Replika Minivac 601 (Verzija 0.9): 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Kreiran od pionira teorije informacija Claudea Shannona kao obrazovne igračke za podučavanje digitalnih kola, Minivac 601 komplet digitalnih računara bio je naplaćen kao elektromehanički digitalni računarski sistem. Proizvela ga je Scientific Development Corporation početkom 60 -ih, prodala se za 85,00 USD (danas oko 720 USD).

Minivac 601 je koristio elektromehaničke releje kao logičke prekidače, kao i za vrlo jednostavno skladištenje. Jednostavni prekidači DPDT i tipke SPDT čine binarne ulaze, sa svjetlima koja predstavljaju izlaze. Veliki motorizirani brojčanik korisniku je omogućio unos decimalnih ili heksadecimalnih brojeva te izlazne brojeve ili djelovao kao generator takta. Za više informacija o Minivac 601 evo nekoliko dodatnih referenci:

• Wikipedia
• Centar za istoriju računarstva
• Računalna arhiva vremenske linije

Ovdje predstavljeni Instructable služi za repliku Minivac 601 u punoj veličini iz 1961. Pokušao sam ostati što vjerniji originalu s obzirom na tehnologije i resurse koji su mi dostupni. Nemam "vintage" jedinicu pa je ova replika izrađena na osnovu fotografija i originalnih priručnika koji su bili dostupni na internetu. Uključio sam ove priručnike u PDF formatu kao dio ovog projekta. Donio sam ove datoteke u lokalni centar za kopiranje i dao ih odštampati kao knjižice sa spiralnim povezom koje možete vidjeti gore. Zaista sam zadovoljan rezultatima.

Koliko je blizu ova replika?

Budući da je "okvir" za originalni Minivac 601 napravljen od drveta, osjećam da sam napravio prilično razumnu reprodukciju. Nisam siguran od čega su napravljeni gornji paneli, ali ove replike su 3D štampane. Original je imao ugrađeni transformator i koristio je električno napajanje. Odlučio sam se koristiti uobičajenu "zidnu bradavicu" od 12 V iz sigurnosnih razloga, zamijenivši "osigurač" na ploči za napajanje utičnicom za napajanje od 2,1 mm.

Nabavljanje elektroničkih dijelova bilo je prilično jednostavno, međutim pronalaženje dijelova koji se potpuno podudaraju s izgledom originala bilo je teže. Imao sam sreće na kliznim prekidačima pronašavši neke u mojoj lokalnoj prodavnici viškova koji izgledaju prilično identično. Svjetla koja sam pronašao u istoj prodavnici viškova nisu imale pravi izgled, ali uspio sam 3D ispisati "kape" za njih koje su više u skladu s fotografijama. Na kraju sam nabavio releje koji ne izgledaju tako loše, a mogli bi se još bolje ukloniti uklanjanjem prozirnih pokrivača za prašinu (odlučio sam da to ne želim). Gumbi su znatno veći od originala, ali su lako dostupni i robusni prekidači u "arkadnom" stilu pa sam krenuo s njima. Rotirajući prekidač dizajnirao sam posebno za ovaj projekt tako da dobiva prilično visoke ocjene za autentičan izgled. Za detalje pogledajte moju Uputu za rad s uglavnom 3D printanim rotacijskim prekidačem.

Najveći jaz, i razlog zašto zovem ovu verziju 0.9, je taj što funkcija motoriziranog okretnog prekidača još nije implementirana. Imao sam verziju koja je nekako funkcionirala, ali nije bila dovoljno pouzdana. Vraćam se na ploču za crtanje kako kažu da se to popravi. U međuvremenu okretni prekidač odlično radi u ručnom načinu rada. Tako da sam u međuvremenu implementirao signalni mehanizam koji pokazuje kada je motor "uključen" i u kojem smjeru rotor treba okrenuti. Za ovu verziju tražim od operatera da bude motor. Na ovaj način se mogu izvesti svi "eksperimenti" navedeni u tri priručnika. Po završetku, motorizirana verzija bit će "drop-in" zamjena samo za ploču za digitalni ulaz-izlaz.

