Replika Minivac 601 (Versi 0.9): 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Dicipta oleh pelopor teori maklumat Claude Shannon sebagai mainan pendidikan untuk mengajar litar digital, Kit Komputer Digital Minivac 601 telah ditagih sebagai sistem komputer digital elektromekanik. Dihasilkan oleh Scientific Development Corporation pada awal 60-an ia dijual dengan harga $ 85.00 (sekitar $ 720 hari ini).

Minivac 601 relay elektromekanik terpakai sebagai suis logik dan juga untuk penyimpanan yang sangat asas. Suis DPDT sederhana dan butang tekan SPDT terdiri daripada input binari, dengan lampu untuk mewakili output. Dail bermotor besar membolehkan pengguna memasukkan nombor perpuluhan atau heksadesimal, dan mengeluarkan nombor, atau bertindak sebagai penjana isyarat jam. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai Minivac 601 berikut adalah beberapa rujukan tambahan:

• Wikipedia
• Pusat Sejarah Pengkomputeran
• Arkib Komputer Garis Masa

Instructable yang disajikan di sini adalah untuk replika ukuran penuh Minivac 601 dari tahun 1961. Saya telah berusaha untuk tetap sejujur mungkin dengan yang asli memandangkan teknologi dan sumber yang ada pada saya. Saya tidak mempunyai unit "vintaj" jadi replika ini telah dibina berdasarkan foto dan dari manual asli yang terdapat dalam talian. Saya telah memasukkan buku panduan ini dalam format PDF sebagai sebahagian daripada projek ini. Saya membawa fail-fail ini ke pusat salinan tempatan dan mencetaknya sebagai buku kecil yang berpusing yang dapat anda lihat di atas. Saya sangat gembira dengan hasilnya.

Oleh itu, seberapa dekat replika ini?

Oleh kerana "bingkai" untuk Minivac 601 yang asli dibuat dari kayu, saya merasakan bahawa saya telah membuat pembiakan yang cukup masuk akal. Saya tidak pasti dari mana panel atasnya dibina tetapi replika ini dicetak 3D. Yang asli mempunyai transformer terpasang dan menggunakan kuasa utama. Saya memilih untuk menggunakan "wall wart" 12V biasa untuk alasan keselamatan menggantikan "fuse" pada Power Panel dengan soket kuasa 2.1 mm.

Mendapatkan bahagian elektronik agak lurus ke hadapan, namun mencari bahagian yang sesuai dengan rupa yang asli lebih sukar. Saya bernasib baik di gelangsar mencari beberapa di kedai lebihan tempatan saya yang kelihatannya hampir sama. Lampu yang saya dapati di kedai lebihan yang sama tidak mempunyai rupa yang tepat tetapi saya dapat mencetak "topi" 3D untuk mereka yang lebih sesuai dengan gambar. Saya akhirnya mendapatkan relai sumber yang tidak kelihatan terlalu buruk, dan dapat dibuat lebih sesuai dengan melepaskan penutup debu yang jernih (saya memilih untuk tidak). Butang tekan jauh lebih besar daripada yang asal, tetapi butang tersedia dan suis gaya "arcade" yang kuat jadi saya ikut dengannya. Saya merancang suis putar khas untuk projek ini sehingga mendapat tanda yang cukup tinggi untuk penampilan yang asli. Lihat Suis Rotary Printed Mostly 3D saya yang diarahkan untuk keterangan.

Jurang terbesar, dan alasan saya memanggil Versi 0.9 ini, adalah kerana fungsi suis putar bermotor belum dilaksanakan. Saya mempunyai versi yang berjaya tetapi tidak cukup dipercayai. Jadi saya akan kembali ke papan gambar kerana mereka mengatakan untuk memperbaikinya. Sementara itu suis putar berfungsi dengan baik dalam mod manual. Oleh itu, untuk sementara waktu saya telah menerapkan mekanisme isyarat untuk menunjukkan kapan motor "dihidupkan" dan ke arah mana rotor harus dipusingkan. Untuk versi ini saya meminta pengendali menjadi motor. Dengan cara ini semua "eksperimen" yang disenaraikan dalam tiga manual dapat dilaksanakan. Apabila selesai, versi bermotor akan menjadi pengganti "drop-in" hanya untuk panel Digital Input-Output.

