Hellschreiber Clock: 13 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Ang isang maliit na microcontroller ay naka-program upang mag-output ng isang serye ng mga tono na kung saan, kapag pinakain sa isang PC soundcard at naproseso ng isang spectrum analyzer na programa, ay nagpapakita ng isang imahe ng kasalukuyang oras.

Hakbang 1: Spectrum Lab Software

Ang lahat ng pagsusumikap sa pag-aaral at pagpapakita ng mga tono ay ginaganap ng isang piraso ng libreng software, ang "Spectrum Lab" na isinulat ng isang taong mahilig sa Amateur Radio, DL4YHF. Sinusuri nito ang tunog na napakain sa pamamagitan ng sound card at ipinapakita ang resulta bilang isang larawan.

Ang uri ng display na ginamit dito ay tinatawag na "talon" na display, at itinakda ito upang mag-scroll mula kanan pakanan. Tradisyonal na nag-scroll ito mula sa itaas hanggang sa ibaba, at samakatuwid ang term, talon. Ang program na ito ay ginagamit ng mga amateurs upang makipag-usap sa kalahati ng buong mundo sa mga bahagi ng isang wat, bukod sa iba pang mga bagay. Ito ay isang may kakayahang programa, at mayroong maraming mga setting na dapat ayusin nang tama upang magresulta sa isang mahusay na pagpapakita. Ang salitang "Hellschreiber" ay nagmula sa larangan ng telegrapya, matagal na ang nakalipas, at literal na nangangahulugang pagsulat nang may ilaw. Ang ipinakitang ipinakita sa pagpapakilala ay isang balangkas ng tindi ng dalas laban sa oras. Ang microcontroller ay naka-program upang makabuo ng isang serye ng mga tono, tulad ng isang imahe ng impormasyon ay ipininta ng program na ito. Ang mode na ito ay tinukoy bilang "sunud-sunod na multi tone na Hellschreiber" at ginagamit para sa pakikipag-usap sa mahabang distansya gamit ang medyo simpleng kagamitan sa paglilipat.

Hakbang 2: Oras Bilang Sequence ng Frequencies

Ipinapakita ng screenshot na ito ang pagkuha mula sa orasan na nagpapadala ng isang sunud-sunod na impormasyon ng segundo. Tunay na ito ay bogus, dahil ang bawat hanay ng mga digit ay tumatagal ng ilang segundo upang mabuo at sa gayon ang mga ipinapakita ay sumasakop sa isang mas malaking agwat ng oras kaysa sa iminungkahing tatlong segundo.

Ang pattern ng mga tuldok na nakikita sa itaas ng linya ng mga digit ay dahil sa mga harmonika ng mga tono: ang microcontroller ay bumubuo ng mga tono sa pamamagitan ng paglipat ng isang linya ng port sa supply o lupa, at ang nagresultang parihabang alon ay maraming mga harmonika. Dahil direkta itong pinakain sa sound card, ipapakita ng display ang lahat ng mga harmonika na ito kasama ang nais na pangunahing dalas. Dahil ang pag-aayos para sa isang dalisay na alon ng sine ay mahirap, ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum at minimum na mga frequency na ginamit para sa pagpapakita ay dapat ayusin upang mas mababa sa isang oktaba. Sa madaling salita, ang maximum na dalas ay dapat mas mababa sa dalawang beses sa minimum na dalas.

Hakbang 3: Ipakita ang Tuwing ikasangpung Segundo

Ang ipinakitang ipinakita sa pigura ay mas makatotohanang uri ng pagganap na makukuha mula sa orasan: I-update bawat sampung segundo.

Ang mga digit ay na-program upang mai-spaced hiwalay upang maging mas mahusay, biswal. Ang lahat ng mga programa na gumawa ng mga ipinapakitang ito ay isinama sa isang zip file sa huling hakbang ng itinuturo na ito. Ang circuit diagram ay kasama sa ASCII form sa mga asm file. Ang microcontroller ay isang Microchip 12F510, isang walong lead microcontroller na naorasan sa 32.768 KHz gamit ang isang maliit na kristal mula sa isang hindi na relo. Isang linya lamang ng output ang ginamit, nag-iiwan ng dalawang linya ng I / O at isang linya ng pag-input na libre para sa iba pang mga paggamit.

Hakbang 4: Mga Waveform

Ipinapakita ng dalawang numero ang uri ng mga waveform na pumapasok sa sound card upang gawing posible ang mga ipinakitang ito.