Korak 1: Odštampajte delove

Rezolucija štampe: 0,2 mm

Punjenje: 20%

Perimetri: 5 (Sve rupe na gornjim pločama trebale bi biti vrlo "robusne" da podrže lemljenje dijelova.)

Žica: AMZ3D PLA u crnoj, bijeloj i crvenoj boji

Napomene: Svi dijelovi su štampani u PLA bez nosača. Da biste stvorili Minivac 601, trebate odštampati sljedeće dijelove:

• 1 Glavna ploča - Ovisno o veličini kreveta za štampanje, možete štampati glavnu ploču kao 1, 2 ili 4 komada. Većina će vjerojatno štampati 4 komada: dolje lijevo i desno, te gore lijevo i desno. Štampa u crnoj boji. Postavio sam pauzu na oznaci od 2,20 mm da promijenim filament u bijelu kako bih ispisao tekst ploče.
• 1 binarna izlazna traka - Štampajte kao 1 ili 2 komada. Štampajte plavo, pauzirajte na 1,20 mm i pređite na bijelo za tekst.
• 1 sekundarna traka za skladištenje - Štampajte kao 1 ili 2 komada. Štampajte plavo, pauzirajte na 1,20 mm i pređite na bijelo za tekst.
• 1 traka za binarni ulaz - Štampajte kao 1 ili 2 komada. Štampajte plavom bojom.
• 1 Decimal Input -Output Panel - Štampajte crno, pauzirajte 2,20 mm i prebacite na belo za tekst.
• 1 Power Panel - Štampajte crno, pauzirajte 2,20 mm i prebacite na belo za tekst.
• 1 traka za napajanje - Štampajte plavo, pauzirajte na 1,20 mm i prebacite na belo za tekst.
• 13 Poklopac svjetla (opcionalno) - Odštampao sam ih crvenom bojom kako bih zaklonio svjetla koja sam nabavio kako bi više ličili na original.
• 6 Baza releja (opcionalno) - Pretpostavljam da će releji koje drugi izvori budu prilično različiti u svojim konfiguracijama montaže, pa sam samo stavio pravokutne rupe na glavnoj ploči za releje i ispisao ove umetke za releje koje sam koristio. Oni bi trebali samo ući u glavnu ploču.
• 1 Pokazivači smjera motora - Štampajte crvenom bojom i pauzirajte na 0,60 mm i prebacite na crni tekst.

Post štampanje: Postavite plave trake u odgovarajuće utore na različitim pločama na osnovu gornjih slika. Koristio sam malu količinu Ultra Gel super ljepila da ih držim na mjestu. Za trake koje ih imaju, uverite se da su rupe za zakovice poravnate.

Korak 2: Izgradite kutiju

Lasersko sam izrezao okvir konzole iz jednog komada šperploče od 1/8 inča dimenzija 2 x 4 stope. U prilogu ćete pronaći izrezanu datoteku koja se koristi. Grube položaje svakog komada unutar okvira pogledajte na gornjim crtežima. Crvene boje su najviši vanjski komadi, plavi su nešto kraći unutar okomitih nosača, a žuti unutar vodoravnih oslonaca. Komadi su uglavnom lijepljeni na mjestu s nekih 1/2 četvornih klinova i nekoliko dodanih eksera za jačinu.

Koristio sam ispisane ploče iz prethodnog koraka da odredim tačan položaj potpornih dijelova okvira. Kada se završi, glavni, napajanje i decimalni ulazno-izlazni paneli trebali bi stati u okvir i biti dobro podržani plavim i žutim nosačima. Možda sam morao malo brusiti rubove nekih ploča kako bi se uklopili.

Kad sam završio, obojio sam konzolu u svijetloplavu boju blizu originala.

