Minivac 601 Replica (Változat 0.9): 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Az információelmélet úttörője, Claude Shannon által létrehozott oktatójáték a digitális áramkörök oktatására, a Minivac 601 digitális számítógép -készletet elektromechanikus digitális számítógépes rendszerként számlázták. A Scientific Development Corporation gyártotta a 60 -as évek elején, és 85,00 dollárért kelt el (ma körülbelül 720 dollár).

A Minivac 601 elektromechanikus reléket használt logikai kapcsolóként, valamint alapvető tárolóként. Egyszerű DPDT kapcsolók és SPDT nyomógombok alkották a bináris bemeneteket, a kimeneteket jelző fényekkel. A nagy motoros tárcsa lehetővé tette a felhasználó számára a tizedes vagy hexadecimális számok bevitelét, valamint a számkimenetet, vagy az órajel generátor szerepét. Ha többet szeretne megtudni a Minivac 601 -ről, itt talál további hivatkozásokat:

• Wikipédia
• Számítási előzmények központja
• Idősoros számítógépes archívum

Az itt bemutatott Instructable a teljes méretű másolata annak a Minivac 601 -nek 1961 -ből. Megpróbáltam a lehető leghűségesebb maradni az eredetihez, tekintettel a rendelkezésemre álló technológiákra és erőforrásokra. Nincs "vintage" egységem, ezért ezt a másolatot fényképek és az online elérhető kézikönyvek alapján készítettük. Ezeket a kézikönyveket PDF formátumban mellékeltem a projekt részeként. Ezeket a fájlokat egy helyi másolóközpontba vittem, és kinyomtattam őket, mint a fent látható spirális kötésű füzeteket. Igazán örülök az eredményeknek.

Szóval milyen közel van ez a másolat?

Mivel az eredeti Minivac 601 "kerete" fából készült, úgy érzem, hogy ésszerű reprodukciót készítettem. Nem tudom, miből készültek a felső panelek, de ez a másolat 3D nyomtatott. Az eredeti beépített transzformátort és hálózati áramot használt. Biztonsági okokból úgy döntöttem, hogy egy közös 12 V -os "fali szemölcsöt" használok, és a tápegység "biztosítékát" egy 2,1 mm -es tápcsatlakozóra cserélem.

Az elektronikus alkatrészek beszerzése meglehetősen egyszerű volt, azonban nehezebb olyan alkatrészeket találni, amelyek pontosan illeszkednek az eredeti megjelenéshez. Szerencsémre sikerült a csúszkakapcsolók között találni néhányat a helyi többletboltomban, amelyek nagyjából azonosnak tűnnek. Az ugyanabban a többletboltban talált lámpák nem voltak megfelelő megjelenésűek, de 3D -s "sapkákat" tudtam nyomtatni számukra, amelyek jobban megfeleltek a fényképeknek. Végül olyan reléket szereztem be, amelyek nem tűnnek túl rossznak, és az átlátszó porvédők eltávolításával még jobban illeszkedhetnek egymáshoz (úgy döntöttem, hogy nem). A nyomógombok lényegesen nagyobbak, mint az eredeti, de könnyen elérhetőek és robusztus "arcade" stílusú kapcsolók, így velük mentem. A forgókapcsolót kifejezetten ehhez a projekthez terveztem, így elég magas pontszámokat kap az autentikus megjelenésért. Részletekért lásd a Többnyire 3D nyomtatott forgókapcsolót.

A legnagyobb rés, és ezért nevezem ezt a 0.9 -es verziót, az, hogy a motoros forgókapcsoló funkciót még nem valósították meg. Volt egy verzióm, ami működött, de nem volt elég megbízható. Tehát visszatérek a rajztáblához, amikor azt mondják, hogy javítsák ki. Eközben a forgókapcsoló nagyszerűen működik kézi üzemmódban. Tehát időközben egy jelzőmechanizmust alkalmaztam annak jelzésére, hogy a motor mikor "bekapcsol", és milyen irányba kell forgatni a rotort. Ehhez a verzióhoz kérem a kezelőt, hogy legyen a motor. Ily módon a három kézikönyvben felsorolt "kísérletek" végrehajthatók. Ha elkészült, a motoros verzió csak a digitális bemenet-kimenet panel "bejövő" helyettesítője lesz.

