ساعة Hellschreiber: 13 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

تمت برمجة متحكم صغير لإخراج سلسلة من النغمات التي ، عند تغذيتها على بطاقة صوت الكمبيوتر ومعالجتها بواسطة برنامج محلل الطيف ، تعرض صورة للوقت الحالي.

الخطوة 1: برنامج مختبر الطيف الترددي

يتم تنفيذ كل العمل الشاق لتحليل وعرض النغمات بواسطة قطعة من البرامج المجانية ، "Spectrum Lab" كتبها أحد عشاق راديو الهواة ، DL4YHF. يقوم بتحليل الصوت الذي يتم تغذيته عبر بطاقة الصوت ويعرض النتيجة كصورة.

يُطلق على نوع العرض المستخدم هنا عرض "الشلال" ، ويتم ضبطه على التمرير من اليمين إلى اليسار. يتم تمريره تقليديًا من أعلى إلى أسفل ، ومن هنا يأتي المصطلح ، الشلال. يستخدم هذا البرنامج من قبل الهواة للتواصل في منتصف الطريق حول الأرض بأجزاء من واط ، من بين أشياء أخرى. إنه برنامج قوي للغاية ، ولديه العديد من الإعدادات التي يجب تعديلها بشكل صحيح للحصول على عرض جيد. نشأ مصطلح "Hellschreiber" في مجال التلغراف ، منذ زمن بعيد ، ويعني حرفياً الكتابة بالضوء. العرض الموضح في المقدمة عبارة عن مخطط لشدة التردد مقابل الوقت. تمت برمجة وحدة التحكم الدقيقة لتوليد سلسلة من النغمات ، بحيث يتم رسم صورة للمعلومات بواسطة هذا البرنامج. يُعرَّف هذا الوضع بأنه "Hellschreiber متعدد النغمات المتسلسلة" ويستخدم للتواصل عبر مسافات طويلة باستخدام معدات إرسال بسيطة نسبيًا.

الخطوة 2: الوقت كتسلسل من الترددات

تُظهر لقطة الشاشة هذه الالتقاط من الساعة بإرسال معلومات الثواني المتتالية. في الواقع ، هذا زائف ، لأن كل مجموعة من الأرقام تستغرق عدة ثوان لتكوينها ، وبالتالي فإن شاشات العرض تغطي فترة زمنية أكبر من الثواني الثلاث المقترحة.

يرجع نمط النقاط المرئي فوق خط الأرقام إلى توافقيات النغمات: يولد الميكروكونترولر نغمات عن طريق تبديل خط المنفذ إلى العرض أو الأرض ، والموجة المستطيلة الناتجة بها العديد من التوافقيات. نظرًا لتغذية بطاقة الصوت مباشرة ، ستعرض الشاشة كل هذه التوافقيات جنبًا إلى جنب مع التردد الأساسي المطلوب. نظرًا لأن الترتيب لموجة جيبية نقية أمر صعب ، فإن الفرق بين الترددات القصوى والدنيا المستخدمة للعرض يجب أن يتم ترتيبها بحيث تكون أقل من أوكتاف. بمعنى آخر ، يجب أن يكون الحد الأقصى للتردد أقل من ضعف الحد الأدنى للتردد.

الخطوة 3: العرض كل عشر ثانية

العرض الموضح في الشكل أكثر واقعية من نوع الأداء الذي يمكن الحصول عليه من الساعة: قم بالتحديث كل عشر ثوانٍ.

تمت برمجة الأرقام بحيث تكون متباعدة لتكون أجمل بصريًا. تم تضمين جميع البرامج التي أنتجت هذه الشاشات في ملف مضغوط في الخطوة الأخيرة من هذا الدليل. يتم تضمين مخطط الدائرة في شكل ASCII في ملفات ASM. كان المتحكم الدقيق Microchip 12F510 ، وهو عبارة عن متحكم دقيق من ثمانية الرصاص تم تسجيله عند 32.768 كيلو هرتز باستخدام بلورة صغيرة من ساعة منتهية الصلاحية. تم استخدام خط إخراج واحد فقط ، مما ترك خطي إدخال / إخراج وخط إدخال واحد مجانًا للاستخدامات الأخرى.

الخطوة 4: الأشكال الموجية

يوضح الشكلان نوع الموجات التي تدخل في بطاقة الصوت لجعل هذه العروض ممكنة.