Korak 3: Najzakivniji dio konstrukcije

Žao mi je što nisam mogao odoljeti! Da biste izgradili Minivac 601, morate dodati mnogo malih zakovica (po mom broju 388) na prednje ploče zajedno sa odgovarajućim lemilicama na stražnjoj strani. Zakivke ili ušice pružaju mjesto za umetanje i spajanje kratkospojnih žica koje se koriste za stvaranje strujnih krugova, a lemilice omogućuju pričvršćivanje zakovica na prekidače, svjetla i slično. Evo dijelova koje sam koristio (uz dodatak nekoliko rezervnih dijelova):

• 400 Ravna utičnica s glatkim rubovima, ravan priključak-broj dijela Digi-Key 36-4004-ND
• 400 Ušice od 2,06 mm (2,26 mm) Mesing, pocinkovano-Digi-Key broj dijela 36-35-ND

Nisu bili jeftini, ali siguran sam da ih možete nabaviti po povoljnijim cijenama u inozemstvu ako ste spremni čekati isporuku (bio sam previše nestrpljiv). Osim toga, trebat će vam alat za postavljanje zakovica. Kupio sam sljedeće od Amazona (pogledajte gornje slike):

CRAFTMEmore Grommet alat za postavljanje rupica za ušice Nakovanj i rezač za bušenje rupa za nanošenje sitnih držača od 0,08 "(2 mm) i 0,12" (3 mm)

Napravio sam šablon da držim ploču na kojoj sam radio dok sam postavljao ušicu (vidi gore). Uključio sam reznu datoteku za ubodnu napravu koja je napravljena od šperploče od 1/8 inča i nešto starog drveta za dizače. Izrežite dva kvadrata iste veličine, jedan s uključenom rupom i jedan bez, i zalijepite ih zajedno. Dodajte uspone kako bi bili u ravnini s vrhom nakovnja kada sjedne u rupu.

Za postavljanje zakovice gurnite je kroz otvor s prednje strane ploče prema stražnjoj strani. Stavite malu rupu na lemilici preko izbočene zakovice. Glavu zakovice postavite na sredinu nakovnja (stražnja strana panela treba biti okrenuta prema gore). Umetnite osovinu nastavka za zakovice (zvanu čekić) u otvor za zakovice i kada se sve poređa, udarite čekićem zakivku oštro nekoliko puta malim čekićem. Lemilica bi sada trebala biti čvrsto pričvršćena za ploču, a otvor za zakovice treba biti neometan. Ponovite još 387 puta. Vjerujte mi da ćete u ovome biti jako dobri!

Na gornjoj slici je stražnja strana ploče za decimalni ulaz-izlaz sa svim njenim zakovicama i ušicama. Pogledajte neke od sljedećih slika u ovom Uputu kako biste odredili optimalnu orijentaciju lemilica za ostale ploče.

Korak 4: Nabavite dijelove

Glavne komponente korištene u ovoj verziji Minivac 601 su sljedeće:

• 13 Svjetla za montiranje na 12V panele - pronašla sam ih u lokalnoj prodaji viška po par dolara svaki. Imaju montažni promjer od oko 15 mm.
• 7 DPDT klizni prekidači za montiranje na ploču - Ponovno pronađeno u trgovini viškova jeftino. Otvori za montažu trebaju biti udaljeni 28 mm od centra do središta i montirani su ispod ploča. Pronalaženje onih s crvenim klizačima koji odgovaraju originalu bio je bonus. Koristio sam vijke M3 x 8 mm s maticama da ih pričvrstim na mjestu.
• 6 Prekidači sa tipkama za montažu na ploču SPDT-Broj dijela Digi-Key 1568-1476-ND (crveno).
• 6 12V DPDT releji-NTE Electronics R14-11D10-12 serija R14 DC relej opće namjene od Amazona
• Priključak za napajanje sa 1 panelom - Ovo bi trebalo odgovarati utikaču bilo kojeg 12V 2A "zidnog bradavog" transformatora koji odaberete za ovaj projekt.
• 1 Rotacijski prekidač - Upotrijebite rotacijski prekidač koji se može ispisivati uglavnom 3D ispisan da biste stvorili rotacijski prekidač, ali za to upotrijebite ovdje navedene STL datoteke. Ove datoteke osiguravaju pravu osovinu od 4 mm (umjesto 1/8 inča), a ja sam dodao pričvrsne vijke i za dijelove rotora i ručke.
• 1 Prekidač za isključivanje - Upotrijebite prekidač za isključivanje zasnovan na solenoidima s uputama za kreiranje prekidača za isključivanje.

