Principalmente codificador binário impresso em 3D: 4 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Um codificador converte informações de um formato ou código para outro. O dispositivo apresentado neste Instructable converterá apenas os números decimais de 0 a 9 em seus equivalentes binários. No entanto, os conceitos apresentados aqui podem ser usados para criar codificadores para qualquer número razoável de itens e códigos (digamos 20 ou menos). Além de alguns microinterruptores e parafusos facilmente obtidos, todas as peças para esta máquina principalmente mecânica podem ser impressas em 3D.

Por que estou fazendo isto?

Recentemente, encontrei um livro publicado em 1968, intitulado "How to Build a Working Digital Computer", de Edward Alcosser, James P. Phillips e Allen M. Wolk. Crentes na filosofia "aprender fazendo", eles mostram como construir esse computador usando "componentes simples e baratos geralmente encontrados em casa ou em uma loja de peças elétricas da vizinhança". Isso geralmente é chamado de livro do "computador de clipe de papel", uma vez que eles usam clipes de papel para criar várias opções ao longo do design.

Então, vou fazer um "Computador Digital Operacional" baseado no livro que estou chamando de WDC-1. O livro é dividido em seções com base nos principais componentes do computador, como unidade lógica aritmética, memória central, unidade de controle e você adivinhou o codificador decimal para binário, que irei abordar primeiro.

Acima está um diagrama do livro mostrando a construção do codificador. Eles usaram um carretel de linha vazio, enrolaram-no com arame não isolado e cobriram o arame com papel que continha recortes para os códigos binários. Quatro clipes de papel foram usados como contatos para ler os códigos (eu disse que haveria clipes de papel). Era um projeto engenhoso, usando apenas os itens domésticos prometidos.

Atualizando o Design

Embora meu projeto não use clipes de papel, acredito que incorpora tanto o conceito quanto o espírito do original. Não estou buscando uma réplica "pura" aqui. No final do dia, alguém deve ser capaz de "executar" programas do livro na nova máquina. Começando com o codificador decimal para binário.

Suprimentos

Além das partes impressas, você precisará do seguinte (visto acima):

• 4 micro interruptores de alavanca de rolo de metal com dobradiça momentânea Cylewet - Amazon
• 4 parafusos M3 x 3 mm

Etapa 1: imprimir as peças

Imprima as peças em sua orientação padrão. Salvo indicação em contrário, use as seguintes configurações de impressão:

Resolução de impressão: 0,30 mm

Infill: 20%

Perímetros: 2

Suporta: Não

Filamento: Eu usei AMZ3D PLA

Para criar um codificador decimal para binário, você precisará imprimir as seguintes partes:

• 1 Base de Codificador
• 1 botão codificador
• 15 Encoder Peg - Defina a resolução para 0,10 mm, adicione uma borda pequena e reduza a velocidade da primeira camada para 5 mm / s
• 1 Encoder Switch Top
• 1 encoder superior
• 1 roda codificadora

Etapa 2: montar as peças

Juntar o codificador decimal para binário é muito fácil:

1. Deslize as quatro alavancas Micro Switches entre as paredes de retenção da Base do Codificador, conforme mostrado na primeira imagem acima.
2. Encaixe a parte superior do interruptor do codificador para travar os interruptores no lugar.
3. Prenda a parte superior da roda do codificador na roda do codificador, certificando-se de que as guias de travamento estejam no lugar.
4. Adicione os Pegs do Codificador à Roda do Codificador usando a tabela acima.
5. Deslize a roda do codificador no eixo da base do codificador. Tenha cuidado para não entortar as alavancas do interruptor. Você pode ter que segurá-los enquanto conecta a roda do codificador.
6. Posicione a parte superior do codificador na base e prenda com os quatro parafusos M3 x 3 mm.
7. Deslize o botão codificador no lugar, alinhando os eixos e orifícios.

É isso. Seu codificador decimal para binário está pronto para uso.

Etapa 3: Teste do codificador digital para binário

A primeira imagem acima mostra o painel do codificador Decimal para Binário do livro. Como ainda não estou pronto para lidar com isso, fiz o painel de teste que você vê na segunda foto. Montei o codificador binário com quatro parafusos M3 x 8 mm e adicionei quatro LEDs de 3 mm em alguns soquetes de montagem em painel feitos em casa.

A fiação é bastante simples. Anexei o:

1. Quatro cátodos de LED (fios curtos) para aterramento.
2. Terminal comum de cada uma das chaves para + 5V.
3. Terminal normalmente aberto de cada uma das chaves para o ânodo do LED correspondente.

Bem, você pode ver o resultado das duas últimas fotos. Sucesso. Na verdade, o codificador binário tem uma "sensação" muito boa. Você só sabe quando o botão está travado em um número. Legal.

Etapa 4: considerações finais

Não espero que muitas pessoas precisem de um codificador digital para binário mecânico tão cedo, mas acho que as técnicas demonstradas aqui podem ser generalizadas para outras tarefas de codificação. Com o projeto WDC-1, por exemplo, além dos dois codificadores binários necessários, estarei fazendo um codificador para mapear as instruções da máquina (ADD, SUB, SHIFT, etc.) nos sete sinais de controle que minha unidade lógica aritmética precisa para executar essas tarefas.

Se você gosta disso, pode dar uma olhada em alguns dos meus outros Instructables. O Rotary Switch com impressão em 3D pode ser de algum interesse.