Kicheza Disc cha Mbao: Hatua 20 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Kufuatia: 0

Kuhusu: Miradi katika mwanga, muziki, na umeme. Zipate zote kwenye wavuti yangu: www.jbumstead.com Zaidi Kuhusu jbumstead »Miradi ya Fusion 360»

Nilitaka kuonyesha jinsi vifaa vya kuhifadhi habari vinafanya kazi kwa kujenga mashine kubwa ya kucheza diski. Badala ya kuzingatia msingi wa kuingiliwa na nuru kama vifaa vya CD, kifaa nilichojenga kinacheza rekodi za mbao na mashimo na "visivyo na mashimo" (kama ninavyowataja katika hii inayoweza kufundishwa) ambayo hupita au kuzuia boriti ya laser. Mashimo haya na yasiyo ya mashimo yanahusiana na 1 na 0 katika data ya binary ambayo huandika ujumbe wa maandishi, kama nyimbo za wimbo au nukuu. Habari ya binary inasomwa kwenye diski, imehifadhiwa kwenye Arduino, na ikasimbuliwa kuonyesha ujumbe wa maandishi kwenye tumbo la LED mbele ya kifaa. Kadiri data inavyosomwa, tumbo la LED lina watu ili kuibua habari ya kibinadamu. Wakati kidogo inasomwa, maandishi ya MIDI pia huchezwa. Muziki uliotayarishwa unaweza kusikika bila mpangilio, lakini inaashiria safu ya 1 na 0 ambazo kwa kweli zina habari ya maana.

Kicheza diski ya mbao niliyounda inaweza kushikilia tu juu ya 700bits (<0.1kB) kwa sababu ya ukubwa wa mashimo kwenye diski. Kwa hivyo, ujumbe ambao unaweza kuhifadhiwa ni mfupi. Kwa kumbukumbu, CD inaweza kushikilia karibu 700MB ya habari, ambayo ni habari zaidi ya mara milioni 10 kuliko rekodi za mbao nilizotengeneza. Mradi wote husaidia kufikiria kiwango cha uhifadhi wa habari kwenye CD (kifaa kilichowekwa tayari cha tarehe) na jinsi habari ya dijiti inasomwa na kutolewa kuwa kitu cha maana kwa wanadamu.

Katika hii inayoweza kufundishwa, nitapita juu ya muundo wa mfumo na ujenzi, jinsi ujumbe ulibadilishwa kuwa habari ya binary kwenye diski ya mbao, na changamoto nyingi njiani.

Mradi huo uliongozwa na vyanzo vingi, pamoja na:

Kituo cha 8-bit Show na Tell kilikuwa na video ya kushangaza juu ya ujumbe wa siri uliohifadhiwa kwenye rekodi ambayo inaweza kusomwa kwenye Commodore 64

Wacheza rekodi wima, kama wale wa Gramovox na Roy Harpaz

Vifaa vya kucheza muziki vya kiitwiki vinaitwa polyphons, vilivyotengenezwa katikati ya miaka ya 1800

Makumbusho ya Historia ya Kompyuta huko Mountain View, CA

Video ya Techmoan kwenye CED Videodisc iliyoundwa na RCA

Rekodi za picha za Sayansi zilizotumiwa, CD, na DVD zilizo na darubini ya elektroni

Encoders za macho

Vifaa

Karatasi ya plywood ya 10X 10 "x15" x1 / 8"

Karatasi nyeupe ya akriliki

1X 50RPM DC motor

1X Arduino Nano

1X H-daraja L9110

1X motors stepper Nema 17 Bipolar step motor (3.5V 1A)

Screws 1X 2mm

Vitalu vya mto 2X 21. Karanga mbili za risasi za kuongoza 22. Vipande viwili vya kubeba visima na visanduku vyenye urefu wa 200mm:

Onyesho la tumbo la 1X DOT MAX 7219

Usambazaji wa umeme wa 1X 5V

Cable ya 1X Mini USB

Picha 2X -

LED za 2X IR

Picha ya 1X IR

Moduli ya laser ya 2X 650nm

1X 5.5 x 2.5 mm Jopo la Kuinua Nguvu ya Nguvu ya DC

Kubadilisha nguvu ya 1X -

Jack ya 1X MIDI -

3X LM358 op amp

2X NPN transistors

1X TIP120 transistor

Diode 2X

Vipu vya 3X 10k

Resistors kama inavyoonekana kwenye mfumo wa mfumo

Bodi ya mfano

Sumaku za kipenyo cha 8mm -

Kitanda cha vifaa vya metri

Hatua ya 1: Muhtasari wa Mfumo

Kusudi la kifaa ni kusanidi ujumbe uliohifadhiwa kwenye diski ya mbao. Katika hatua hii, nitatoa muhtasari wa haraka wa mchakato mzima.