Korak 5: Napunite Power Panel

Potrebni dodatni delovi:

• 1 Regulator napona 12v - Koristite dio T7812 ocijenjen na 2A ili bolji.
• 1,33 uF kondenzator
• 1.1 uF kondenzator (opcionalno)

Počnite postavljanjem svjetla, kliznog prekidača i utičnice za napajanje na ploču kao na prvoj gornjoj slici. Za napajanje Minivac 601 koristio sam regulator napona od 12 V koji sam samo "mrtvo spojio" sa donje strane komponenti panela. Za detalje pogledajte gornju shemu i slike. Kada završite ožičenje napajanja, trebali biste moći priključiti transformator i lampica na ploči bi se trebala uključiti. S višemetarskim testom dobivate očitanje od 12 V s + i - točaka na plavom razvodniku.

Napomene o panelu napajanja:

• Panel za napajanje sam napravio prije nego što sam počeo koristiti lemilice, pa je konstrukcija bila malo drugačija. U ovom sam slučaju zakovice "omotao" golom bakrenom žicom od 22 AWG, a zatim ih postavio nakovnjem i čekićem. Za Matrix ovo radi prilično dobro, ali proces omotavanja bio je prilično dosadan. Da moram to ponoviti, upotrijebio bih lemilice.
• Napajanje je spojeno na + i - točke razvodnika na ploči. Osim toga, postoji mali molex konektor za pričvršćivanje točaka razvodnika s glavne ploče. Ovo omogućava lako uklanjanje svih ploča radi održavanja.
• Za sada je zalijepljen dodatni par kablova za napajanje koje mogu koristiti za motor okretnog prekidača za verziju 1.0.

Korak 6: Napunite glavnu ploču

Pripremite ušice za lemljenje okrećući svaki par ušica na glavnoj ploči jedan prema drugom (koristeći zakovicu kao zakret) dok se velike rupe ne poravnaju jedna s drugom. Pažljivo savijte krajeve poravnatih ušica za nekoliko stupnjeva (za to dobro poslužuju mala kliješta s iglom). Pomoću gornjih fotografija odredite optimalnu orijentaciju za svaki držač.

Postavite svjetla, releje, klizače i prekidače na glavnu ploču kao na prvoj slici gore. Klizni prekidači su pričvršćeni vijcima i maticama M3 x 8 mm. Koristeći gornje fotografije kao vodič, pažljivo lemite montirane dijelove na ušice pomoću kratkih žica za spajanje od 22 AWG (koristio sam punu jezgru). Zakovice za svaki dio prilično su dobro označene šta trebaju učiniti u slučaju da vam je teško shvatiti spojeve sa slika.

Spojite sve uloške + razvodnika zajedno i sve uloške razvodnika zajedno ostavljajući dovoljno dodatne žice za pričvršćivanje na ploču za napajanje. Koristio sam male molex konektore da olakšam rastavljanje radi lakšeg održavanja ako je potrebno.

UPOZORENJE: Prilikom lemljenja ušica, plastika oko odgovarajuće zakovice postat će prilično mekana. Pokušajte ne vršiti pritisak na ušicu u bilo kojem smjeru dok lemite žicu na ušicu i 10 -ak sekundi nakon toga. Pokušajte smanjiti vrijeme primjene topline pri lemljenju žica na ušice. Uvjerite se da je lem spojen na žicu i oba lemljenja.

