جهاز تشفير ثنائي مطبوع في الغالب ثلاثي الأبعاد: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يقوم برنامج التشفير بتحويل المعلومات من تنسيق أو رمز إلى آخر. لن يقوم الجهاز المقدم في Instructable هذا إلا بتحويل الأرقام العشرية من 0 إلى 9 إلى مكافئاتها الثنائية. ومع ذلك ، يمكن استخدام المفاهيم المقدمة هنا لإنشاء برامج تشفير لأي عدد معقول من العناصر والرموز (على سبيل المثال 20 أو أقل). بصرف النظر عن عدد قليل من المفاتيح الدقيقة والبراغي التي يمكن الحصول عليها بسهولة ، يمكن طباعة جميع أجزاء هذه الآلة الميكانيكية في الغالب بطباعة ثلاثية الأبعاد.

لماذا افعل هذا؟

صادفت مؤخرًا كتابًا نُشر في عام 1968 بعنوان "كيفية بناء كمبيوتر رقمي عامل" من تأليف إدوارد ألكوسر وجيمس بي فيليبس وألين إم وولك. يؤمنون بفلسفة "التعلم بالممارسة" ، فهم يوضحون كيفية بناء مثل هذا الكمبيوتر باستخدام "مكونات بسيطة غير مكلفة توجد عادة حول المنزل أو في متجر قطع غيار الأجهزة الكهربائية المجاورة". يُطلق على هذا غالبًا كتاب "مشبك الكمبيوتر" نظرًا لاستخدامهم لمشابك الورق لإنشاء مفاتيح تبديل مختلفة في جميع أنحاء التصميم.

لذلك سأقوم بعمل "كمبيوتر رقمي يعمل" بناءً على الكتاب الذي أسميه WDC-1. الكتاب مقسم إلى أقسام بناءً على المكونات الرئيسية للكمبيوتر مثل وحدة المنطق الحسابي ، والذاكرة الأساسية ، ووحدة التحكم ، وقد خمنت أنه من عشري إلى ثنائي التشفير الذي سأقوم بمعالجته أولاً.

أعلاه هو رسم تخطيطي من الكتاب يوضح بناء المشفر. استخدموا بكرة خيطية فارغة ، ولفوها بسلك غير معزول ، ثم غطوا السلك بورق يحتوي على قواطع للرموز الثنائية. تم استخدام أربعة مشابك ورق كجهات اتصال لقراءة الرموز (أخبرتك أنه سيكون هناك مشابك ورقية). لقد كان تصميمًا بارعًا باستخدام الأدوات المنزلية الموعودة فقط.

ترقية التصميم

بينما لا يستخدم تصميمي مشابك الورق ، أعتقد أنه يجسد مفهوم وروح الأصل. أنا لا أذهب للحصول على نسخة طبق الأصل "نقية" هنا. في نهاية اليوم ، يجب أن يكون شخص ما قادرًا على "تشغيل" البرامج من الكتاب على الجهاز الجديد. بدءا من عشري إلى ثنائي التشفير.

اللوازم

بالإضافة إلى الأجزاء المطبوعة ، ستحتاج إلى ما يلي (كما هو موضح أعلاه):

• 4 مفاتيح صغيرة Cylewet مومتري المفصلة المعدنية الرول ليفر - أمازون
• 4 مسامير ملولبة × 3 مم

الخطوة 1: اطبع الأجزاء

أجزاء الطباعة في اتجاهها الافتراضي. ما لم يذكر خلاف ذلك ، استخدم إعدادات الطباعة التالية:

دقة الطباعة:.30 ملم

إنفيل: 20٪

المحيطات: 2

يدعم:

الفتيل: لقد استخدمت AMZ3D PLA

لإنشاء تشفير عشري إلى ثنائي ، ستحتاج إلى طباعة الأجزاء التالية:

• 1 قاعدة التشفير
• 1 مقبض التشفير
• 15 ربط جهاز التشفير - اضبط الدقة على 10 مم ، وأضف حافة صغيرة ، وقم بخفض سرعة الطبقة الأولى إلى 5 مم / ثانية
• 1 مفتاح التشفير العلوي
• 1 أعلى التشفير
• 1 عجلة التشفير

الخطوة 2: قم بتجميع الأجزاء

من السهل جدًا تجميع الرقم العشري إلى برنامج التشفير الثنائي:

1. قم بتمرير مفاتيح Lever Micro Switches الأربعة بين الجدران الاستنادية لقاعدة التشفير كما هو موضح في الصورة الأولى أعلاه.
2. التقط مفتاح التشفير العلوي لقفل المفاتيح في مكانها.
3. قم بتوصيل الجزء العلوي من عجلة التشفير بعجلة التشفير مع التأكد من وجود ألسنة القفل في مكانها.
4. أضف أوتاد التشفير إلى عجلة التشفير باستخدام الجدول أعلاه.
5. حرك عجلة التشفير على عمود قاعدة التشفير. احرص على عدم ثني أذرع التبديل. قد تضطر إلى كبحهم أثناء إرفاق عجلة التشفير.
6. ضع الجزء العلوي لجهاز التشفير على القاعدة واربطه بأربعة مسامير M3 x 3 مم.
7. حرك مفتاح التشفير في مكانه مع محاذاة الأعمدة والثقوب.

هذا كل شيء. التشفير العشري إلى الثنائي جاهز للاستخدام.

الخطوة 3: اختبار التشفير الرقمي إلى الثنائي

تُظهر الصورة الأولى أعلاه لوحة Decimal to Binary encoder من الكتاب. نظرًا لأنني لست مستعدًا تمامًا لمعالجة ذلك ، فقد صنعت لوحة الاختبار التي تراها في الصورة الثانية. لقد قمت بتركيب جهاز التشفير الثنائي بأربعة مسامير M3 × 8 مم ، وأضفت أربعة مصابيح LED مقاس 3 مم في بعض مآخذ تركيب اللوحة المزروعة محليًا.

الأسلاك جميلة للأمام بشكل مستقيم. أرفقت:

1. أربعة كاثودات LED (أسلاك قصيرة) على الأرض.
2. محطة مشتركة من كل مفتاح من المفاتيح إلى +5 فولت.
3. عادةً ما تفتح المحطة الطرفية من كل مفتاح من المفاتيح إلى أنود LED المقابل.

حسنًا ، يمكنك رؤية النتيجة من الصورتين الأخيرتين. النجاح. إن التشفير الثنائي لديه "إحساس" جميل جدًا به. أنت تعرف فقط متى يكون المقبض مغلقًا برقم. رائع.

الخطوة 4: الأفكار النهائية

لا أتوقع أن الكثير من الناس سيحتاجون إلى برنامج تشفير ميكانيكي رقمي إلى ثنائي في أي وقت قريب ، لكنني أعتقد أن التقنيات الموضحة هنا يمكن تعميمها لمهام التشفير الأخرى. مع مشروع WDC-1 على سبيل المثال ، بالإضافة إلى جهازي التشفير الثنائي اللازمين ، سأقوم بعمل مشفر لتعيين تعليمات الجهاز (إضافة ، SUB ، SHIFT ، إلخ) في إشارات التحكم السبعة التي تحتاجها وحدة المنطق الحسابي الخاصة بي أداء تلك المهام.

إذا كنت تحب هذا ، فقد ترغب في التحقق من بعض أدوات التدريس الأخرى الخاصة بي. قد يكون المفتاح الدوار المطبوع ثلاثي الأبعاد مفيدًا بعض الشيء.