يعرض الأول جميع الترددات السبعة الناتجة بالتسلسل ، والتردد الأول مرة أخرى. إنه الرقم "1" ، وهو سلسلة من سبع ترددات تسبب الخط العمودي ، والأخير هو الجانب الأيمن من القاعدة. والثاني يوضح كيف تسبب الفجوات المساحات الفارغة في الشاشة. إذا كانت مساحة معينة في المصفوفة النقطية التي تشكل حرفًا فارغة ، فلن يتم إرسال التردد المقابل خلال الفترة الزمنية الخاصة بها ، مما يؤدي إلى تكوين حرف به نقاط ضوئية ومساحة فارغة.

الخطوة 5: عرض الصور النقطية التعسفية

يعد عرض الوقت أو غيره من البيانات الأبجدية الرقمية أمرًا جيدًا ، ولكن في بعض الأحيان قد نرغب في الحصول على عرض جميل لبعض الأشياء العشوائية.

يمكن القيام بذلك ، كما سيتم مناقشته وإثباته. سأكتب البرامج التي تعرض سطر النص "Instructables" كصورة نقطية ، والروبوت القابل للتوجيه ، كرسومات بارتفاع 24 بكسل. أولاً ، يجب رقمنة الصور المطلوبة. الخطوة الأولى هي رسمها على ورق الرسم البياني. تمت كتابة "Instructables" باستخدام خط يبلغ ارتفاعه خمسة بكسلات. نظرًا لأنه يتم نقل هذا كصورة نقطية ، فقد قمت بتشغيل الرسائل معًا حيثما كان ذلك ممكنًا دون إفساد الوضوح. تم تقليص صورة الروبوت القابل للتوجيه إلى 24 بكسل عموديًا ، ثم قمت بتمييز مخططه بالنقاط ، وأضفت بضع نقاط على الجزء الداخلي أيضًا. أعتقد أن الناس سيتعرفون على الروبوت ، خاصة إذا أخبرتهم أن هذا هو ما يفترض أن يكون عليه.

الخطوة 6: رقمنة "Instructables"

توضح الصورة كيف يتم رقمنة الصورة النقطية لسطر النص.

بأخذ العمود الموجود في أقصى اليسار ، على سبيل المثال ، تكون جميع وحدات البكسل الخاصة به سوداء. إذن هم جميعًا واحد: 11111 قمنا بتجميعها معًا بأربعة ، مما يجعل اثنين من قضمات: 1111 يتم التعبير عن هذين الرقمين على أنهما سداسي عشري ، للتمثيل المضغوط: 1 F نظرًا لأن الأحرف يبلغ ارتفاعها خمس بتات ، فإن الرقم الأول سيكون إما 0 أو 1 ، والرقم الثاني يجب أن يكون 0-1 ، AF. يعتبر القاع هو النهاية الأكثر أهمية. العمود الثاني فارغ ، لذلك كل صفر: 00 ست عشري. يحتوي العمود الثالث على أول ثلاثة آحاد متبوعًا بصفرين: 1 1100 -> 1 C وهكذا يذهب ، حتى النهاية. يتم حشر كل هذا في ملف التضمين ، يسمى "Instructlables.inc". وبالتالي عن طريق تغيير السطر الذي يحدد ملف التضمين في البرنامج الرئيسي ، يمكنك تغيير الصورة النقطية المعروضة. في حالة قيامك بعمل bimap آخر يظهر اسمك ، على سبيل المثال ، يمكنك وضعه في ملف "yourname.inc" واستدعائه في البرنامج الرئيسي.

الخطوة 7: العرض الناتج

إنه يعمل ، كما ترى من خلال الصورة الناتجة على الشاشة.

يتيح لك برنامج Spectrum Lab تحديد ألوان وظلال الشاشة ، لذلك من خلال التحديد الحكيم ، يمكنك عرض نص جميل جدًا باستخدام هذا البرنامج.

الخطوة 8: تسلسل الترددات

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية تشكل تلك الصورة.

توضح الصورة الأولى أدناه تسلسل الترددات المنبعثة من الميكرو ، بدقة زمنية قصيرة. يُظهر بوضوح طبيعة التدرج للنغمات ، حيث تنبعث النغمات المكونة للنقاط في تسلسل تسلسلي. يمكنك أيضًا معرفة سبب تشكيل الشخصيات كلها منحدرًا إلى اليمين. يعرض الثاني نفس الشاشة ، مع إعداد مرشح مختلف. يتم تقليل دقة الوقت لهذا المرشح ، بحيث يبدو أن النقاط تشغل وقتًا أطول. ينتج عن اللطاخة الأفقية الناتجة تسهيل قراءة النص. يجب أن يكون للإشارة إعداد مطابق للبرنامج قبل عرضها كصورة يمكن التعرف عليها.