1. lépés: Nyomtassa ki az alkatrészeket

Nyomtatási felbontás:.2 mm

Kitöltés: 20%

Kerületek: 5 (A felső panelek összes lyukának nagyon "robusztusnak" kell lennie, hogy támogassa az alkatrészek forrasztását.)

Szál: AMZ3D PLA fekete, fehér és piros színben

Megjegyzések: Minden alkatrészt PLA -ban nyomtattak, támaszok nélkül. A Minivac 601 létrehozásához ki kell nyomtatnia a következő részeket:

• 1 Főpanel - A nyomtatóágy méretétől függően a Főpanelt 1, 2 vagy 4 darabra nyomtathatja. A legtöbb valószínűleg 4 darabot fog nyomtatni: balra és jobbra lent, balra és jobbra. Nyomtasson fekete színben. Szünetet állítottam be a 2,20 mm -es jelnél, hogy az izzószálat fehérre változtassam a panel szövegének kinyomtatása érdekében.
• 1 bináris kimeneti csík - 1 vagy 2 darab nyomtatása. Nyomtasson kék színben, szüneteltesse az 1,20 mm -t, és váltson fehérre a szöveghez.
• 1 másodlagos tárolócsík - 1 vagy 2 darab nyomtatása. Nyomtasson kék színben, szüneteltesse az 1,20 mm -t, és váltson fehérre a szöveghez.
• 1 bináris bemeneti csík - 1 vagy 2 darab nyomtatása. Nyomtatás kék színben.
• 1 Decimális bemeneti -kimeneti panel - Fekete nyomtatás, szüneteltetés 2,20 mm -nél, és váltás fehérre a szöveghez.
• 1 Tápellátás panel - Fekete nyomtatás, szünet 2,20 mm -nél, és váltson fehérre a szöveghez.
• 1 Tápegység csík - Nyomtasson kék színben, szüneteltesse az 1,20 mm -t, és váltson fehérre a szöveghez.
• 13 Fényborító (opcionális) - Pirossal nyomtattam, hogy lefedjem a beszerzett lámpákat, hogy jobban hasonlítsanak az eredetire.
• 6 Reléalap (opcionális) - Feltételezem, hogy a más forrásokból származó relék felszerelési konfigurációja meglehetősen változatos lesz, ezért csak téglalap alakú lyukakat helyeztem a főpanelre a relékhez, és kinyomtattam ezeket a betéteket az általam használt relékhez. Csak be kell pattanniuk a Főpanelre.
• 1 Motorirányjelzők - Nyomtasson piros színnel, és szüneteltesse 0,60 mm -nél, és váltson fekete szövegre.

Nyomtatás utáni: Helyezze be a kék csíkokat a megfelelő nyílásokba a különböző paneleken a fenti képek alapján. Kis mennyiségű Ultra Gel Super Glue ragasztót használtam a helyükön tartásához. A szalagoknál, amelyeken vannak, győződjön meg arról, hogy a szegecsfuratok egy vonalban vannak.

2. lépés: Készítse el a dobozt

Lézerrel kivágtam a konzol keretét egyetlen 2 x 4 láb méretű 1/8 hüvelykes rétegelt lemezből. Mellékelten megtalálja a használt kivágott fájlt. A kereten belüli egyes darabok durva helyzetét lásd a fenti rajzokon. A vörösek a legmagasabb külső darabok, a kékek valamivel rövidebbek a függőleges tartók belsejében, a sárgák pedig a vízszintes tartók belsejében. A darabokat többnyire a helyére ragasztották, körülbelül 1/2 négyzet alakú dübelekkel és néhány rúddal.

Az előző lépésből származó nyomtatott paneleket használtam a keret tartódarabjainak pontos elhelyezésének meghatározásához. Ha elkészült, a Main, Power és Decimal Input-Output paneleknek bele kell illeszkedniük a keretbe, és jól meg kell támasztaniuk a kék és sárga tartókkal. Lehet, hogy a panelek széleit kicsit meg kell csiszolni, hogy illeszkedjenek, én megtettem.

Amikor befejeztem, a konzolt világoskék színűre festettem, közel az eredetihez.

