Όταν πρόκειται να εξερευνήσετε τις δυνατότητες της εφευρετικής φαντασίας σας, το Raspberry Pi είναι μια εξαιρετική προσθήκη στη δημιουργική σας εργαλειοθήκη. Εξετάστε το ενδεχόμενο να ξεπεράσετε τα δημιουργικά σας όρια με έργα όπως η κατασκευή ενός ντουλαπιού arcade, η φωτογραφία εξερεύνησης του διαστήματος ή η ζωή στην παλαιότερη τεχνολογία.
Ένας πρόσφατος πτυχιούχος εμπνεύστηκε να αντιμετωπίσει ένα μοναδικό έργο χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική γραφομηχανή ως οθόνη τερματικού Linux, με τη βοήθεια ενός υπολογιστή Raspberry Pi. Ας ρίξουμε μια ματιά στο γιατί αποφάσισε να αναλάβει αυτό το έργο, μαζί με τα εργαλεία και τις τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν για να τον βοηθήσουν στην πορεία.
Μαθαίνοντας από τους άλλους
Έχοντας αποκτήσει πρόσφατα πτυχίο Μηχανολόγου Μηχανικού, ο Ράιλι δεν είναι ξένος στα ηλεκτρονικά. Προτιμά να εργάζεται σε έργα όπου σχεδιάζει λύσεις γύρω από κινούμενα μέρη. Συνδυάζοντας το όνειρό του να δημιουργήσει το δικό του μηχανικό πληκτρολόγιο με την αγάπη του για τα κινούμενα μέρη κάνει αυτό το έργο τέλειο για αυτόν.
Η ιδέα αρχικά πιστώνεται σε έναν φίλο του γυμνασίου. Μαζί, εργάστηκαν για την κατασκευή ενός υπολογιστή που θα χρησιμοποιεί μια CPU Z80 και σχεδίαζαν να εγκαταστήσουν μια παλαιότερη γραφομηχανή, μια Smith Corona PWP D350, για χρήση ως πληκτρολόγιο και θήκη. Δυστυχώς, τα εξαρτήματα του πληκτρολογίου μαζεύουν σκόνη εδώ και έξι χρόνια.
Ένας δημιουργός περιεχομένου YouTube, ο CuriousMarc, χρησιμοποίησε ένα μηχάνημα Teletype ως τερματικό Linux, το οποίο αναζωπύρωσε τη φιλοδοξία του Riley να προσπαθήσει ξανά.
Αυτό το έργο είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να κατανοήσετε πώς λειτουργούν τα κινούμενα μέρη και πώς η τεχνολογία επικοινωνεί μαζί.
Στοιχεία Έργου
Εδώ είναι τι θα χρειαστείτε για να αναδημιουργήσετε αυτό το έργο στο σπίτι:
- Brother AX-25 (ή παρόμοια γραφομηχανή)
- Πολυπλέκτης
- Breadboard
- Raspberry Pi (τρέχει το Raspberry Pi OS Lite)
- Πληκτρολόγιο USB
- Arduino One
- Κωδικός: Γλώσσα προγραμματισμού Arduino
- Διαιρέτες τάσης
- Διάφορα καλώδια και βύσματα
Έρευνα και Προετοιμασία
Ένα σημαντικό εμπόδιο περιελάμβανε την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η γραφομηχανή ερμήνευε τα εξωτερικά πλήκτρα. Αυτό λύθηκε προσδιορίζοντας με μη αυτόματο τρόπο κάθε ακίδα που είναι συνδεδεμένη στο καλώδιο της γραφομηχανής και στη συνέχεια δημιουργώντας ένα υπολογιστικό φύλλο για να τα κρατήσει όλα ίσια. Σε κάθε πλήκτρο εκχωρείται ένας αριθμός μεταξύ 0 και 87 για να διευκολύνει τον προγραμματισμό.