Ipinapakita ng una ang lahat ng pitong mga frequency output na magkakasunod, at ang unang dalas muli. Ito ang digit na "1", ang pagpapatakbo ng pitong mga frequency na sanhi ng patayong linya, at ang pangwakas sa kanang bahagi ng base. Ang pangalawa ay ipinapakita kung paano sanhi ng mga puwang ang mga blangko na puwang sa display. Kung ang isang partikular na puwang sa dot matrix na bumubuo ng isang character ay walang laman, ang kaukulang dalas ay hindi ipinadala sa oras ng puwang nito, sa gayon bumubuo ng isang character na may mga light spot at walang laman na puwang.

Hakbang 5: Nagpapakita ng Arbitrary Bitmaps

Ang pagpapakita ng oras, o iba pang tulad ng alphanumeric data, ay mabuti, ngunit kung minsan maaari naming hilingin na magkaroon ng isang magandang pagpapakita ng ilang mga random na bagay.

Maaari itong magawa, tulad ng tatalakayin at maipakita. Magsusulat ako ng mga program na nagpapakita ng linya ng teksto na "Instructables" bilang isang bitmap, at ang robot na maaaring turuan, bilang isang graphic na may taas na 24 na pixel. Una, ang mga kinakailangang larawan ay dapat na nai-digitize. Ang paunang hakbang ay upang iguhit ang mga ito sa graph paper. Ang "Instructables" ay nakasulat gamit ang isang font na may limang pixel na taas. Dahil ito ay naipapadala bilang isang bitmap, pinagsama-sama ko ang mga titik saanman posible nang hindi sinisira ang kakayahang mabasa. Ang imahe ng itinuturo na robot ay nabawasan hanggang 24 na mga pixel nang patayo at pagkatapos ay minarkahan ko ang balangkas nito ng mga tuldok, at nagdagdag ng ilang mga tuldok sa interior din. Sa palagay ko makikilala ng mga tao ang robot, lalo na kung sasabihin mo sa kanila ang una na iyan ang dapat.

Hakbang 6: Pag-Digitize ng "Mga Instructable"

Ipinapakita ng larawan kung paano na-digitize ang bitmap ng linya ng teksto.

Ang pagkuha sa kaliwang haligi, halimbawa, ang lahat ng mga pixel nito ay itim. Kaya't lahat sila ay iisa: 11111 Nagpapangkat kami nang apat, gumagawa ng dalawang nibble: 1 1111 Ang dalawang ito ay pagkatapos ay ipinahayag bilang hexadecimal, para sa isang compact na representasyon: 1 F Dahil ang mga character ay limang bits mataas, ang unang digit ay magiging alinman 0 o 1, at ang pangalawang digit ay 0-1, AF. Ang ilalim ay kinuha upang maging mas makabuluhang wakas. Ang pangalawang haligi ay blangko, kaya lahat ng zero: 00 hex. Ang pangatlong haligi ay may unang tatlong isa na sinusundan ng dalawang zero: 1 1100 -> 1 C At iba pa ay nagpapatuloy, hanggang sa pinakadulo. Ang lahat ng ito ay crammed sa isang isama file, na tinatawag na "instrlable.inc". Kaya sa pamamagitan ng pagbabago ng linya na tumutukoy sa isama ang file sa pangunahing programa, maaari mong baguhin ang ipinakitang bitmap. Kung sakaling gumawa ka ng isa pang bimap na ipinapakita ang iyong pangalan, halimbawa, maaari mo itong ilagay sa isang file na "yourname.inc" at tawagan ito sa pangunahing programa.

Hakbang 7: Ang Ipinapakita na Resulta

Gumagana ito, tulad ng nakikita mo sa nagreresultang imahe sa screen.

Pinapayagan ka ng Spectrum Lab software na piliin ang mga kulay at shade ng display, kaya sa pamamagitan ng maingat na pagpili maaari mong ipakita ang napakagandang teksto gamit ang program na ito.

Hakbang 8: Pagkakasunud-sunod ng Mga Frequency

Tingnan natin nang mabuti kung paano nabuo ang imaheng iyon.

Ang unang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng pagkakasunud-sunod ng mga frequency na ibinuga ng micro, na may isang maikling resolusyon ng oras. Malinaw na ipinapakita nito ang likas na hagdan ng mga tono, dahil ang mga tono na bumubuo sa mga tuldok ay inilalabas sa serial series. Maaari mo ring makita kung bakit nabuo ang mga character sa lahat ng slope sa kanan. Ipinapakita ng pangalawa ang parehong display, na may iba't ibang setting ng filter. Ang resolusyon ng oras ng filter na ito ay nabawasan, upang ang mga tuldok ay tila masakop ang mas maraming oras. Ang nagresultang pahalang na pahid ay may resulta na ginagawang mas madaling basahin ang teksto. Ang isang senyas ay dapat magkaroon ng kaukulang setting ng programa bago ito maipakita bilang isang makikilalang imahe.

