Pokiaľ ide o objavovanie potenciálu vašej vynaliezavej fantázie, Raspberry Pi je skvelým doplnkom vašej kreatívnej sady nástrojov. Zvážte posunutie svojich kreatívnych hraníc pomocou projektov, ako je budovanie arkádovej skrine, fotografovanie prieskumu vesmíru alebo oživenie staršej technológie.
Čerstvý absolvent bol inšpirovaný k riešeniu unikátneho projektu s použitím elektronického písacieho stroja ako linuxového terminálového displeja s pomocou počítača Raspberry Pi. Poďme sa pozrieť na to, prečo sa rozhodol podujať na tento projekt, spolu s nástrojmi a technikami, ktoré mu na ceste pomohli.
Učenie sa od iných
Riley, ktorá nedávno získala titul v strojárstve, nie je cudzincom ani v oblasti elektroniky. Najradšej pracuje na projektoch, kde navrhuje riešenia okolo pohyblivých častí. Vďaka spojeniu svojho sna vytvoriť si vlastnú mechanickú klávesnicu s láskou k pohyblivým častiam je tento projekt pre neho ideálny.
Nápad je spočiatku pripísaný kamarátovi zo strednej školy. Spoločne pracovali na zostavení počítača pomocou procesora Z80 a plánovali vykuchať starší písací stroj Smith Corona PWP D350, ktorý by sa použil ako klávesnica a puzdro. Žiaľ, na časti klávesnice sa už šesť rokov zbiera prach.
Tvorca obsahu YouTube, CuriousMarc, použil stroj Teletype ako linuxový terminál, čo znovu podnietilo Rileyho ambíciu skúsiť to znova.
Tento projekt je skvelý spôsob, ako pochopiť, ako fungujú pohyblivé časti a ako spolu technológie komunikujú.
Komponenty projektu
Tu je to, čo budete potrebovať na opätovné vytvorenie tohto projektu doma:
- Brother AX-25 (alebo podobný písací stroj)
- Multiplexory
- Breadboard
- Raspberry Pi (so systémom Raspberry Pi OS Lite)
- USB klávesnica
- Arduino One
- Kód: Arduino Programming Language
- Rozdeľovače napätia
- Rôzne káble a konektory
Výskum a príprava
Hlavnou prekážkou bolo pochopenie toho, ako písací stroj interpretoval externé stlačenia klávesov. Toto bolo vyriešené manuálnou identifikáciou každého kolíka pripojeného ku káblu písacieho stroja a následným vytvorením tabuľky, aby bolo všetko rovné. Každému tlačidlu je priradené číslo od 0 do 87, aby bolo programovanie jednoduchšie.
Multiplexery sa používajú na pripojenie vstupov a výstupov bez potreby dodatočnej kabeláže alebo konektivity. Môžete napríklad znížiť počet použitých pinov pri práci s mnohými snímačmi alebo motormi.
Pokiaľ ide o písací stroj, multiplexory sa používajú na pripojenie mnohých vstupných kolíkov k jednému výstupnému kolíku. Pri zmene vybraných pinov si potom môžete vybrať, ktorý vstup je pripojený k výstupu.
Na zabezpečenie presnosti medzi komponentmi bolo potrebné zapojenie matice 8 x 11, aby sa pochopilo, ako správne mapovať stopy písacieho stroja. Toto manuálne zisťovanie môžete vidieť na Rileyho kanáli YouTube prepojenom na konci tejto príručky.
Spojovacie komponenty
Na základe Rileyho výskumu mechanizmus písacieho stroja v tvare sedmokrásky funguje dobre s Arduinom. Ak sa chcete dozvedieť viac o tomto mikrokontroléri, pozrite si našu príručku skúmanie rôznych typov Arduina pre podrobnosti. Prečo nakoniec použil Brother AX-25? Toto je len prvý písací stroj, o ktorom zistil, že vyhovuje jeho kritériám.
