Pokud jde o prozkoumání potenciálu vaší vynalézavé představivosti, Raspberry Pi je skvělým doplňkem vaší kreativní sady nástrojů. Zvažte, jak posouvat své kreativní hranice pomocí projektů, jako je stavba arkádového kabinetu, fotografování průzkumu vesmíru nebo oživení starších technologií.
Čerstvý absolvent byl inspirován k řešení unikátního projektu využívajícího elektronický psací stroj jako linuxový terminálový displej s pomocí počítače Raspberry Pi. Pojďme se podívat na to, proč se rozhodl podstoupit tento projekt, spolu s nástroji a technikami, které mu na cestě pomohly.
Učení od ostatních
Riley, která nedávno vystudovala strojní inženýrství, není cizí elektronika. Nejraději pracuje na projektech, kde navrhuje řešení kolem pohyblivých částí. Spárování jeho snu vytvořit vlastní mechanickou klávesnici s jeho láskou k pohyblivým součástem dělá tento projekt pro něj perfektním.
Nápad je zpočátku připisován kamarádovi ze střední školy. Společně pracovali na sestavení počítače pomocí procesoru Z80 a plánovali vykuchat starší psací stroj Smith Corona PWP D350, který by se použil jako klávesnice a pouzdro. Bohužel na části klávesnice se už šest let sbírá prach.
Tvůrce obsahu YouTube, CuriousMarc, použil stroj Teletype jako linuxový terminál, což znovu podnítilo Rileyho ambici zkusit to znovu.
Tento projekt je skvělý způsob, jak pochopit, jak fungují pohyblivé části a jak spolu technologie komunikují.
Komponenty projektu
Zde je to, co budete potřebovat k opětovnému vytvoření tohoto projektu doma:
- Brother AX-25 (nebo podobný psací stroj)
- Multiplexery
- Breadboard
- Raspberry Pi (s Raspberry Pi OS Lite)
- USB klávesnice
- Arduino One
- Kód: Arduino Programming Language
- Děliče napětí
- Různé kabely a konektory
Výzkum a příprava
Hlavní překážkou bylo pochopit, jak psací stroj interpretoval vnější úhozy. To bylo vyřešeno ruční identifikací každého kolíku připojeného ke kabelu psacího stroje a poté vytvořením tabulky, aby bylo vše v pořádku. Každému tlačítku je přiřazeno číslo mezi 0 a 87, aby bylo programování snazší.
Multiplexery se používají k připojení vstupů a výstupů bez nutnosti velkého množství kabeláže nebo konektivity. Můžete například snížit počet použitých pinů při práci s mnoha senzory nebo motory.
S ohledem na psací stroj se multiplexory používají k připojení mnoha vstupních kolíků k jedinému výstupnímu kolíku. Při změně vybraných pinů si pak můžete vybrat, který vstup je připojen k výstupu.
Aby byla zajištěna přesnost mezi součástmi, bylo nutné zapojit matici 8 x 11, aby bylo možné pochopit, jak správně mapovat stopy psacího stroje. Toto ruční zjišťování můžete vidět na Rileyho kanálu YouTube, na který je odkaz na konci této příručky.
Spojovací komponenty
Na základě Rileyho výzkumu mechanismus sedmikráskového psacího stroje funguje dobře s Arduinem. Chcete-li se dozvědět více o tomto mikrokontroléru, podívejte se na naši příručku zkoumání různých typů Arduina pro detaily. Proč nakonec použil Brother AX-25? Toto je pouze první psací stroj, který našel, aby vyhovoval jeho kritériím.
Na obrázku výše dlouhá obdélníková deska spojuje různé technologie dohromady. Tomu se říká prkénko na krájení. Hlavním účelem této desky je zjednodušit elektronické obvody. Podívejte se na našeho průvodce na jak funguje prkénko pro detaily.
S USB klávesnicí připojenou k Raspberry Pi pak můžete posílat příkazy do psacího stroje přes mikrokontrolér Arduino. Chcete-li hlouběji porozumět funkcím terminálu, nahlédněte do našeho průvodce na historie linuxových příkazů.
Na Raspberry Pi běží operační systém Raspberry Pi Lite, který dobře splňuje potřeby tohoto projektu. To je způsobeno tím, že psací stroj zobrazuje jednoduché funkce prostřednictvím terminálu TTY (neboli dálnopis).
Riley připouští, že Arduino by z této rovnice mohlo být odstraněno. Řešení jakýchkoli problémů, zatímco multiplexery předávají příkazy Raspberry Pi psacímu stroji, je efektivnější, protože má rozsáhlé znalosti tohoto mikrokontroléru. Případně je potřeba vytvořit nový ovladač pro Linux, který nahradí Arduino. To zatím tento tvůrce nemá v plánu.
Zvažoval také odstranění Raspberry Pi a přidání sériového portu mezi Arduino a psací stroj. Přestože byl nadšený, že se mohl podělit o to, že by to znamenalo, že by se psací stroj cítil jako skutečný dálnopis, rozhodl se prozatím zachovat obecný tok komponent.
Rozhodl se kódovat pomocí programovacího jazyka Arduino kvůli jeho zkušenostem s používáním Arduina pro projekt vyššího designu ve škole. Tato zkušenost se několikrát hodila, zvláště když došlo k malému problému při pokusu říct psacímu stroji, aby stiskl dvě zelené (funkční) klávesy současně.
Problém s načasováním byl nakonec vyřešen tím, že řekli Arduinu, aby stisklo dvě klávesy velmi blízko u sebe. To ve skutečnosti přimělo psací stroj, aby si myslel, že dvě klávesy byly stisknuty dohromady, a nakonec umožnilo použití zelených (funkčních) kláves.
S ohledem na úvahy o rozdílu výkonu mezi Arduino a Raspberry Pi, děliče napětí použité v tomto projektu snižují výstupní 5V výkon Arduina na 3,3V výstupní výkon Pi Zero W.
Co přináší budoucnost?
Nedávno Riley sdílel živé vysílání na svém kanálu YouTube o návrhu PCB v reálném čase. Nejste si jisti, co je to PCB? Podívejte se na našeho průvodce na desky plošných spojů. Pokud nemáte zájem sedět u šesti hodin živého vysílání obsahu (podrobného popisu designu), zvažte přeskočení videa do sekce, která vám vyhovuje.
Po dokončení schémat plánuje poslat návrh PCB výrobci. Když je deska plošných spojů dokončena a přijata domů, Riley se podělil, že je nadšený, že jednoho dne vezme hotový produkt na test v reálném světě.
Vyzkoušíte si tento projekt sami?
Až nyní pochopíte, jaké součásti jsou vyžadovány a jak se to snoubí, můžete si kód prohlédnout také online. Můžete si prohlédnout Rileyho open-source sériový psací stroj GitHub úložiště. Když tam budete, přečtěte si skvělé vysvětlení v souboru README se schématem zapojení, které vám pomůže propojit všechny součásti dohromady.
Pokud zjistíte, že potřebujete pomocnou ruku, poraďte se s Riley's Kanál YouTube, Artillect, pro detaily. Zjistíte také, že zahrnuje i jiné způsoby, jak se s ním spojit.
Užijte si, jak dát svému elektronickému psacímu stroji nový život jako linuxový terminál!