Korak 7: Napunite tablu za decimalno unos-izlaz

NAPOMENA: Nova motorizovana verzija rotacionog prekidača objavljena je kao uputstvo za upotrebu. Molimo koristite:

Minivac 601 (Verzija 1.0) Motorni rotacijski prekidač

umjesto ovog koraka (osim ako niste zadovoljni s ovdje predstavljenom jednostavnijom ručnom verzijom).

Potrebni dodatni delovi:

• 2 LED diode od 5 mm - Ove su bile izvan moje smeće pa nisam siguran koliki je napon.
• 1 Otpornik (opcionalno) - Koristio sam otpornik od 3,1 Ohma i čini se da radi dobro s napajanjem od 12 V.
• 1 4 mm Vratilo - Koristio sam žicu za klavir. Mora biti dugačak najmanje 45 mm.

Prije nego započnete ovu ploču, učinite da rotacijski prekidač za većinu 3D pisača i prekidač za isključivanje zasnovan na solenoidu. Pripremite i lemilice za lemljenje kao u prethodnom koraku.

Zalijepite tijelo okretnog prekidača na stražnju stranu decimalne ulazno-izlazne ploče pazeći da otvor na dnu kućišta poravnate s središnjim otvorom na ploči. Također budite sigurni da se trska prekidači postavljaju točno između 16 parova lemnih ušica po obodu prekidača.

Zalijepite prekidač za isključivanje na stražnju stranu, kao i na drugoj gornjoj slici.

Izbušite dvije dodatne rupe od 5 mm u Decimal Input-Output panelu odmah ispod teksta ARM. Trebali bi biti udaljeni 14 mm od centra do centra i poravnati se s kružnim strelicama na ploči pokazivača smjera motora. "Mrtva greška" spaja LED diode na temelju gornjeg kruga pazeći da su centri LED dioda udaljeni 14 mm i zalijepite ih na stražnju stranu ploče u rupe koje ste upravo izbušili. Treba ih postaviti samo djelomično u rupe. Zalijepite ploču s pokazivačima smjera motora na prednju stranu ploče kao na gornjoj slici koja prekriva rupe.

Ožičite u okretnom prekidaču. Prvo skinite dovoljno izolacije s žice s čvrstim jezgrom od 22 AWG tako da se goli bakar potpuno omota oko tijela rotacijskog prekidača i da ostane pričvršćeno najmanje 3 inča izolirane žice. Pažljivo lemite golu žicu na donje vodiče svih 16 trska sklopki koje ih spajaju. Trebali biste započeti i završiti u položaju prikazanom žutom žicom na slici 3 gore, tako da se žica može pričvrstiti na ARM lemilicu na ploči. S kratkim duljinama od 22 AWG žice, spojite gornji kabel sa svakog trska prekidača na odgovarajući lemnjak (zelene žice gore). Ove veze zahtijevaju malo osjetljivog dodira kako se plastika ne bi otopila.

Ožičite prekidač za isključivanje i LED diode za pokazivače smjera kretanja na osnovu fotografija.

Gurnite matice M3 u utore na dnu okretnog prekidača i na vrhu rotora okretnog prekidača. Uvrnite četiri vijka M3 x 8 mm sa strane u ove matice dok ne dođu do otvora vratila kako bi djelovali kao vijci za pričvršćivanje. Uzmite osovinu od 4 mm i pričvrstite okretni prekidač na jedan kraj pomoću vijaka. Gurnite vratilo s ručicom pričvršćenom s vrha decimalne ulazno-izlazne ploče kroz središnju rupu sve dok gumb ne bude oko 2 mm iznad ploče. Sa stražnje strane ploče gurnite rotor niz osovinu u kućište okretnog prekidača do kraja, ali ne previše čvrsto. Poravnajte gumb tako da pokazuje u istom smjeru kao i donji magnet rotora, a zatim pritegnite vijke za postavljanje rotora. Rotacijski prekidač trebao bi se slobodno okretati sa "zaustavljanjima" na svakom od 16 brojeva.

