Encodeur binaire principalement imprimé en 3D : 4 étapes (avec images)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Un encodeur convertit les informations d'un format ou d'un code à un autre. L'appareil présenté dans ce Instructable ne convertira que les nombres décimaux de 0 à 9 en leurs équivalents binaires. Cependant, les concepts présentés ici peuvent être utilisés pour créer des encodeurs pour n'importe quel nombre raisonnable d'éléments et de codes (disons 20 ou moins). Mis à part quelques micro-interrupteurs et vis faciles à obtenir, toutes les pièces de cette machine principalement mécanique peuvent être imprimées en 3D.

Pourquoi est-ce que je fais cela?

Je suis récemment tombé sur un livre publié en 1968 intitulé "Comment construire un ordinateur numérique fonctionnel" par Edward Alcosser, James P. Phillips et Allen M. Wolk. Croyants à la philosophie "apprendre en faisant", ils montrent comment construire un tel ordinateur en utilisant "des composants simples et peu coûteux que l'on trouve généralement dans la maison ou dans un magasin de pièces électriques de quartier". C'est ce qu'on appelle souvent le livre "l'ordinateur trombone" car ils utilisent des trombones pour créer divers commutateurs tout au long de la conception.

Je vais donc faire un "Working Digital Computer" basé sur le livre que j'appelle le WDC-1. Le livre est divisé en sections basées sur les principaux composants de l'ordinateur comme l'unité logique arithmétique, la mémoire centrale, l'unité de contrôle, et vous l'avez deviné encodeur décimal à binaire que je vais aborder en premier.

Ci-dessus, un schéma du livre montrant la construction de l'encodeur. Ils ont utilisé une bobine de fil vide, l'ont enveloppée de fil non isolé, puis ont recouvert le fil avec du papier comportant des découpes pour les codes binaires. Quatre trombones servaient de contacts pour lire les codes (je vous avais dit qu'il y aurait des trombones). C'était une conception ingénieuse utilisant uniquement les articles ménagers promis.

Mise à niveau de la conception

Bien que mon design n'utilise pas de trombones, je pense qu'il incarne à la fois le concept et l'esprit de l'original. Je ne vais pas pour une réplique "pure" ici. À la fin de la journée, quelqu'un devrait être capable d'"exécuter" des programmes à partir du livre sur la nouvelle machine. En commençant par l'encodeur décimal à binaire.

Fournitures

En plus des pièces imprimées, vous aurez besoin des éléments suivants (voir ci-dessus):

• 4 micro-interrupteurs à levier à rouleau métallique à charnière momentanée Cylewet - Amazon
• 4 boulons M3 x 3 mm

Étape 1: imprimer les pièces

Imprimez les pièces dans leur orientation par défaut. Sauf indication contraire, utilisez les paramètres d'impression suivants:

Résolution d'impression: 0,30 mm

Remplissage: 20 %

Périmètres: 2

Prise en charge: Non

Filament: j'ai utilisé AMZ3D PLA

Pour créer un encodeur décimal à binaire, vous devrez imprimer les parties suivantes:

• 1 base d'encodeur
• 1 bouton encodeur
• 15 Encoder Peg - Réglez la résolution sur 0,10 mm, ajoutez un petit bord et réduisez la vitesse de la première couche à 5 mm/sec
• 1 Encodeur Commutateur Haut
• 1 encodeur supérieur
• 1 roue codeuse

Étape 2: Assembler les pièces

L'assemblage de l'encodeur décimal en binaire est assez simple:

1. Faites glisser les quatre micro-interrupteurs à levier entre les murs de soutènement de la base de l'encodeur, comme indiqué sur la première image ci-dessus.
2. Enclenchez le haut du commutateur d'encodeur pour verrouiller les commutateurs en place.
3. Attachez le haut de la roue de l'encodeur à la roue de l'encodeur en vous assurant que les languettes de verrouillage sont en place.
4. Ajoutez les chevilles de l'encodeur à la roue de l'encodeur en utilisant le tableau ci-dessus.
5. Faites glisser la roue de l'encodeur sur l'arbre de la base de l'encodeur. Veillez à ne pas plier les leviers de commutation. Vous devrez peut-être les retenir lorsque vous attachez la roue codeuse.
6. Positionnez le haut de l'encodeur sur la base et fixez-le avec les quatre boulons M3 x 3 mm.
7. Faites glisser le bouton de l'encodeur en place en alignant les arbres et les trous.

C'est ça. Votre encodeur décimal en binaire est prêt à l'emploi.

Étape 3: Test de l'encodeur numérique vers binaire

La première image ci-dessus montre le panneau de l'encodeur Decimal to Binary du livre. Comme je ne suis pas encore tout à fait prêt à m'y attaquer, j'ai fait le panneau de test que vous voyez sur la deuxième photo. J'ai monté l'encodeur binaire avec quatre boulons M3 x 8 mm et j'ai ajouté quatre LED de 3 mm dans certaines prises de montage sur panneau cultivées à la maison.

Le câblage est assez simple. J'ai joint le:

1. Quatre cathodes LED (fils courts) à la terre.
2. Borne commune de chacun des interrupteurs au +5V.
3. Borne normalement ouverte de chacun des commutateurs à l'anode de la LED correspondante.

Eh bien, vous pouvez voir le résultat sur les deux dernières photos. Succès. L'encodeur binaire a en fait une « sensation » assez agréable. Vous savez juste quand le bouton est verrouillé dans un nombre. Frais.

Étape 4: Réflexions finales

Je ne m'attends pas à ce que beaucoup de gens aient besoin d'un encodeur numérique vers binaire de si tôt, mais je pense que les techniques démontrées ici peuvent être généralisées pour d'autres tâches d'encodage. Avec le projet WDC-1 par exemple, en plus des deux encodeurs binaires nécessaires, je vais fabriquer un encodeur pour mapper les instructions machine (ADD, SUB, SHIFT, etc.) dans les sept signaux de contrôle dont mon unité logique arithmétique a besoin pour effectuer ces tâches.

Si vous aimez cela, vous voudrez peut-être consulter certains de mes autres Instructables. Le commutateur rotatif principalement imprimé en 3D pourrait présenter un certain intérêt.