लकड़ी के डिस्क प्लेयर: 20 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

लेखक द्वारा jbumsteadJon Bumstead का अनुसरण करें:

के बारे में: प्रकाश, संगीत और इलेक्ट्रॉनिक्स में परियोजनाएं। उन सभी को मेरी साइट पर खोजें: www.jbumstead.com jbumstead के बारे में अधिक » फ्यूजन 360 प्रोजेक्ट्स »

मैं यह प्रदर्शित करना चाहता था कि बड़े पैमाने पर डिस्क प्लेइंग मशीन बनाकर सूचना भंडारण उपकरण कैसे काम करते हैं। सीडी प्लेयर जैसे हल्के हस्तक्षेप पर आधारित होने के बजाय, मैंने जो उपकरण बनाया है, वह लकड़ी के डिस्क को छेद और "गैर-छेद" के साथ बजाता है (जैसा कि मैं उन्हें इस निर्देश में संदर्भित करता हूं) जो या तो एक लेजर बीम को पास या ब्लॉक करता है। ये छेद और गैर-छेद बाइनरी डेटा में 1 और 0 के अनुरूप होते हैं जो एक पाठ संदेश को कोड करते हैं, जैसे गीत के बोल या उद्धरण। बाइनरी जानकारी को डिस्क से पढ़ा जाता है, एक Arduino पर संग्रहीत किया जाता है, और डिवाइस के सामने एक एलईडी मैट्रिक्स पर टेक्स्ट संदेश प्रदर्शित करने के लिए डीकोड किया जाता है। जैसा कि डेटा पढ़ा जा रहा है, बाइनरी जानकारी की कल्पना करने के लिए एलईडी मैट्रिक्स को पॉप्युलेट किया गया है। जब एक उच्च बिट पढ़ा जाता है, तो एक मिडी नोट भी चलाया जाता है। निर्मित संगीत यादृच्छिक लग सकता है, लेकिन यह 1 और 0 की श्रृंखला का प्रतीक है जो वास्तव में सार्थक जानकारी रखता है।

मेरे द्वारा बनाया गया लकड़ी का डिस्क प्लेयर केवल लगभग 700 बिट (<0.1kB) पकड़ सकता है क्योंकि डिस्क में छेद कितने बड़े हैं। इसलिए, संग्रहीत किए जा सकने वाले संदेश संक्षिप्त हैं। संदर्भ के लिए, एक सीडी में लगभग 700 एमबी जानकारी हो सकती है, जो कि मेरे द्वारा बनाई गई लकड़ी की डिस्क की तुलना में लगभग 10 मिलियन गुना अधिक है। पूरी परियोजना सीडी (पहले से ही दिनांकित भंडारण उपकरण) पर सूचना भंडारण के पैमाने की कल्पना करने में मदद करती है और कैसे डिजिटल जानकारी को मनुष्यों के लिए सार्थक कुछ में पढ़ा और डिकोड किया जाता है।

इस निर्देश में, मैं सिस्टम डिज़ाइन और निर्माण पर जाऊँगा, कैसे संदेश को लकड़ी की डिस्क पर बाइनरी जानकारी में परिवर्तित किया गया था, और रास्ते में कई चुनौतियाँ।

परियोजना कई स्रोतों से प्रेरित थी, जिनमें शामिल हैं:

8-बिट शो एंड टेल के चैनल में एक रिकॉर्ड पर संग्रहीत एक गुप्त संदेश के बारे में एक भयानक वीडियो था जिसे कमोडोर 64 पर पढ़ा जा सकता था

वर्टिकल रिकॉर्ड प्लेयर, जैसे कि ग्रामोवोक्स और रॉय हार्पाज़ द्वारा

यांत्रिक संगीत बजाने वाले उपकरण, जिन्हें पॉलीफ़ोन कहा जाता है, 1800 के दशक के मध्य में विकसित हुए

माउंटेन व्यू में कंप्यूटर इतिहास संग्रहालय, CA

RCA द्वारा विकसित CED Videodisc पर Techmoan का वीडियो

एप्लाइड साइंस इमेज रिकॉर्ड, सीडी, और डीवीडी इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के साथ

ऑप्टिकल रोटरी एनकोडर

आपूर्ति

10X 10"x15"X1/8" प्लाईवुड शीट

सफेद एक्रिलिक शीट

1X 50RPM डीसी मोटर

1X अरुडिनो नैनो

1X एच-ब्रिज L9110

1X स्टेपर मोटर्स Nema 17 बाइपोलर स्टेप मोटर (3.5V 1A)

1X 2mm लीड स्क्रू

2X तकिया ब्लॉक 21. दो लीड स्क्रू नट 22. दो असर वाली स्लाइड झाड़ी और 200 मिमी रैखिक शाफ्ट:

1X डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले MAX 7219

1X 5V बिजली की आपूर्ति

1X मिनी यूएसबी केबल

2X फोटोडायोड -

2X आईआर एलईडी

1X आईआर फोटोडायोड

2X 650nm लेजर मॉड्यूल

1X 5.5 x 2.5 मिमी पैनल माउंटिंग डीसी पावर जैक

1X पावर स्विच -

1X मिडी जैक -

3X LM358 op amp

2X NPN ट्रांजिस्टर

1X TIP120 ट्रांजिस्टर

2X डायोड

3X 10k ट्रिम बर्तन

सिस्टम योजनाबद्ध पर दिखाए गए प्रतिरोधक

प्रोटोटाइप बोर्ड

8 मिमी व्यास के मैग्नेट -

मीट्रिक हार्डवेयर किट

चरण 1: सिस्टम अवलोकन

डिवाइस का उद्देश्य लकड़ी के डिस्क पर संग्रहीत संदेश को डीकोड करना है। इस चरण में, मैं पूरी प्रक्रिया का त्वरित अवलोकन प्रदान करूंगा।