3. lépés: Az építés legizgalmasabb része

Sajnálom, hogy nem tudtam ellenállni! A Minivac 601 gyártásához sok apró szegecset (számításom szerint 388) kell hozzáadni az előlapokhoz, a hozzájuk tartozó forrasztópofákkal együtt. A szegecsek vagy fűzőlyukak helyet biztosítanak az áramkörök létrehozásához használt áthidaló vezetékek behelyezéséhez és csatlakoztatásához, a forrasztó fülek pedig lehetővé teszik a szegecsek rögzítését a kapcsolókhoz, lámpákhoz stb. Íme az általam használt alkatrészek (néhány tartalékkal kiegészítve):

• 400 sima élű füles terminál lapos csatlakozó-Digi-Key cikkszám 36-4004-ND
• 2,06 mm-es 400 0,089 hüvelykes szemek sárgaréz, ónozott-Digi-Key cikkszám 36-35-ND

Nem voltak olcsók, de biztos vagyok benne, hogy a tengerentúlon jobb áron szerezheti be őket, ha hajlandó várni a szállítással (túl türelmetlen voltam). Ezenkívül szüksége lesz egy szerszámra a szegecsek beállításához. A következőket vásároltam az Amazon -tól (lásd a fenti képeket):

CRAFTMEmore Grommet Tool Fűzőlyukasztó szerszám Üllő és lyukasztó vágó 0,08 "(2 mm) és 0,12" (3 mm) apró tömítésekhez

Készítettem egy jig -et, hogy a panel, amin dolgoztam, vízszintesen maradjon, miközben beállítottam a fűzőlyukat (lásd fent). Mellékeltem a vágóreszelőt a jighez, amelyet 1/8 hüvelykes rétegelt lemezből és némi fűrészárufából készítettek a felszállókhoz. Vágjon két azonos méretű négyzetet, egyet a lyukkal együtt, egyet pedig anélkül, és ragassza össze őket. Adja hozzá az emelkedőket, hogy egy szintben legyenek az üllő tetejével, amikor a lyukba van helyezve.

A szegecs beállításához nyomja át a panel elején és hátulján lévő lyukon. Helyezze a forrasztópánt kis lyukát a kiálló szegecsre. Helyezze a szegecs fejét az üllő közepére (a panel hátlapjának felfelé kell néznie). Helyezze be a szegecsbeállító tengelyét (kalapácsnak) a szegecslyukba, és ha minden sorban van, koppintson néhányszor élesen a szegecskalapácsra egy kis kalapáccsal. A forrasztópofát most szilárdan rögzíteni kell a panelhez, és a szegecslyuknak akadálytalannak kell lennie. Ismételje meg még 387 alkalommal. Bízz bennem, nagyon jó leszel ebben!

A fenti képen a tizedes bemenet-kimenet panel hátulja található, minden szegecsével és fülével felszerelve. Tekintse meg a következő képeket ebben az utasításban, hogy meghatározza a többi panel forrasztópáka optimális tájolását.

4. lépés: Az alkatrészek beszerzése

A Minivac 601 konstrukcióban használt fő összetevők a következők:

• 13 12 V -os panelra szerelhető lámpák - ezeket egy helyi többletboltban találtam, pár dollárért. Szerelési átmérőjük körülbelül 15 mm.
• 7 DPDT panelre szerelhető csúszó kapcsoló - Ismét olcsón megtalálható a többletboltban. A rögzítő lyukaknak 28 mm távolságra kell lenniük a középponttól a középpontig, és a panelek alá kell felszerelni őket. Bónusz volt megtalálni az eredetihez illő piros csúszkákat. M3 x 8 mm -es csavarokat használtam anyákkal, hogy rögzítsem a helyükön.
• 6 SPDT panelre szerelhető nyomógombos kapcsolók-Digi-Key cikkszám 1568-1476-ND (piros).
• 6 12V DPDT relék-NTE Electronics R14-11D10-12 sorozat R14 általános célú egyenáramú relé az Amazon-tól
• 1 Panelre szerelhető tápcsatlakozó - Ennek meg kell egyeznie a 12V 2A "fali szemölcs" transzformátor csatlakozójával, amelyet ehhez a projekthez választ.
• 1 Forgókapcsoló - Használja az Instructable Többnyire 3D nyomtatott forgókapcsolót a forgókapcsoló létrehozásához, de használja az itt található STL fájlokat. Ezek a fájlok valódi 4 mm -es tengelyt biztosítanak (1/8 hüvelyk helyett), és rögzítőcsavarokat is hozzáadtam a rotorhoz és a gombhoz.
• 1 Elzáró kapcsoló - Használja az utasítható mágnesszelep -alapú leállító kapcsolót a lezáró kapcsoló létrehozásához.