Hakbang 9: Pagdidikit sa Robot

Ang robot ay may taas na 24 bits, at sa gayon ay hindi umaangkop sa loob ng isang walong salita. Ang isang iba't ibang mga diskarte ay ginamit upang i-digitize ang robot, oras na ito nanghihiram mula sa programa na ginamit para sa "musikal na mga pagbati card" na itinuturo.

Dahil ang larawan ay nabuo sa pamamagitan ng isang pagkakasunud-sunod ng mga tono, dapat na maipakita ng isang programang musikal ang robot, sa kondisyon na ang robot ay pinakain dito bilang isang pagkakasunud-sunod ng mga dalas na mabago sa musika. Ipinapakita ng figure ang robot, ang mga hilera na may label na may mga halaga ng pagkaantala upang mai-plug sa isang programa ng musika. Ang mga halagang ito ay bahagyang binago at magagamit bilang listahan ng robot.asm at nagresulta ito sa isang halos makilala ang pagpapakita ng robot.

Hakbang 10: Ang Robot sa Screen ng Computer

Iyon ay isang ibon … Ito ay isang eroplano … Ito ay isang martian na lumilipad platito …

Ito ay ang itinuturo na robot.

Hakbang 11: Ang Hardware

Ipinapakita ng mga numero ang larawan at ang circuit diagram ng microcontroller na gumagawa ng mga larawang ito.

Ito ay isang walong pin microcontroller, ang 12F510, na gawa ng microchip. Ang naka-screen na cable sa kaliwa ay kumokonekta sa sound card ng computer. Ang konektor sa kanan ay kumokonekta sa programmer, at nagbibigay din ng lakas. Nang walang pag-unplug ng anuman o pagbabago ng anumang mga koneksyon, ang microcontroller ay maaaring mabura at muling ma-program sa pamamagitan ng ICSP sa pamamagitan lamang ng pagpapatakbo ng mga naaangkop na programa sa computer.

Hakbang 12: Ang Prinsipyo

Ipinapakita ng pigura ang prinsipyo sa likod ng pagpapakita ng matrix ng mga tuldok na bumubuo sa mga character. Ang pagkakasunud-sunod ng tumataas na mga tono ay bumubuo ng isang waverform na hagdanan, na kung saan, na paulit-ulit sa tiyak na mga agwat, bumubuo ng isang lagarian sa kabuuan ng banda ng mga frequency na bumubuo sa tauhan. itinuturo, https://www.instructables.com/id/Oscilloscope-clock/, sa pagpapakita ng oras sa isang oscilloscope. Ang prinsipyo ay magkatulad, maliban sa naunang gumamit ng mga antas ng boltahe at ang isang ito ay gumagamit ng dalas. Ang pagkakaiba ay ang mga antas ng boltahe ay napakahirap ipakita sa paggamit ng sound card, at halos bawat programa na nagpapakita ng mga antas ng boltahe ay hindi ito ipinapakita sa mode na ginagawang nakikita ang mga character. Ang bawat character ay ipinapakita bilang isang pagkakasunud-sunod ng mga haligi ng pitong pixel ang taas. Kung ang ilaw sa ilalim ng pinaka-pixel ay dapat na naiilawan, ang dalas na naaayon dito ay nakabukas sa isang maikling tagal ng oras. Sa kaso ng "orasan ng oscilloscope", isang partikular na antas ng boltahe ang gaganapin para sa oras na iyon. Kung ang pixel na iyon ay magiging madilim, ang tono ay hindi ginawa, o, isang antas ng pagbawas ay ipinadala sa halip. Dahil ang mga frequency na ito (o mga antas ng boltahe) ay pinapadala nang sunud-sunod, sunod-sunod, hindi sila bumubuo ng isang patayong linya. Bumubuo sila ng isang linya na nakasandal sa kanan. Posibleng maipadala ang mga piraso sa pabalik na direksyon, at pagkatapos ay ang mga nagresultang character ay masasandalan sa kaliwa. Mukha itong hindi natural, at sa gayon ang ginustong pag-aayos ay ginustong. Ang isa pang uri ng hellschreiber, na nagpapadala ng lahat ng mga tono nang sabay, ay may kakayahang makabuo ng perpektong mga patayong character. Dahil nangangailangan ito ng paggawa ng lahat ng mga tono nang sabay, nang walang pagbaluktot, hindi posible na ipatupad ito sa isang simpleng paraan gamit ang isang solong microcontroller.