Na obrázku vyššie dlhá obdĺžniková doska spája rôzne technológie. Toto sa nazýva doska na chlieb. Hlavným účelom tejto dosky je zjednodušiť elektronické obvody. Pozrite si nášho sprievodcu na ako funguje doska na chlieb pre podrobnosti.
S USB klávesnicou pripojenou k Raspberry Pi potom môžete posielať príkazy do písacieho stroja cez mikrokontrolér Arduino. Ak chcete lepšie porozumieť funkciám terminálu, pozrite si našu príručku na históriu príkazov Linuxu.
Raspberry Pi beží na OS Raspberry Pi Lite, ktorý dobre spĺňa potreby tohto projektu. Je to spôsobené tým, že písací stroj zobrazuje jednoduché funkcie prostredníctvom terminálu TTY (alebo ďalekopisu).
Riley pripúšťa, že Arduino by sa z tejto rovnice dalo odstrániť. Riešenie akýchkoľvek problémov, zatiaľ čo multiplexory prenášajú príkazy Raspberry Pi do písacieho stroja, je efektívnejšie, pretože má rozsiahle znalosti o tomto mikrokontroléri. Prípadne je potrebné vytvoriť nový ovládač pre Linux, ktorý nahradí Arduino. Toto zatiaľ nie je v plánoch tohto tvorcu.
Zvažoval aj odstránenie Raspberry Pi a pridanie sériového portu medzi Arduino a písací stroj. Hoci s nadšením povedal, že by to znamenalo, že písací stroj by sa cítil ako skutočný ďalekopis, rozhodol sa zatiaľ zachovať všeobecný tok komponentov.
Rozhodol sa kódovať pomocou programovacieho jazyka Arduino kvôli jeho skúsenostiam s používaním Arduina pre projekt vyššieho dizajnu v škole. Táto skúsenosť sa niekoľkokrát hodila, najmä keď sa vyskytol malý problém pri pokuse povedať písaciemu stroju, aby stlačil súčasne dve zelené (funkčné) klávesy.
Problém s načasovaním bol nakoniec vyriešený tým, že Arduino stlačilo dve klávesy veľmi blízko pri sebe. To v skutočnosti oklamalo písací stroj, aby si myslel, že dve klávesy boli stlačené spolu a napokon umožnilo použitie zelených (funkčných) kláves.
S ohľadom na úvahy o rozdiele výkonu medzi Arduino a Raspberry Pi, rozdeľovače napätia použité v tomto projekte znížte 5V výstupný výkon Arduina na 3,3V výstupný výkon Pi Zero W.
Čo prináša budúcnosť?
Nedávno Riley zdieľal živé vysielanie na svojom kanáli YouTube o navrhovaní PCB v reálnom čase. Nie ste si istí, čo je to PCB? Pozrite si nášho sprievodcu na dosky plošných spojov. Ak nemáte záujem presedieť šesť hodín živého vysielaného obsahu (podrobne opísať dizajn), zvážte preskočenie videa do sekcie, ktorá vám vyhovuje.
Po dokončení schém plánuje poslať návrh PCB výrobcovi. Keď je doska plošných spojov dokončená a prijatá domov, Riley sa podelil o to, že je nadšený, že jedného dňa vezme hotový produkt na test v reálnom svete.
Vyskúšate tento projekt sami?
Keď teraz rozumiete, aké komponenty sú potrebné a ako sa to spája, môžete si kód prezrieť aj online. Môžete si pozrieť Rileyho open-source úložisko GitHub pre sériový písací stroj. Keď ste tam, prečítajte si skvelé vysvetlenie v súbore README, v ktorom je načrtnutá schéma zapojenia, ktorá vám pomôže spojiť všetky komponenty dohromady.
Ak zistíte, že potrebujete pomocnú ruku, obráťte sa na Riley's Kanál YouTube, Artillect, pre podrobnosti. Zistíte tiež, že zahŕňa aj iné spôsoby, ako sa s ním spojiť.
Užite si, že vášmu elektronickému písaciemu stroju dáte nový život ako linuxový terminál!