Korak 8: Završna montaža

Pričvrstite naseljene ploče na okvir konzole. Koristio sam čičak trake kako bih ih držao na mjestu kako bih ih mogao iskočiti radi održavanja ako je potrebno. Provedite žice od ploče za napajanje do drugih lokacija na plavom kabelu za napajanje. Izbušio sam neke rupe kroz okomite nosače za pokretanje žica. Na gornjoj slici je kabel koji sam koristio za to koristeći Molex konektore. Uključite Minivac 601 i pomoću višemetara provjerite da li sve + i - točke na plavom kabelu za napajanje registriraju kao 12V.

Korak 9: Napravite zakrpe za kablove

Minivac 601 "programirate" spajanjem žica u točke zakovica za različite komponente i tako stvarate krugove. Za izradu ovih žičanih konektora trebat će vam sljedeći dijelovi:

• 100 22-16 konektori za stražnjicu-Hilitchi 100kom. 22-16 priključci za spajanje izoliranih spojnica za električnu žicu od Amazona
• 100 konusnih igala - broj spaenaura 239-497
• 75 stopa (ili više) od 20 AWG priključne žice

Također je potreban alat za presovanje konektora. Kupio sam sledeće:

Titan 11477 Ratcheting Wire Terminal Crimper iz Amazona

Napravio sam patch kablove u 3 dužine, 8, 16 i 24 inča. Koristio sam 3 različite boje žutu, crvenu i plavu da bih olakšao identifikaciju i zato što je to učinio i original. Napravio sam po 20 od 8 (žutih) i 16 (crvenih) inča dužine i 10 od 24 (plavih) inča. Možda će vam trebati više za neke od naprednijih eksperimenata.

Upotrijebite spojnice na stražnjici i pričvrstite konusnu iglu na krajeve svake žice pomoću alata za presovanje. Kraj konusnog zatiča većeg promjera ubacuje se u konektor. Pogledajte gornju sliku. Otkrio sam da imam čvršću vezu sa zakovicama ako sam prije uvijanja umetnuo konusnu iglu otprilike 1/2 puta u spojnicu (otkrivajući dio konusa nešto većeg promjera). Čini se da to nije utjecalo na kvalitetu presovanja.

Korak 10: Testiranje

Sada biste trebali imati sve što vam je potrebno za probnu vožnju Minivac 601. Predlažem da počnete tako što ćete uključiti jedinicu i raditi kroz "eksperimente" raširene kroz 3 izvrsna priručnika. Unatoč velikom broju veza koje čine Minivac 601, to je i dalje prilično jednostavan uređaj. Osim povremenog lošeg lemljenja, nema mnogo toga što može poći po zlu.

Na gornjoj slici, varijanta Eksperimenta 9, Minivacov relej 2 je "programiran" da djeluje kao zasun. Pritiskom na drugi taster relej će se uključiti i uključiti lampicu 2. Lampica će ostati upaljena i nakon što je dugme otpušteno. Pritiskom na treće dugme relej će se osloboditi i svjetlo će se ugasiti.

Korak 11: Završne misli

Svi projekti na kojima sam radio u posljednje vrijeme slijede isti obrazac:

• To su replike kul kompjuterskih igračaka i uređaja iz 60 -ih.
• Imaju ogromnu obrazovnu vrijednost.
• Odlikuju se jedinstvenim i vrijednim dizajna.
• Zbog godina postali su rijetki, pa su stoga skupi i teško ih je nabaviti.
• Možda je najvažnije da su oni i njihovi dizajneri vrijedni pamćenja i časti.

Minivac 601 provjerava sve ove kutije, a zatim i neke. Između Minivca 601 i kasnijeg proizvoda Minivac 6010 koji je prodan korporacijama, mnoštvo ljudi je naučilo o digitalnim kolima i konceptima računara.

Zaista vrlo kul uređaj vrijedan pamćenja.