Langkah 1: Cetak Bahagian

Resolusi Cetakan:.2 mm

Isi: 20%

Perimeter: 5 (Semua lubang di panel atas mestilah sangat "kuat" untuk menyokong pematerian bahagian.)

Filamen: AMZ3D PLA dalam warna Hitam, Putih dan Merah

Catatan: Semua bahagian dicetak dalam PLA tanpa penyokong. Untuk membuat Minivac 601, anda perlu mencetak bahagian berikut:

• 1 Panel Utama - Bergantung pada ukuran tempat tidur cetak anda, anda boleh mencetak Panel Utama sebanyak 1, 2 atau 4 keping. Sebilangan besar kemungkinan akan mencetak 4 keping: Kiri Bawah dan Kanan, dan Kiri Atas dan Kanan. Cetak dengan warna hitam. Saya menetapkan jeda pada tanda 2,20 mm untuk menukar filamen menjadi putih agar mencetak teks panel.
• 1 Jalur Hasil Binari - Cetak sebanyak 1 atau 2 keping. Cetak dengan warna biru, berhenti sebentar pada 1,20 mm dan bertukar menjadi putih untuk teks.
• 1 Jalur Penyimpanan Sekunder - Cetak sebanyak 1 atau 2 keping. Cetak dengan warna biru, berhenti sebentar pada 1,20 mm dan bertukar menjadi putih untuk teks.
• 1 Jalur Input Binari - Cetak sebanyak 1 atau 2 keping. Cetak dengan warna Biru.
• 1 Panel Input-Output Perpuluhan - Mencetak dengan warna hitam, berhenti sebentar pada 2.20 mm dan bertukar menjadi putih untuk teks.
• 1 Panel Tenaga - Cetak dengan warna hitam, berhenti sebentar pada 2.20 mm dan bertukar menjadi putih untuk teks.
• 1 Jalur Panel Daya - Cetak dengan warna biru, berhenti sebentar pada 1.20 mm dan bertukar menjadi putih untuk teks.
• 13 Penutup Cahaya (pilihan) - Saya mencetaknya dengan warna merah untuk menutup lampu yang saya hasilkan agar kelihatan lebih serupa dengan yang asal.
• 6 Relay Base (pilihan) - Saya mengandaikan bahawa relay yang sumber orang lain akan sangat berbeza dalam konfigurasi pemasangannya, jadi saya hanya meletakkan lubang segi empat tepat di Panel Utama untuk relay dan mencetak sisipan ini untuk relay yang saya gunakan. Mereka harus masuk ke Panel Utama.
• 1 Petunjuk Arah Motor - Cetak dengan warna merah dan berhenti sebentar pada 0.60 mm dan beralih ke teks hitam.

Pencetakan Pos: Pasang jalur biru ke slot yang sesuai pada pelbagai panel berdasarkan gambar di atas. Saya menggunakan sejumlah kecil Ultra Gel Super Glue untuk menahannya di tempat. Untuk jalur yang memilikinya, pastikan lubang keling berbaris.

Langkah 2: Bina Kotak

Saya laser memotong bingkai konsol dari sekeping kayu lapis 2 x 4 kaki 1/8 inci. Dilampirkan anda akan menemui fail potong yang digunakan. Lihat gambar di atas untuk kedudukan kasar setiap bahagian dalam bingkai. Merah adalah kepingan luar tertinggi, biru sedikit lebih pendek di dalam sokongan menegak, dan kuning di dalam sokongan mendatar. Sebilangan besar kepingan dilekatkan di tempat dengan beberapa 1/2 dowel persegi dan beberapa paku brad ditambahkan untuk kekuatan.

Saya menggunakan panel yang dicetak dari langkah sebelumnya untuk menentukan penempatan potongan sokongan yang tepat. Setelah selesai, panel Input-Output Utama, Daya, dan Desimal harus masuk ke dalam bingkai dan disokong dengan baik oleh penyokong biru dan kuning. Anda mungkin perlu mengemaskan tepi beberapa panel untuk membuatnya sesuai, saya lakukan.

Setelah selesai saya mengecat konsol dengan warna biru muda dekat dengan yang asal.