1. Chagua ujumbe. Nilichagua ujumbe kutoka kwa waandishi na wanamuziki ninaowapenda kuhifadhi kwenye diski. Katika mfano uliochorwa hapo juu, nina classic "usiogope!" kutoka kwa Mwongozo wa Hitchhiker hadi Galaxy.

2. Unda meza ya uongofu wa binary. Ikiwa haujui habari za kibinadamu, kuna vitabu vingi muhimu, kozi, na video za kujifunza yote juu ya mchakato. Wazo la kimsingi ni kuja na mchanganyiko wa kipekee wa 1 na 0 ambazo zinahusiana na hatua fulani, thamani, barua, au chombo kingine. Kwa kicheza diski yangu, nilizingatia ujumbe wa kusimba. Kwa hivyo niliunda jedwali ambalo liliunganisha nambari 5 za kibinadamu na herufi (kwa mfano 00100 inafanana na herufi "d"), ambayo imeambatishwa katika hatua hii. Jedwali nililounda ni toleo lililopunguzwa la meza ya 8-bit ASCII.

3. Badilisha ujumbe kuwa binary. Kutumia jedwali nililounda, kila mhusika katika ujumbe hubadilishwa kuwa binary na kuokolewa kuunda mlolongo mmoja wa kibinadamu.

4. Panga binary kwenye diski. Sasa kwa kuwa nilikuwa na ujumbe wa binary, nilihitaji kuzingatia jinsi ya kuhifadhi habari kwenye diski ya mbao kwa njia ambayo inaweza kusomwa na kifaa. Niliamua kuhifadhi 1 na 0 kama zisizo mashimo na mashimo yaliyopangwa kwenye duara (kama CD). Mara baada ya mapinduzi kamili kujazwa na habari, data inayofuata ingehifadhiwa katika safu nyingine ikihamia nje nje. Nilichagua kusoma kidogo kwa wakati, kwa hivyo kichunguzi kimoja tu cha data kinahitajika. Diski inapozunguka, mashimo na visivyo na mashimo hupita juu ya kigunduzi.

Lakini je! Detector inajuaje wakati wa kusoma data? Ninawezaje kuwa na uhakika kigunduzi cha data kilikuwa kinasoma kwa wakati unaofaa wakati shimo kwenye diski lilikuwa juu ya kichunguzi? Nilitatua shida hii kwa kuongeza kigunduzi cha "saa" ambacho kinabaki kikiwa kwenye kifaa. Pete ya ndani zaidi kwenye diski imeweka mashimo sawasawa. Wakati kipelelezi cha saa kinasajili ukingo wa kuanguka au kuongezeka, kigunduzi cha data kinasoma katika habari moja. Taratibu zilizoorodheshwa kutoka 2-4 zote zilifanywa kwa kutumia Matlab na zinajadiliwa katika Hatua ya 18.

5. Soma kwa binary na kicheza diski. Vipimo vya saa na data kila moja inajumuisha laser na photodiode. Wakati hakuna shimo, laser huangazia diski na kupiga picha ya picha na kusajili a 1. Pato la picha hiyo imeongezewa, imetiwa binarized na kichocheo cha Schmitt, na kusoma kidigitali na Arduino Nano. Baada ya kumaliza safu moja ya diski, motor ya kukanyaga (Nema 17 Bipolar step motor 3.5V 1A) hutafsiri kigunduzi cha data hadi safu inayofuata kwenye diski. Msimamo wa awali wa reli inayoshikilia kigunduzi cha data imedhamiriwa kutumia pichainterrupt katika nafasi ya juu ya reli. Mchezaji ana pato la MIDI, ambalo hutoa maandishi kila wakati 1 inasomwa. Maelezo ya mzunguko itaelezewa katika hatua za baadaye.

6. Tambua binary na uonyeshe ujumbe. Baada ya diski nzima kusomwa, Arduino huamua maandishi kwenye ujumbe na kuiokoa kama kamba. Ujumbe unaonyeshwa kwenye onyesho la Dot Matrix (MAX 7219).

Hatua ya 2: Mfano wa CAD, Kukata Laser, na Uchapishaji wa 3D

Tuzo ya pili katika Mashindano ya CNC 2020