1. एक संदेश चुनें। मैंने डिस्क पर स्टोर करने के लिए अपने कुछ पसंदीदा लेखकों और संगीतकारों के संदेशों को चुना। ऊपर दिए गए उदाहरण में, मेरे पास क्लासिक है "घबराओ मत!" हिचहाइकर गाइड टू द गैलेक्सी से।

2. एक बाइनरी रूपांतरण तालिका बनाएं। यदि आप बाइनरी जानकारी से अपरिचित हैं, तो प्रक्रिया के बारे में सीखने के लिए बहुत सारी उपयोगी किताबें, पाठ्यक्रम और वीडियो हैं। मूल विचार 1 और 0 के अद्वितीय संयोजनों के साथ आना है जो किसी क्रिया, मूल्य, अक्षर या अन्य इकाई से मेल खाते हैं। अपने डिस्क प्लेयर के लिए, मैंने संदेशों को डिकोड करने पर ध्यान केंद्रित किया। इसलिए मैंने एक तालिका बनाई जो 5-बिट बाइनरी नंबरों को एक चरित्र से जोड़ती है (उदाहरण के लिए 00100 अक्षर "डी" से मेल खाती है), जो इस चरण में संलग्न है। मेरे द्वारा बनाई गई तालिका 8-बिट ASCII तालिका का एक छोटा संस्करण है।

3. संदेश को बाइनरी में बदलें। मेरे द्वारा बनाई गई तालिका का उपयोग करके, संदेश में प्रत्येक वर्ण को बाइनरी में परिवर्तित किया जाता है और एक बाइनरी अनुक्रम बनाने के लिए सहेजा जाता है।

4. बाइनरी को डिस्क पर व्यवस्थित करें। अब जब मेरे पास एक द्विआधारी संदेश था, तो मुझे इस बात पर विचार करने की आवश्यकता थी कि लकड़ी की डिस्क पर जानकारी को इस तरह से कैसे संग्रहीत किया जाए जिसे एक उपकरण द्वारा पढ़ा जा सके। मैंने 1 और 0 को एक सर्कल में व्यवस्थित गैर-छेद और छेद के रूप में संग्रहीत करने का निर्णय लिया (बिल्कुल एक सीडी की तरह)। एक बार जब एक पूर्ण क्रांति सूचना से भर जाती है, तो अगला डेटा रेडियल रूप से बाहर की ओर बढ़ते हुए दूसरी पंक्ति में संग्रहीत किया जाएगा। मैंने एक बार में एक बिट पढ़ना चुना, इसलिए डेटा के लिए केवल एक डिटेक्टर की आवश्यकता है। जैसे ही डिस्क घूमती है, छेद और गैर-छेद डिटेक्टर के ऊपर से गुजरते हैं।

लेकिन डिटेक्टर को कैसे पता चलता है कि डेटा को कब पढ़ना है? मैं कैसे सुनिश्चित कर सकता हूं कि डेटा डिटेक्टर सही समय पर पढ़ रहा था जब डिस्क में छेद डिटेक्टर के ऊपर था? मैंने "घड़ी" डिटेक्टर जोड़कर इस समस्या को हल किया जो डिवाइस पर स्थिर रहता है। डिस्क पर सबसे आंतरिक रिंग में समान रूप से छेद किए गए हैं। जब क्लॉक डिटेक्टर एक गिरते या बढ़ते किनारे को दर्ज करता है, तो डेटा डिटेक्टर एक बिट जानकारी में पढ़ता है। 2-4 से सूचीबद्ध प्रक्रियाओं को मैटलैब का उपयोग करके किया गया था और चरण 18 में चर्चा की गई है।

5. डिस्क प्लेयर के साथ बाइनरी में पढ़ें। घड़ी और डेटा डिटेक्टरों में से प्रत्येक में एक लेज़र और फोटोडायोड होता है। जब कोई छेद नहीं होता है, तो लेजर डिस्क से परावर्तित हो जाता है और फोटोडायोड को हिट करता है और 1 को पंजीकृत करता है। फोटोडायोड का आउटपुट बढ़ाया जाता है, एक श्मिट ट्रिगर के साथ द्विभाजित होता है, और एक Arduino नैनो के साथ डिजिटल रूप से पढ़ा जाता है। डिस्क की एक पंक्ति को पूरा करने के बाद, एक स्टेपर मोटर (नेमा 17 बाइपोलर स्टेप मोटर 3.5V 1A) डेटा डिटेक्टर को डिस्क पर अगली पंक्ति में ट्रांसलेट करती है। डेटा डिटेक्टर रखने वाली रेल की प्रारंभिक स्थिति रेल के शीर्ष स्थान पर एक फोटोइंटरप्ट का उपयोग करके निर्धारित की जाती है। प्लेयर में एक मिडी आउटपुट होता है, जो हर बार 1 पढ़ने पर एक नोट बनाता है। सर्किट का विवरण बाद के चरणों में वर्णित किया जाएगा।

6. बाइनरी को डीकोड करें और एक संदेश प्रदर्शित करें। पूरी डिस्क पढ़ने के बाद, Arduino संदेश में बाइनरी को डीकोड करता है और इसे एक स्ट्रिंग के रूप में सहेजता है। संदेश डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले (MAX 7219) पर प्रदर्शित होता है।

चरण 2: सीएडी मॉडल, लेजर कटिंग और 3डी प्रिंटिंग

सीएनसी प्रतियोगिता 2020 में दूसरा पुरस्कार