Langkah 3: Bahagian Binaan yang Paling Memukau

Maaf saya tidak tahan! Untuk membina Minivac 601, anda perlu menambahkan banyak paku keling kecil (388 mengikut kiraan saya) ke panel depan bersama dengan pangkal solder yang sesuai di bahagian belakang. Paku keling atau kelopak mata menyediakan tempat untuk memasukkan dan menyambungkan wayar pelompat yang digunakan untuk membuat litar, dan kancing pateri membolehkan anda memasang paku keling ke suis, lampu, dan sebagainya. Berikut adalah bahagian yang saya gunakan (dengan beberapa alat ganti yang ditambahkan):

• 400 Smooth Edge Lug Terminal Flat Connector - Nombor bahagian Digi-Key 36-4004-ND
• 400 0.089 "(2.26mm) Kuningan Mata, Berlapis Timah - Nombor bahagian Digi-Key 36-35-ND

Mereka tidak murah, tetapi saya yakin anda boleh mendapatkannya dengan harga yang lebih baik di luar negara jika anda bersedia menunggu penghantaran (saya terlalu tidak sabar). Di samping itu, anda memerlukan alat untuk mengatur rivet. Saya membeli yang berikut dari Amazon (lihat gambar di atas):

CRAFTMEmore Grommet Tool Eyelet Punch Setter Anvil and Hole Punch Cutter untuk Memakai Grommet Kecil 0,08 "(2 mm) & 0,12" (3 mm)

Saya membuat jig untuk mengekalkan panel yang saya kerjakan pada tahap yang sama semasa saya memasang lubang (lihat di atas). Saya telah memasukkan fail potong untuk jig yang dibuat dengan papan lapis 1/8 inci dan sebilangan kayu bekas untuk riser. Potong dua kotak dengan ukuran yang sama, satu dengan lubang yang disertakan dan satu lagi tanpa, dan lekatkan bersama. Tambahkan riser agar rata dengan bahagian atas landasan ketika ia duduk di lubang.

Untuk menetapkan rivet, tekan melalui lubang dari bahagian depan panel ke belakang. Letakkan lubang kecil pukulan pateri di atas rivet yang menonjol. Pasang kepala keling ke tengah landasan (panel belakang harus menghadap ke atas). Masukkan batang pemutar keling (disebut tukul) ke dalam lubang keling dan apabila semuanya berbaris, ketuk tukul keling dengan tajam beberapa kali dengan palu kecil. Lug pemateri sekarang harus dilekatkan dengan kuat ke panel dan lubang paku harus tidak terhalang. Ulangi 387 kali lagi. Percayalah anda akan berjaya dalam hal ini!

Gambar di atas adalah bahagian belakang panel Input-Output Perpuluhan dengan semua rivet dan lug dipasang. Lihat beberapa gambar berikut dalam Instructable ini untuk menentukan orientasi optimum lug solder untuk panel lain.

Langkah 4: Dapatkan Bahagian

Komponen utama yang digunakan dalam binaan Minivac 601 ini adalah seperti berikut:

• 13 Lampu Pemasangan Panel 12V - Saya menjumpainya di kedai lebihan tempatan dengan harga setiap dolar. Mereka mempunyai diameter pemasangan sekitar 15 mm.
• 7 DPDT Panel Mount Slider Switches - Lagi dijumpai di kedai lebihan dengan harga murah. Lubang pemasangan harus berjarak 28 mm dari pusat ke pusat dan mereka dipasang di bawah panel. Mencari yang menggunakan slaid merah untuk dipadankan dengan yang asli adalah bonus. Saya menggunakan selak M3 x 8 mm dengan kacang untuk menahannya di tempat.
• 6 Suis Tombol Pasang Panel SPDT - Nombor bahagian Digi-Key 1568-1476-ND (merah).
• 6 12V Relay DPDT - NTE Electronics R14-11D10-12 Series R14 General Purpose DC Relay dari Amazon
• Jack Panel Kuasa 1 Panel - Ini harus sesuai dengan palam pengubah "wall wart" 12V 2A yang anda pilih untuk projek ini.
• 1 Rotary Switch - Gunakan Rotary Switch Printed 3D Most Instructable untuk membuat suis putar, tetapi gunakan fail STL yang disediakan di sini untuk melakukannya. Fail-fail ini menyediakan batang 4 mm yang benar (bukan 1/8 inci) dan saya telah menambah skru set untuk kedua-dua bahagian Rotor dan Knob.
• 1 Shutoff Switch - Gunakan Switch Shutoff Based Solenoid Instructable untuk membuat suis shutoff.

