 700 МБ маалымат камтылышы мүмкүн, бул мен жасаган жыгач дисктерден 10 миллион эсе көп. Бүтүндөй долбоор компакт -дисктердеги маалыматты сактоонун масштабын (мурунтан эле эскирген сактоочу түзүлүш) жана санариптик маалыматтын адамдар үчүн мааниси бар нерсеге кантип окулганын жана декоддолгонун элестетүүгө жардам берет.

Бул нускамада мен системанын дизайнын жана курулушун, билдирүүнүн жыгач дисктеги экилик маалыматка кантип айландырылганын жана жолдогу көптөгөн кыйынчылыктарды карап чыгам.

Долбоор көптөгөн булактардан шыктандырылган, анын ичинде:

8-бит Show and Tell каналында Commodore 64те окула турган жазууда сакталган жашыруун билдирүү тууралуу укмуш видео бар болчу

Vertical рекордчулар, Gramovox жана Roy Harpaz сыяктуу

1800 -жылдардын орто ченинде иштелип чыккан полифондор деп аталган механикалык музыкалык аспаптар

Компьютер тарыхы музейи, Mountain View, CA

RCA тарабынан иштелип чыккан CED Videodisc боюнча Techmoan видеосу

Прикладдык илим сүрөттөр жазуулары, CD жана DVDлер микроскоп менен

Оптикалык айлануучу кодерлер

Жабдуулар

10X 10”x15” x1/8”фанера барагы

Акрил ак барак

1X 50RPM DC мотору

1X Arduino Nano

1X H-көпүрөсү L9110

1X тепкичтүү мотор Nema 17 Биполярдык кадам мотору (3.5V 1A)

1X 2мм коргошун бурамалары

2X жаздык блоктор 21. Эки коргошундуу бурама гайкалар 22. Эки подшипниктер жана 200мм сызыктуу валдар:

1X DOT матрицасы MAX 7219 дисплейи

1X 5V электр менен камсыздоо

1X Mini USB кабели

2X фотодиоддор -

2X IR LED

1X IR фотодиод

2X 650nm лазер модулу

1X 5.5 x 2.5 мм Панелди орнотуу DC Power Jack

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

1X MIDI уячасы -

3X LM358 оп-амп

2X NPN транзисторлору

1X TIP120 транзистору

2X диоддор

3X 10k казандар

Системанын схемасында көрсөтүлгөн резисторлор

Прототип тактасы

Диаметри 8 мм магниттер -

Метрикалык аппараттык комплект

1 -кадам: Системага сереп

Аппараттын максаты - жыгач дискте сакталган билдирүүнү декоддоо. Бул кадамда мен бүт процесстин кыскача баяндамасын берем.

1. Билдирүүнү тандаңыз. Мен сүйүктүү жазуучуларымдын жана музыканттарымдын каттарын дискте сактоо үчүн тандап алдым. Жогорудагы сүрөттө менде классикалык "паника кылба!" Автохикердин Галактикага жетектөөсүнөн.

2. бинардык айландыруу таблицасын түзүү. Эгерде сиз экилик маалыматты билбесеңиз, процесстин баарын үйрөнүү үчүн көптөгөн пайдалуу китептер, курстар жана видеолор бар. Негизги идея - бул кандайдыр бир иш -аракетке, мааниге, тамгага же башка нерсеге туура келген уникалдуу 1 жана 0 комбинацияларын чыгаруу. Менин диск ойноткучум үчүн, мен билдирүүлөрдү декоддоого басым жасадым. Ошондуктан мен 5-бит бинардык сандарды символго туташтырган таблицаны түздүм (мис. 00100 "d" тамгасына туура келет), ал бул кадамда тиркелет. Мен түзгөн стол 8-бит ASCII столунун кыскартылган версиясы.

3. Билдирүүнү экиликке айландырыңыз. Мен түзгөн таблицаны колдонуп, билдирүүнүн ар бир тамгасы экиликке которулат жана бир бинардык ырааттуулукту түзүү үчүн сакталат.

4. Бинарды дискте жайгаштырыңыз. Эми менде экилик билдирүү болгондон кийин, мен аны жыгач дискте түзмөк окуй тургандай кылып кантип сактоо керектигин ойлонушум керек болчу. Мен 1 жана 0'лерди тешиксиз жана тешиктер катары тегеректеп (CD сыяктуу) сактоону чечтим. Толук революция маалыматка толгондон кийин, кийинки маалыматтар радиалдуу түрдө сыртка жылган башка катарда сакталмак. Мен бир убакта бир аз окууну чечтим, андыктан маалымат үчүн бир гана детектор талап кылынат. Диск айланып жатканда тешиктер жана тешиктер детектордун үстүнөн өтөт.

Бирок детектор маалыматты качан окуш керек экенин кайдан билет? Дисктеги тешик детектордун үстүндө турганда, маалымат детектору туура учурда окуп жатканына кантип ишене алам? Мен бул маселени түзмөктө стационар бойдон калуучу "саат" детекторун кошуу менен чечтим. Дисктин эң ички шакеги бирдей тешиктерди жайгаштырган. Саат детектору түшүп же өсүп бараткан чекти каттаганда, маалымат детектору бир бит маалыматты окуйт. 2-4төн саналып өткөн процесстердин баары Matlabтин жардамы менен жасалган жана 18-кадамда талкууланат.

5. Диск ойноткуч менен экиликте окуңуз. Саат жана маалымат детекторлорунун ар бири лазерден жана фотодиоддон турат. Тешик жок болгондо, лазер дисктен чагылдырылат жана фотодиодго урунат жана каттайт а 1. Фотодиоддун чыгышы күчөтүлөт, Шмитт триггери менен бинаризацияланат жана Arduino Nano менен санариптик түрдө окулат. Дисктин бир сабын бүтүргөндөн кийин, тепкичтүү мотор (Nema 17 Bipolar step motor 3.5V 1A) маалымат детекторун дисктин кийинки катарына которот. Маалымат детекторун кармап турган темир жолдун баштапкы абалы темир жолдун жогорку абалындагы фото үзгүлтүктүн жардамы менен аныкталат. Оюнчу MIDI чыгармасынан турат, ал 1 окулган сайын нота чыгарат. Райондун чоо -жайы кийинки кадамдарда сүрөттөлөт.

6. бинардык кодун чечүү жана билдирүү көрсөтүү. Бүт диск окулган соң, Arduino бинарды билдирүүгө чечет жана аны сап катары сактайт. Билдирүү Dot Matrix дисплейинде көрсөтүлөт (MAX 7219).

2 -кадам: CAD модели, лазердик кесүү жана 3D басып чыгаруу

CNC сынагынын экинчи сыйлыгы 2020