الخطوة 9: رقمنة الروبوت

يبلغ طول الروبوت 24 بتًا ، وبالتالي لا يتناسب مع كلمة واحدة من ثماني بتات. تم استخدام تقنية مختلفة لرقمنة الروبوت ، وهذه المرة استعارت من البرنامج المستخدم في "بطاقة التهنئة الموسيقية" القابلة للتوجيه.

نظرًا لأن الصورة تتكون من سلسلة من النغمات ، يجب أن يكون البرنامج الموسيقي قادرًا على عرض الروبوت ، بشرط أن يتم تغذية الروبوت به على شكل سلسلة من الترددات ليتم تحويلها إلى موسيقى. يوضح الشكل الروبوت ، الصفوف المسمى بقيم التأخير ليتم توصيلها ببرنامج الموسيقى. تم تعديل هذه القيم بشكل طفيف وهي متاحة كإدراج robot.asm وأدت إلى عرض روبوت يمكن التعرف عليه تقريبًا.

الخطوة العاشرة: الروبوت على شاشة الكمبيوتر

إنه عصفور … إنها طائرة … إنها صحن طائر من المريخ …

إنه الروبوت القابل للتوجيه.

الخطوة 11: الأجهزة

توضح الأشكال الصورة ومخطط الدائرة للميكروكونترولر الذي ينتج هذه الصور.

إنه متحكم دقيق بثمانية دبابيس ، 12F510 ، تم تصنيعه بواسطة رقاقة صغيرة. يتصل الكبل الذي تم فحصه على اليسار ببطاقة صوت الكمبيوتر. الموصل الموجود على اليمين يتصل بالمبرمج ، كما يوفر الطاقة. بدون فصل أي شيء أو تغيير أي اتصالات ، يمكن مسح وحدة التحكم الدقيقة وإعادة برمجتها عبر ICSP فقط عن طريق تشغيل البرامج المناسبة على الكمبيوتر.

الخطوة 12: المبدأ

يوضح الشكل المبدأ الكامن وراء عرض مصفوفة النقاط التي تتكون منها الأحرف. يشكل تسلسل النغمات الصاعدة شكلًا موجيًا للسلالم ، والذي يتكرر على فترات زمنية محددة ، ويشكل سن المنشار عبر نطاق الترددات الذي يشكل الحرف. قابل للتوجيه ، https://www.instructables.com/id/Oscilloscope-clock/ ، حول عرض الوقت على الذبذبات. المبدأ مشابه ، باستثناء أن المستوى السابق يستخدم مستويات الجهد وهذا واحد يستخدم التردد ، والفرق هو أنه من الصعب جدًا عرض مستويات الجهد باستخدام بطاقة الصوت ، وتقريبًا كل برنامج يعرض مستويات الجهد لا يعرضها في الوضع مما يجعل الأحرف مرئية. يتم عرض كل حرف على شكل سلسلة من الأعمدة بارتفاع سبعة بكسل. إذا كان لابد من إضاءة الجزء السفلي من البكسل ، فسيتم تشغيل التردد المقابل له لفترة وجيزة من الوقت. في حالة "ساعة الذبذبات" ، يتم الاحتفاظ بمستوى جهد معين لذلك الوقت. إذا كان هذا البكسل مظلماً ، فلن يتم عمل النغمة على الإطلاق ، أو يتم إرسال مستوى الطمس بدلاً من ذلك. نظرًا لأن هذه الترددات (أو مستويات الجهد) يتم إرسالها بالتتابع ، واحدة تلو الأخرى ، فإنها لا تشكل خطًا رأسيًا. هم يشكلون خطًا يميل إلى اليمين ، ومن الممكن إرسال هذه البتات في الاتجاه المعاكس ، ومن ثم ستميل الأحرف الناتجة إلى اليسار. هذا يبدو غير طبيعي ، وبالتالي فإن الترتيب الحالي هو المفضل. نوع آخر من hellschreiber ، الذي يرسل جميع النغمات في نفس الوقت ، قادر على إنتاج أحرف عمودية تمامًا. نظرًا لأن هذا يتطلب إنتاج جميع النغمات في نفس الوقت ، دون تشويه ، فلا يمكن تنفيذه بطريقة بسيطة باستخدام متحكم واحد.