Langkah 5: Isi Panel Kuasa

Bahagian tambahan diperlukan:

• 1 12v Voltage Regulator - Gunakan bahagian T7812 yang diberi nilai 2A atau lebih baik.
• 1.33 Kapasitor uF
• 1.1 uF Kapasitor (pilihan)

Mulakan dengan memasang lampu, suis slaid, dan soket kuasa ke panel seperti pada gambar pertama di atas. Untuk menghidupkan Minivac 601, saya menggunakan pengatur voltan 12V yang saya "buged mati" ke bahagian bawah komponen panel. Lihat skema dan gambar di atas untuk perincian. Setelah selesai memasang kabel, anda seharusnya dapat memasang transformer dan lampu panel akan menyala. Dengan ujian berbilang meter anda mendapat bacaan 12V dari titik + dan - pada jalur kuasa biru.

Catatan pada Panel Kuasa:

• Saya membina panel kuasa sebelum mula menggunakan solder lug, jadi pembinaannya sedikit berbeza. Dalam kes ini, saya "membungkus" paku keling dengan wayar tembaga 22 AWG yang telanjang kemudian memasangnya dengan landasan dan tukul. Untuk Matrix ini berfungsi dengan baik tetapi proses pembalutannya agak membosankan. Sekiranya saya terpaksa melakukannya lagi, saya akan menggunakan solder lug.
• Bekalan kuasa disambungkan ke titik jalur kuasa + dan - pada panel, Selain itu terdapat penyambung molex kecil untuk memasang titik jalur kuasa dari Panel Utama. Ini membolehkan semua panel dilepaskan dengan mudah untuk penyelenggaraan.
• Terdapat sepasang wayar kuasa tambahan yang direkam untuk sekarang yang mungkin saya gunakan untuk motor Rotary Switch untuk Versi 1.0.

Langkah 6: Isi Panel Utama

Sediakan pelekat pateri dengan memutar setiap pasang lug pada Panel Utama ke arah satu sama lain (menggunakan rivet sebagai pangsi) sehingga lubang besar sejajar antara satu sama lain. Bengkokkan hujung lug yang diselaraskan dengan teliti hingga beberapa darjah (tang hidung jarum kecil berfungsi dengan baik). Gunakan gambar di atas untuk menentukan orientasi optimum untuk setiap lug.

Pasang suis lampu, relay, slider dan butang tekan ke Panel Utama seperti pada gambar pertama di atas. Suis gelangsar dipasang dengan bolt dan mur M3 x 8mm. Dengan menggunakan gambar di atas sebagai panduan, pasangkan bahagian yang terpasang dengan hati-hati ke pelipit menggunakan wayar cangkuk AWG panjang 22 pendek (saya menggunakan teras padat). Paku keling untuk setiap bahagian dilabel dengan baik mengenai apa yang seharusnya mereka lakukan sekiranya anda mengalami kesukaran untuk mengetahui kaitan dari gambar.

Sambungkan semua pelindung jalur kuasa + bersama-sama dan semua pelindung jalur kuasa bersama-sama meninggalkan wayar tambahan yang cukup untuk memasangkannya ke Panel Kuasa. Saya menggunakan penyambung molex kecil untuk membuat pembongkaran untuk penyelenggaraan lebih mudah jika perlu.

PERINGATAN: Semasa menyolek lug, plastik di sekitar rivet yang sesuai akan menjadi agak lembut. Cuba jangan memberi tekanan pada lug ke arah mana pun semasa melakukan pematerian wayar ke lug dan selama 10 saat atau lebih selepas itu. Cubalah untuk meminimumkan masa penggunaan haba semasa memateri wayar ke lug. Pastikan bahawa pateri bergabung dengan wayar dan kedua-dua tali pateri.