5. lépés: Töltse fel a tápegységet

További alkatrészek szükségesek:

• 1 12v -os feszültségszabályozó - Használjon 2A vagy jobb névleges T7812 alkatrészt.
• 1.33 uF kondenzátor
• 1.1 uF kondenzátor (opcionális)

Kezdje úgy, hogy a lámpát, a csúszkakapcsolót és a tápcsatlakozót a panelre szereli, mint a fenti első képen. A Minivac 601 tápellátásához 12 V -os feszültségszabályozót használtam, amelyet csak "holtan buggyantam" a panel alkatrészeinek alsó oldalára. Részletekért nézze meg a fenti vázlatot és képeket. Amikor befejezte a tápegység bekötését, csatlakoztatnia kell a transzformátort, és a panel fényének ki kell gyulladnia. Egy több méteres teszttel 12 V -os leolvasást kap a kék és az elosztó + és - pontjaiból.

Megjegyzések a tápegységről:

• A tápegységet a forrasztó fülek használatának megkezdése előtt építettem meg, így a felépítés kicsit más volt. Ebben az esetben a szegecseket csupasz 22 AWG rézhuzallal "becsomagoltam", majd az üllővel és a kalapáccsal a helyükre állítottam. A Mátrix esetében ez elég jól működik, de a csomagolás meglehetősen unalmas volt. Ha újra meg kellene tennem, a forrasztó füleket használnám.
• A tápegység a panel + és - tápcsatlakozó pontjaihoz van csatlakoztatva. Ezen kívül van egy kis molex csatlakozó, amely a főpanelről rögzíti az elosztópontokat. Ez lehetővé teszi az összes panel könnyű eltávolítását karbantartás céljából.
• Van egy extra tápkábel párosítva, amelyet most használhatok a Rotary Switch motorhoz az 1.0 verzióhoz.

6. lépés: Töltse ki a főpanelt

Készítse elő a forrasztó füleket úgy, hogy a főpanelen lévő fülespárokat egymás felé forgatja (a szegecset forgatóként), amíg a nagy lyukak egymáshoz nem illeszkednek. Óvatosan hajlítsa fel az igazított fülek végeit néhány fokkal felfelé (ehhez jól használhatók a kicsi tűfogók). A fenti fényképek segítségével határozza meg az egyes fülek optimális tájolását.

Szerelje fel a lámpákat, a reléket, a csúszkákat és a nyomógombos kapcsolókat a főpanelre a fenti első képen látható módon. A csúszókapcsolók M3 x 8 mm -es csavarokkal és anyákkal vannak rögzítve. A fenti fényképeket útmutatóként óvatosan forrasztja a rögzített alkatrészeket a fülekhez, rövid hosszúságú, 22 AWG csatlakozóhuzal segítségével (én szilárd magot használtam). Az egyes részekhez tartozó szegecsek elég jól meg vannak jelölve, hogy mit kell tenniük arra az esetre, ha nehezen találja meg a csatlakoztatásokat a képek alapján.

Csatlakoztassa az összes + elosztócsíkot és az összes tápcsatlakozófület egymáshoz, és hagyjon elegendő vezetéket a tápegységhez való csatlakoztatáshoz. Kis molex csatlakozókat használtam, hogy szükség esetén könnyebbé tegyem a szétszerelést.

FIGYELMEZTETÉS: A fülek forrasztása közben a megfelelő szegecs körüli műanyag meglehetősen puha lesz. Próbáljon meg semmilyen nyomást nem gyakorolni a fülre semmilyen irányban, miközben a huzalt forrasztja a fülhöz, vagy körülbelül 10 másodpercig. Próbálja minimálisra csökkenteni azt az időt, amíg a hő felmelegszik, amikor a huzalokat a fülekhez forrasztják. Győződjön meg arról, hogy a forraszanyag csatlakozik a huzalhoz és mindkét forrasztópofához.