Οι πολυπλέκτης χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση εισόδων και εξόδων χωρίς να χρειάζονται πολλά επιπλέον καλώδια ή συνδεσιμότητα. Για παράδειγμα, μπορείτε να μειώσετε τον αριθμό των ακίδων που χρησιμοποιούνται όταν εργάζεστε με πολλούς αισθητήρες ή κινητήρες.
Όσον αφορά τη γραφομηχανή, οι πολυπλέκτης χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση πολλών ακίδων εισόδου σε μία μόνο ακίδα εξόδου. Όταν αλλάζετε τις επιλεγμένες ακίδες, μπορείτε στη συνέχεια να επιλέξετε ποια είσοδος είναι συνδεδεμένη στην έξοδο.
Για να διασφαλιστεί η ακρίβεια μεταξύ των εξαρτημάτων, απαιτήθηκε η καλωδίωση μιας μήτρας 8 x 11 για να κατανοηθεί πώς να χαρτογραφηθούν σωστά τα ίχνη της γραφομηχανής. Μπορείτε να δείτε αυτή τη μη αυτόματη ανακάλυψη να πραγματοποιείται στο κανάλι του Riley στο YouTube που βρίσκεται στο τέλος αυτού του οδηγού.
Σύνδεση εξαρτημάτων
Με βάση την έρευνα του Riley, ο μηχανισμός της γραφομηχανής με τροχό μαργαρίτας λειτουργεί καλά με το Arduino. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτόν τον μικροελεγκτή, ανατρέξτε στον οδηγό μας εξερευνώντας τους διαφορετικούς τύπους Arduino για λεπτομέρειες. Γιατί κατέληξε να χρησιμοποιεί ένα Brother AX-25; Αυτή είναι απλώς η πρώτη γραφομηχανή που βρήκε ότι ταιριάζει στα κριτήριά του.
Στην παραπάνω εικόνα, ένας μακρύς ορθογώνιος πίνακας συνδέει διάφορες τεχνολογίες μεταξύ τους. Αυτό ονομάζεται breadboard. Ο κύριος σκοπός αυτής της πλακέτας είναι να απλοποιήσει τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Ρίξτε μια ματιά στον οδηγό μας για πώς λειτουργεί ένα breadboard για λεπτομέρειες.
Με ένα πληκτρολόγιο USB συνδεδεμένο στο Raspberry Pi, μπορείτε στη συνέχεια να στείλετε εντολές στη γραφομηχανή μέσω του μικροελεγκτή Arduino. Για να κατανοήσετε βαθύτερα τις λειτουργίες του τερματικού, συμβουλευτείτε τον οδηγό μας την ιστορία των εντολών Linux.
Το Raspberry Pi τρέχει το Raspberry Pi Lite OS που ανταποκρίνεται καλά στις ανάγκες αυτού του έργου. Αυτό οφείλεται στο ότι η γραφομηχανή εμφανίζει απλές λειτουργίες μέσω του τερματικού TTY (ή τηλετύπου).
Ο Riley παραδέχεται ότι το Arduino θα μπορούσε να αφαιρεθεί από αυτήν την εξίσωση. Η αντιμετώπιση προβλημάτων όταν οι πολυπλέκτης περνούν εντολές Raspberry Pi στη γραφομηχανή είναι πιο αποτελεσματική επειδή έχει εκτεταμένες γνώσεις για αυτόν τον μικροελεγκτή. Εναλλακτικά, απαιτείται η δημιουργία ενός νέου προγράμματος οδήγησης Linux για την αντικατάσταση του Arduino. Αυτό δεν είναι κάτι στα σχέδια αυτού του δημιουργού προς το παρόν.
Σκέφτηκε επίσης να αφαιρέσει το Raspberry Pi και να προσθέσει μια σειριακή σύνδεση θύρας μεταξύ του Arduino και της γραφομηχανής. Αν και ήταν ενθουσιασμένος που μοιράστηκε ότι αυτό θα σήμαινε ότι η γραφομηχανή θα ένιωθε σαν μια πραγματική μηχανή τηλετύπου, επέλεξε να διατηρήσει τη γενική ροή των εξαρτημάτων προς το παρόν.
