Wenn es darum geht, das Potenzial Ihrer erfinderischen Vorstellungskraft zu erkunden, ist der Raspberry Pi eine großartige Ergänzung zu Ihrem kreativen Werkzeugkasten. Erwägen Sie, Ihre kreativen Grenzen mit Projekten wie dem Bau eines Arcade-Kabinetts, Weltraumforschungsfotografie oder der Erweckung älterer Technologien zum Leben zu erwecken.
Ein junger Absolvent wurde inspiriert, ein einzigartiges Projekt mit einer elektronischen Schreibmaschine als Linux-Terminal-Display mit Hilfe eines Raspberry Pi-Computers in Angriff zu nehmen. Werfen wir einen Blick darauf, warum er sich für dieses Projekt entschieden hat, zusammen mit den Werkzeugen und Techniken, die ihm dabei geholfen haben.
Von anderen lernen
Riley hat kürzlich einen Abschluss in Maschinenbau erworben und ist in der Elektronik kein Unbekannter. Er arbeitet am liebsten an Projekten, bei denen er Lösungen rund um bewegliche Teile entwirft. Seinen Traum, eine eigene mechanische Tastatur zu bauen, mit seiner Liebe zu beweglichen Teilen zu kombinieren, macht dieses Projekt perfekt für ihn.
Die Idee wird zunächst einem Schulfreund zugeschrieben. Gemeinsam arbeiteten sie daran, einen Computer mit einer Z80-CPU zu bauen, und planten, eine ältere Schreibmaschine, eine Smith Corona PWP D350, als Tastatur und Gehäuse zu verwenden. Leider verstauben die Tastaturteile nun schon seit sechs Jahren.
Ein Ersteller von YouTube-Inhalten, CuriousMarc, verwendete eine Teletype-Maschine als Linux-Terminal, was Rileys Ehrgeiz, es noch einmal zu versuchen, neu entfachte.
Dieses Projekt ist eine großartige Möglichkeit für Sie zu verstehen, wie bewegliche Teile funktionieren und wie Technologie miteinander kommuniziert.
Projektkomponenten
Folgendes benötigen Sie, um dieses Projekt zu Hause nachzubilden:
- Brother AX-25 (oder ähnliche Schreibmaschine)
- Multiplexer
- Brotschneidebrett
- Raspberry Pi (mit Raspberry Pi OS Lite)
- USB-Tastatur
- Arduino One
- Code: Arduino-Programmiersprache
- Spannungsteiler
- Diverse Kabel und Stecker
Recherche und Vorbereitung
Eine große Hürde bestand darin, zu verstehen, wie die Schreibmaschine externe Tastenanschläge interpretierte. Dies wurde gelöst, indem jeder mit dem Schreibmaschinenkabel verbundene Pin manuell identifiziert und dann eine Tabelle erstellt wurde, um alles in Ordnung zu halten. Jeder Taste ist eine Nummer zwischen 0 und 87 zugeordnet, um die Programmierung zu erleichtern.
Die Multiplexer werden verwendet, um Ein- und Ausgänge zu verbinden, ohne dass viel zusätzliche Verkabelung oder Konnektivität erforderlich ist. Beispielsweise können Sie die Anzahl der verwendeten Pins reduzieren, wenn Sie mit vielen Sensoren oder Motoren arbeiten.
In Bezug auf die Schreibmaschine werden Multiplexer verwendet, um viele Eingangsstifte mit einem einzigen Ausgangsstift zu verbinden. Beim Ändern der ausgewählten Pins können Sie dann auswählen, welcher Eingang mit dem Ausgang verbunden ist.
Um die Genauigkeit zwischen den Komponenten zu gewährleisten, war die Verdrahtung einer 8 x 11-Matrix erforderlich, um zu verstehen, wie die Schreibmaschinenspuren korrekt abgebildet werden. Sie können sehen, wie diese manuelle Erkennung auf Rileys YouTube-Kanal stattfindet, der am Ende dieses Handbuchs verlinkt ist.
Verbindungskomponenten
Basierend auf Rileys Forschung funktioniert der Daisy-Wheel-Schreibmaschinenmechanismus gut mit dem Arduino. Um mehr über diesen Mikrocontroller zu erfahren, lesen Sie unseren Leitfaden zu Erkunden der verschiedenen Arduino-Typen für Details. Warum hat er schließlich einen Brother AX-25 verwendet? Dies ist lediglich die erste Schreibmaschine, die seinen Kriterien entsprach.