7. lépés: Töltse ki a tizedes bemenet-kimenet panelt

MEGJEGYZÉS: A Rotary Switch új motoros változata Instructable néven jelent meg. Kérlek használd:

Minivac 601 (Változat 1.0) Motorized Rotary Switch

e lépés helyett (hacsak nem elégedett az itt bemutatott egyszerűbb kézi verzióval).

További alkatrészek szükségesek:

• 2 5 mm -es LED - Ezek a szemetesládából kerültek ki, így nem vagyok biztos abban, hogy mekkora volt a feszültség.
• 1 Ellenállás (opcionális) - 3,1 K ohmos ellenállást használtam, és úgy tűnik, hogy jól működik a 12 V -os tápellátással.
• 1 4 mm -es tengely - zongorahuzalt használtam. Legalább 45 mm hosszúnak kell lennie.

A panel elindítása előtt készítse el a többnyire 3D nyomtató forgókapcsolót és a mágnesszelep -alapú leállító kapcsolót. Készítse elő a forrasztó füleket is, mint az előző lépésben.

Ragassza a forgókapcsoló testét a tizedes bemeneti-kimeneti panel hátuljához, ügyelve arra, hogy a test alján lévő lyukat illessze a panel középső furatához. Ügyeljen arra is, hogy a nádkapcsolók pontosan illeszkedjenek a 16 pár forrasztópofa közé a kapcsoló kerületén.

Ragassza a zárókapcsolót hátra, valamint a fenti második képen.

Fúrjon két további 5 mm-es lyukat a decimális bemeneti-kimeneti panelen, közvetlenül az ARM szöveg alatt. Középpontjuktól 14 mm távolságra kell lenniük, és egy vonalban kell lenniük a motor irányjelző tábláján lévő kör alakú nyilakkal. A "halott hiba" a fenti áramkör alapján összeköti a LED -eket, ügyelve arra, hogy a LED -ek középpontja 14 mm -re legyen egymástól, és ragasztja őket a panel hátuljához az éppen fúrt lyukakba. Ezeket csak részben kell behelyezni a lyukakba. Ragassza a motorirányjelző lemezt a panel elé, ahogy a fenti képen, és takarja el a lyukakat.

Vezeték a forgókapcsolóban. Először csupaszítson le elegendő szigetelést egy 22 AWG tömör huzalból, hogy a csupasz réz teljesen körbecsavarja a forgókapcsolótestet, és legalább 3 hüvelyk szigetelt huzal maradjon rögzítve. Óvatosan forrasztja a csupasz vezetéket mind a 16 nádkapcsoló alsó vezetékéhez. A 3. ábrán látható sárga huzal által jelzett helyzetben kell kezdeni és befejezni, hogy a huzal rögzíthető legyen a panel ARM forrasztópántjához. Rövid, 22 AWG vezeték esetén csatlakoztassa a felső vezetéket minden nádkapcsolóból a megfelelő forrasztópofához (zöld vezetékek fent). Ezek a csatlakozások kissé finom érintést igényelnek, hogy ne olvadjanak fel a műanyag.

A fényképek alapján kösse be a megszakító kapcsolót és a mozgásirányt jelző LED -eket.

Nyomja be az M3 anyákat a forgókapcsoló gomb alján és a forgókapcsoló forgórészének tetejébe. Csavarjon négy M3 x 8 mm -es csavart oldalról ezekbe az anyákba, amíg el nem érik a tengely furatát, és rögzítőcsavarként működnek. Fogja meg a 4 mm -es tengelyt, és rögzítse a forgókapcsoló gombot az egyik végéhez a rögzítőcsavarokkal. Csúsztassa a tengelyt és a gombját a tizedes bemeneti-kimeneti panel tetejéről a középső lyukon keresztül, amíg a gomb körülbelül 2 mm-rel a panel fölé nem kerül. A panel hátsó oldaláról csúsztassa lefelé a rotort a tengelyen keresztül a forgókapcsoló -testbe ütközésig, de ne túl erősen. Állítsa be a gombot úgy, hogy az ugyanabba az irányba mutasson, mint a Rotor alsó mágnese, majd húzza meg a Rotor rögzítőcsavarjait.

