Codificatore binario principalmente stampato in 3D: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Un codificatore converte le informazioni da un formato o codice a un altro. Il dispositivo presentato in questo Instructable convertirà solo i numeri decimali da 0 a 9 nei loro equivalenti binari. Tuttavia, i concetti presentati qui possono essere utilizzati per creare codificatori per un numero ragionevole di elementi e codici (diciamo 20 o meno). A parte alcuni microinterruttori e viti facilmente ottenibili, tutte le parti di questa macchina prevalentemente meccanica possono essere stampate in 3D.

Perché lo sto facendo?

Di recente mi sono imbattuto in un libro pubblicato nel 1968 intitolato "How to Build a Working Digital Computer" di Edward Alcosser, James P. Phillips e Allen M. Wolk. Credenti nella filosofia del "imparare facendo", mostrano come costruire un computer del genere utilizzando "componenti semplici e poco costosi che si trovano solitamente in casa o in un negozio di componenti elettrici del quartiere". Questo è spesso chiamato il libro "computer con graffetta" poiché usano le graffette per creare vari interruttori in tutto il design.

Quindi realizzerò un "computer digitale funzionante" basato sul libro che chiamo WDC-1. Il libro è diviso in sezioni basate sui componenti principali del computer come Arithmetic Logic Unit, Core Memory, Control Unit e hai indovinato Decimal to Binary Encoder che affronterò per primo.

Sopra c'è un diagramma dal libro che mostra la costruzione dell'encoder. Hanno usato una bobina di filo vuota, l'hanno avvolta con filo non isolato, quindi hanno coperto il filo con carta che aveva dei ritagli per i codici binari. Quattro graffette sono state usate come contatti per leggere i codici (ti avevo detto che ci sarebbero state delle graffette). Era un design ingegnoso che utilizzava solo gli articoli per la casa promessi.

Aggiornamento del design

Sebbene il mio design non utilizzi graffette, credo che incarni sia il concetto che lo spirito dell'originale. Non sto andando per una replica "pura" qui. Alla fine della giornata qualcuno dovrebbe essere in grado di "eseguire" programmi dal libro sulla nuova macchina. A partire dall'encoder da decimale a binario.

Forniture

Oltre alle parti stampate avrai bisogno di quanto segue (visto sopra):

• 4 microinterruttori con leva a rullo in metallo con cerniera momentanea Cylewet: Amazon
• 4 bulloni M3 x 3 mm

Passaggio 1: stampa le parti

Stampa le parti nel loro orientamento predefinito. Salvo diversa indicazione, utilizzare le seguenti impostazioni di stampa:

Risoluzione di stampa:.30 mm

Riempimento: 20%

Perimetri: 2

Supporta: No

Filamento: ho usato AMZ3D PLA

Per creare un codificatore da decimale a binario dovrai stampare le seguenti parti:

• 1 base dell'encoder
• 1 Manopola Encoder
• 15 Encoder Peg - Imposta la risoluzione su 0,10 mm, aggiungi un bordo piccolo e abbassa la velocità del primo strato a 5 mm/sec
• 1 interruttore encoder in alto
• 1 codificatore in alto
• 1 ruota dell'encoder

Passaggio 2: assemblare le parti

Mettere insieme l'encoder da decimale a binario è piuttosto semplice:

1. Far scorrere i quattro microinterruttori a leva tra le pareti di sostegno della base dell'encoder come mostrato nella prima immagine sopra.
2. Agganciare l'interruttore dell'encoder in alto per bloccare gli interruttori in posizione.
3. Fissare la parte superiore della ruota dell'encoder alla ruota dell'encoder assicurandosi che le linguette di blocco siano in posizione.
4. Aggiungi i pioli dell'encoder alla ruota dell'encoder utilizzando la tabella sopra.
5. Far scorrere la ruota dell'encoder sull'albero della base dell'encoder. Fare attenzione a non piegare le leve dell'interruttore. Potrebbe essere necessario trattenerli mentre si collega la ruota dell'encoder.
6. Posizionare la parte superiore dell'encoder sulla base e fissarla con i quattro bulloni M3 x 3 mm.
7. Far scorrere la manopola dell'encoder in posizione allineando gli alberi e i fori.

Questo è tutto. Il tuo codificatore da decimale a binario è pronto per l'uso.

Passaggio 3: test dell'encoder da digitale a binario

La prima immagine sopra mostra il pannello del codificatore da decimale a binario dal libro. Dal momento che non sono ancora pronto per affrontarlo, ho realizzato il pannello di prova che vedi nella seconda immagine. Ho montato l'encoder binario con quattro bulloni M3 x 8 mm e ho aggiunto quattro LED da 3 mm in alcune prese per montaggio a pannello coltivate in casa.

Il cablaggio è abbastanza semplice. allego il:

1. Quattro catodi LED (cavi corti) a terra.
2. Terminale comune da ciascuno degli interruttori a +5V.
3. Terminale normalmente aperto da ciascuno degli interruttori all'anodo del LED corrispondente.

Bene, puoi vedere il risultato dalle ultime due immagini. Successo. L'encoder binario ha effettivamente una "sensazione" piuttosto piacevole. Sai solo quando la manopola è bloccata in un numero. Freddo.

Fase 4: Considerazioni finali

Non mi aspetto che molte persone avranno bisogno di un codificatore digitale-binario meccanico in tempi brevi, ma penso che le tecniche mostrate qui possano essere generalizzate per altre attività di codifica. Con il progetto WDC-1, ad esempio, oltre ai due encoder binari necessari, realizzerò un encoder per mappare le istruzioni della macchina (ADD, SUB, SHIFT, ecc.) nei sette segnali di controllo che la mia unità logica aritmetica deve svolgere quei compiti.

Se ti piace, potresti voler dare un'occhiata ad alcuni dei miei altri Instructables. Il Rotary Switch per lo più stampato in 3D potrebbe essere di qualche interesse.