Langkah 7: Isi Panel Input-Output Perpuluhan

CATATAN: Versi bermotor baru Rotary Switch telah diterbitkan sebagai Instructable. Sila guna:

Minivac 601 (Versi 1.0) Suis Putar Bermotor

bukannya langkah ini (melainkan anda berpuas hati dengan versi manual yang lebih ringkas yang terdapat di sini).

Bahagian tambahan diperlukan:

• 2 LED 5 mm - Ini keluar dari kotak sampah saya jadi saya tidak pasti apakah penilaian voltan itu.
• 1 Perintang (pilihan) - Saya menggunakan perintang 3.1K Ohm dan nampaknya berfungsi dengan baik dengan bekalan 12V.
• 1 4 mm Shaft - Saya menggunakan wayar piano. Panjangnya sekurang-kurangnya 45 mm.

Buat Instruksi Rotary Switch Printer 3D dan Solusoid Shutoff Switch sebelum anda memulakan panel ini. Sediakan juga pateri pelindung seperti pada langkah sebelumnya.

Lekatkan Rotary Switch Body ke bahagian belakang Decimal Input-Output Panel dengan berhati-hati untuk membariskan lubang di bahagian bawah Badan dengan lubang tengah Panel. Pastikan juga bahawa suis buluh berada tepat di antara 16 pasang pita solder di sekeliling lilitan suis.

Lekatkan Shutoff Switch ke belakang dan juga pada gambar kedua di atas.

Bor dua lubang tambahan 5 mm di Panel Input-Output Perpuluhan tepat di bawah teks ARM. Mereka harus berukuran 14 mm dari pusat ke tengah dan sejajar dengan anak panah bulat pada plat Petunjuk Arah Motor. "Dead bug" memasangkan LED bersama-sama berdasarkan litar di atas untuk memastikan pusat LED berada sejauh 14 mm dan lekatkannya ke bahagian belakang Panel di lubang yang baru anda latih. Mereka hanya boleh dimasukkan ke dalam lubang. Lekatkan plat Indikator Arah Motor ke depan Panel seperti pada gambar di atas yang menutupi lubang.

Kawat di Suis Putar. Jalur pertama penebat yang cukup dari wayar teras pepejal 22 AWG sehingga tembaga telanjang membungkus sepenuhnya di sekitar Rotary Switch Body dan sekurang-kurangnya terdapat 3 inci wayar terlindung dibiarkan terpasang. Pateri wayar telanjang dengan teliti ke hujung bawah semua 16 suis reed yang menyatukannya. Anda harus memulakan dan mengakhiri kedudukan yang ditunjukkan oleh wayar kuning pada gambar 3 di atas supaya wayar dapat dilekatkan pada lop pemateri ARM panel. Dengan panjang pendek wayar 22 AWG, sambungkan plumbum atas dari setiap suis reed ke lug solder yang sesuai (wayar hijau di atas). Sambungan ini memerlukan sedikit sentuhan halus agar tidak mencairkan plastik.

Kabel Suis Cutoff dan LED untuk Petunjuk Arah Gerak berdasarkan foto.

Tolak kacang M3 ke dalam slot di bahagian bawah Rotary Switch Knob dan bahagian atas Rotary Switch Rotor. Skru empat baut M3 x 8 mm dari sisi ke dalam mur ini sehingga mereka sampai ke lubang aci untuk bertindak sebagai skru yang ditetapkan. Ambil poros 4 mm dan pasangkan Rotary Switch Knob ke satu hujung menggunakan skru set. Geser poros dengan Knob yang terpasang dari bahagian atas Panel Input-Output Desimal melalui lubang tengah sehingga Knob berada lebih kurang 2 mm di atas panel. Dari bahagian belakang panel, luncurkan Rotor ke bawah poros ke Rotary Switch Body sejauh mungkin tetapi tidak terlalu kuat. Gariskan Knob sehingga menunjuk ke arah yang sama dengan magnet bawah Rotor kemudian ketatkan skru set Rotor, Suis Putar hendaklah berpusing bebas dengan "berhenti" pada setiap 16 nombor.