8. lépés: Végső összeszerelés

Csatlakoztassa a lakott paneleket a konzol keretéhez. Tépőzáras szalagokkal tartottam őket a helyükön, hogy szükség esetén karbantarthassam őket. Vezesse a vezetékeket a tápegységről a kék elosztó többi helyére. Fúrtam néhány lyukat a függőleges támaszokon a vezetékek vezetéséhez. A fenti képen az a kábel látható, amelyet a Molex csatlakozók segítségével csináltam. Kapcsolja be a Minivac 601 -et, és multiméterrel tesztelje, hogy a kék elosztó + és - pontjai 12 V -osként regisztrálnak -e.

9. lépés: Készítse el a patch kábeleket

A "programozhatja" a Minivac 601 -et úgy, hogy a vezetékeket a különböző alkatrészek szegecspontjaihoz csatlakoztatja, így áramköröket hoz létre. A vezetékes csatlakozók létrehozásához a következő alkatrészekre lesz szüksége:

• 100 22-16 Gauge Butt End Connectors-Hilitchi 100pcs 22-16 Gauge Butt Isolated Splice Terminals Elektromos huzalvágó csatlakozók az Amazon-tól
• 100 kúpos csap - Spaenaur cikkszám 239-497
• 75 láb (vagy úgy) 20 AWG összekötő huzal

Szükséges továbbá a csatlakozók préselő szerszáma. A következőket vettem:

Titan 11477 Ratcheting Wire Terminal Crimper az Amazon -tól

Készítettem patch kábeleket 3 hosszúságban, 8, 16 és 24 hüvelykben. Három különböző színt használtam: sárga, piros és kék, hogy megkönnyítsem az azonosítást, és mivel az eredeti is ezt tette. A 8 (sárga) és a 16 (piros) hüvelyk mindegyikéből 20 -at készítettem, a 24 hüvelykes (kék) huzalból pedig 10 -et. Előfordulhat, hogy többre van szüksége néhány fejlettebb kísérlethez.

Használja a fenékvégi csatlakozókat, és a préselő szerszám segítségével rögzítsen egy kúpos csapot minden vezeték végéhez. A kúpos csap nagyobb átmérőjű vége beilleszkedik a csatlakozóba. Lásd a fenti képet. Azt tapasztaltam, hogy szilárdabb kapcsolatom van a szegecsekkel, ha a kúpos csapot csak körülbelül 1/2 módon illesztem be a fenékcsatlakozóba a préselés előtt (a kúp valamivel nagyobb átmérőjű részét feltárva). Úgy tűnt, ez nem befolyásolja a préselés minőségét.

10. lépés: Tesztelés

Most már rendelkeznie kell mindennel, amire szüksége van a Minivac 601 tesztvezetéséhez. Azt javaslom, hogy először a készülék bekapcsolásával és a 3 kiváló kézikönyvben elterjedt "kísérletek" feldolgozásával kezdje. Annak ellenére, hogy a Minivac 601 -et nagyszámú kapcsolat képezi, ez még mindig elég egyszerű eszköz. Az esetenként rossz forrasztási kötésen kívül nincs sok baj.

A fenti képen a 9. kísérlet egyik változata, a Minivac 2. reléje "programozott", hogy reteszként működjön. A második nyomógomb megérintése engedélyezi a relét, és bekapcsolja a 2 -es lámpát. A lámpa a gomb felengedése után is ég. A 3. gomb megnyomása elengedi a relét, és a fény kialszik.

11. lépés: Utolsó gondolatok

Azok a projektek, amelyeken az utóbbi időben dolgozom, ugyanazt a mintát követik:

• A 60 -as évek klasszikus számítógépes játékainak és eszközeinek másolatai.
• Óriási oktatási értéke van.
• Jellemző egyedi és figyelemre méltó formatervezés.
• Koruk miatt ritkává váltak, így drágák és nehezen beszerezhetők.
• És talán a legfontosabb, hogy ők és tervezőik méltók arra, hogy emlékezzenek rájuk és tiszteljék őket.

A Minivac 601 ellenőrzi ezeket a dobozokat, majd néhányat. A Minivac 601 és egy későbbi termék, a Minivac 6010 között, amelyet vállalatoknak értékesítettek, sok ember megtanulta a digitális áramköröket és a számítógépes koncepciókat.

Valóban nagyon jó készülék, érdemes emlékezni.