Im Bild oben verbindet ein langes rechteckiges Brett verschiedene Technologien miteinander. Dies wird als Steckbrett bezeichnet. Der Hauptzweck dieses Boards ist es, elektronische Schaltungen zu vereinfachen. Sehen Sie sich unseren Leitfaden an wie ein Steckbrett funktioniert für Details.
Mit einer an den Raspberry Pi angeschlossenen USB-Tastatur können Sie dann über den Arduino-Mikrocontroller Befehle an die Schreibmaschine senden. Um ein tieferes Verständnis der Terminalfunktionen zu erhalten, konsultieren Sie unseren Leitfaden auf die Geschichte der Linux-Befehle.
Auf dem Raspberry Pi läuft Raspberry Pi Lite OS, das die Anforderungen dieses Projekts gut erfüllt. Dies liegt daran, dass die Schreibmaschine einfache Funktionen über das TTY- (oder Fernschreib-) Terminal anzeigt.
Riley gibt zu, dass der Arduino aus dieser Gleichung entfernt werden könnte. Die Behebung von Problemen, während Multiplexer Raspberry Pi-Befehle an die Schreibmaschine weitergeben, ist effizienter, da er über umfassende Kenntnisse dieses Mikrocontrollers verfügt. Alternativ muss ein neuer Linux-Treiber erstellt werden, um den Arduino zu ersetzen. Dies ist derzeit nicht in den Plänen dieses Schöpfers.
Er überlegte auch, den Raspberry Pi zu entfernen und eine serielle Schnittstelle zwischen dem Arduino und der Schreibmaschine hinzuzufügen. Obwohl er begeistert mitteilte, dass sich die Schreibmaschine dadurch wie ein echter Fernschreiber anfühlen würde, hat er sich entschieden, den allgemeinen Komponentenfluss vorerst beizubehalten.
Er entschied sich aufgrund seiner Erfahrung mit Arduino für ein Senior-Designprojekt in der Schule für die Programmierung mit der Arduino-Programmiersprache. Diese Erfahrung war ein paar Mal nützlich, besonders wenn es ein kleines Problem gab, als man versuchte, der Schreibmaschine zu sagen, dass sie zwei grüne (Funktions-)Tasten gleichzeitig drücken sollte.
Das Timing-Problem wurde schließlich gelöst, indem dem Arduino gesagt wurde, zwei Tasten sehr nahe beieinander zu drücken. Dies täuschte die Schreibmaschine tatsächlich vor, dass zwei Tasten gleichzeitig gedrückt wurden, und ermöglichte schließlich die Verwendung der grünen (Funktions-) Tasten.
In Bezug auf Überlegungen zur Leistungsdifferenz zwischen Arduino und Raspberry Pi, Spannungsteiler In diesem Projekt verwendet, reduzieren Sie die 5-V-Ausgangsleistung des Arduino auf die 3,3-V-Ausgangsleistung des Pi Zero W.
Was hält die Zukunft bereit?
Kürzlich hat Riley auf seinem YouTube-Kanal eine Live-Übertragung geteilt, in der er eine Leiterplatte in Echtzeit entwirft. Nicht sicher, was eine Leiterplatte ist? Sehen Sie sich unseren Leitfaden an Leiterplatten. Wenn Sie nicht daran interessiert sind, sechs Stunden Live-Übertragungsinhalte (mit detaillierter Beschreibung des Designs) durchzusitzen, können Sie das Video zu einem Abschnitt überspringen, der zu Ihnen passt.
Wenn die Schaltpläne fertig sind, plant er, das PCB-Design an einen Hersteller zu senden. Als die Leiterplatte fertiggestellt und zu Hause angekommen ist, teilte Riley mit, dass er sich darauf freut, das fertige Produkt eines Tages in der realen Welt zu testen.
Werden Sie dieses Projekt selbst ausprobieren?
Da Sie jetzt verstehen, welche Komponenten erforderlich sind und wie sie zusammenkommen, können Sie den Code auch online überprüfen. Sie sind herzlich eingeladen, Rileys Open-Source anzuzeigen GitHub-Repository für serielle Schreibmaschinen. Während Sie dort sind, lesen Sie sich die großartige Erklärung in der README-Datei durch, die einen Schaltplan skizziert, der Ihnen hilft, alle Komponenten miteinander zu verbinden.
Wenn Sie Hilfe benötigen, wenden Sie sich an Riley's YouTube-Kanal, Artillect, für Details. Sie werden auch feststellen, dass er auch andere Möglichkeiten hat, sich mit ihm zu verbinden.
Genießen Sie es, Ihrer elektronischen Schreibmaschine als Linux-Terminal neues Leben einzuhauchen!