Langkah 8: Perhimpunan Akhir

Pasang panel yang diisi ke bingkai konsol. Saya menggunakan helai Velcro untuk menahannya di tempat sehingga saya dapat mengeluarkannya untuk melakukan penyelenggaraan jika diperlukan. Jalankan wayar dari Power Panel ke lokasi lain di jalur kuasa biru. Saya menggerudi beberapa lubang melalui sokongan menegak untuk menjalankan wayar. Gambar di atas adalah kabel yang biasa saya lakukan dengan menggunakan penyambung Molex. Nyalakan Minivac 601 dan gunakan multi-meter untuk menguji bahawa semua titik + dan - pada jalur kuasa biru mendaftar sebagai 12V.

Langkah 9: Buat Kabel Patch

Anda "memprogram" Minivac 601 dengan memasukkan wayar ke titik rivet untuk pelbagai komponen sehingga membuat litar. Untuk membuat penyambung wayar ini, anda memerlukan bahagian berikut:

• 100 22-16 Gauge Butt End Connectors - Hilitchi 100pcs 22-16 Gauge Butt Insulated Splice Terminals Electrical Wire Crimp Connector dari Amazon
• 100 Taper Pins - Nombor bahagian Spaenaur 239-497
• 75 kaki (atau lebih) 20 WG Hookup Wire

Juga diperlukan alat kelim untuk penyambung. Saya membeli yang berikut:

Titan 11477 Ratcheting Wire Terminal Crimper dari Amazon

Saya membuat kabel patch dalam 3 panjang, 8, 16, dan 24 inci. Saya menggunakan 3 warna berbeza iaitu kuning, merah, dan biru untuk membuat pengenalan lebih mudah dan kerana yang asli juga berlaku. Saya membuat 20 setiap panjang 8 (kuning) dan 16 (merah) inci, dan 10 dari kabel 24 (biru) inci. Anda mungkin memerlukan lebih banyak untuk beberapa eksperimen yang lebih maju.

Gunakan penyambung hujung pantat dan pasangkan pin tirus ke hujung setiap wayar menggunakan alat kelim. Hujung diameter pin tirus yang lebih besar dimasukkan ke dalam penyambung. Lihat gambar di atas. Saya dapati bahawa saya mempunyai hubungan yang lebih kukuh dengan rivet jika saya hanya memasukkan pin tirus kira-kira 1/2 jalan ke dalam penyambung pantat sebelum melekatkan (mendedahkan bahagian diameter yang sedikit lebih besar dari tirus). Ini nampaknya tidak mempengaruhi kualiti kelim.

Langkah 10: Menguji

Anda sekarang mesti mempunyai semua yang anda perlukan untuk menguji Minivac 601. Saya mencadangkan agar anda memulakan dengan menghidupkan unit anda dan menjalankan "eksperimen" yang tersebar di 3 manual yang sangat baik. Walaupun terdapat banyak sambungan yang membentuk Minivac 601, ia tetap merupakan peranti yang cukup mudah. Selain daripada sendi pateri yang teruk, tidak banyak yang salah.

Dalam gambar di atas, varian Eksperimen 9, geganti Minivac 2 "diprogramkan" untuk bertindak sebagai kait. Mengetuk butang tekan ke-2 akan membolehkan geganti dan menyalakan lampu 2. Lampu akan tetap menyala walaupun butang dilepaskan. Menekan butang ke-3 akan melepaskan geganti dan lampu akan mati.

Langkah 11: Pemikiran Akhir

Projek yang saya jalankan akhir-akhir ini semuanya mengikut corak yang sama:

• Mereka adalah replika mainan dan peranti komputer yang hebat dari tahun 60-an.
• Mempunyai nilai pendidikan yang luar biasa.
• Mempunyai reka bentuk yang unik dan menarik.
• Kerana usia mereka menjadi jarang dan dengan itu mahal dan sukar diperoleh.
• Dan mungkin yang paling penting mereka dan pereka mereka layak untuk dikenang dan dihormati.

Minivac 601 memeriksa semua kotak ini dan kemudian beberapa kotak. Antara Minivac 601 dan produk seterusnya Minivac 6010 yang dijual ke syarikat, banyak orang mengetahui tentang rangkaian digital dan konsep komputer.

Benar-benar peranti yang sangat sejuk yang perlu diingat.