Επιλέγει να κωδικοποιήσει χρησιμοποιώντας τη Γλώσσα Προγραμματισμού Arduino λόγω της εμπειρίας του στη χρήση του Arduino για ένα έργο σχεδιασμού ανώτερης ηλικίας στο σχολείο. Αυτή η εμπειρία ήταν χρήσιμη μερικές φορές, ειδικά όταν υπήρχε ένα μικρό πρόβλημα όταν προσπαθούσατε να πείτε στη γραφομηχανή να πατήσει δύο πράσινα πλήκτρα (λειτουργίας) ταυτόχρονα.
Το πρόβλημα χρονισμού τελικά λύθηκε λέγοντας στο Arduino να πατήσει δύο πλήκτρα πολύ κοντά μεταξύ τους. Αυτό στην πραγματικότητα ξεγέλασε τη γραφομηχανή να πιστέψει ότι δύο πλήκτρα ήταν πιεσμένα μεταξύ τους και επέτρεψε τη χρήση των πράσινων πλήκτρων (λειτουργίας) τελικά.
Όσον αφορά τις εκτιμήσεις διαφοράς ισχύος μεταξύ του Arduino και του Raspberry Pi, διαιρέτες τάσης που χρησιμοποιείται σε αυτό το έργο μειώνει την ισχύ εξόδου 5V του Arduino στα 3,3V ισχύος εξόδου του Pi Zero W.
Τι επιφυλάσσει το μέλλον;
Πρόσφατα ο Riley μοιράστηκε μια ζωντανή μετάδοση στο κανάλι του στο YouTube σχεδιάζοντας ένα PCB σε πραγματικό χρόνο. Δεν είστε σίγουροι τι είναι ένα PCB; Ρίξτε μια ματιά στον οδηγό μας για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Εάν δεν σας ενδιαφέρει να παρακολουθήσετε έξι ώρες ζωντανής μετάδοσης περιεχομένου (περιγράφοντας το σχέδιο λεπτομερώς), σκεφτείτε να παρακάμψετε το βίντεο σε μια ενότητα που σας ταιριάζει.
Όταν ολοκληρωθούν τα σχηματικά σχέδια, σχεδιάζει να στείλει το σχέδιο PCB σε έναν κατασκευαστή. Όταν το PCB ολοκληρώνεται και παραλαμβάνεται στο σπίτι, ο Riley μοιράστηκε ότι είναι ενθουσιασμένος που θα πάρει το τελικό προϊόν για δοκιμή στον πραγματικό κόσμο μια μέρα σύντομα.
Θα δοκιμάσετε μόνοι σας αυτό το έργο;
Καθώς τώρα καταλαβαίνετε ποια στοιχεία απαιτούνται και πώς συνδυάζονται, μπορείτε επίσης να ελέγξετε τον κώδικα στο διαδίκτυο. Είστε ευπρόσδεκτοι να δείτε το open-source του Riley αποθετήριο GitHub σειριακής γραφομηχανής. Ενώ βρίσκεστε εκεί, διαβάστε τη μεγάλη επεξήγηση στο αρχείο README που περιγράφει ένα διάγραμμα κυκλώματος για να σας βοηθήσει να συνδέσετε όλα τα εξαρτήματα μαζί.
Αν βρείτε ότι χρειάζεστε ένα χέρι βοήθειας, συμβουλευτείτε τη Riley's Κανάλι YouTube, Artillect, για λεπτομέρειες. Θα διαπιστώσετε επίσης ότι περιλαμβάνει και άλλους τρόπους για να συνδεθείτε μαζί του.
Απολαύστε δίνοντας νέα ζωή στην ηλεκτρονική σας γραφομηχανή ως τερματικό Linux!
