Valcoder من فأرة الكمبيوتر. فالكودير - من الماوس. المخطط والوصف. لنقم بعمل رسم تخطيطي للجهاز

Valcoder من "الفأرة"
ديمتري تيليش ، مينسك ، بيلاروسيا

تم نشر وصف لتصميم "فأرة" الكمبيوتر وأحد خيارات صنع جهاز ترميز الصمامات منه في مقال "فالكودير من" فأر "(" راديو "، 2002 ، رقم 9 ، ص 64). نواجه الفئران بتصميم المستشعر هذا نادرًا في تصميم برنامج التشفير ، يتم استخدام مستشعر "الماوس" الأكثر شيوعًا "Genius" والمقاوم المتغير SPZ-4.
قم بإزالة الغطاء المعدني من المقاوم المتغير ، ثم قم بإزالة العمود وإزالة شريط التمرير منه. ستظل غسالات القماش الموجودة على العمود مفيدة لنا ، لكن شريط التمرير ليس كذلك. بعد ذلك ، نقوم بتنظيف طرف العمود (الذي جلس عليه شريط التمرير) بملف وإدخال العمود مرة أخرى في الجسم. بعد ذلك ، تحتاج إلى وضع غسالات منسوجة على العمود ولحام قوسين على شكل حرف U مصنوعان من الأسلاك النحاسية بقطر 1 مم بحيث تحصل على "عش" لعمود المستشعر. يجب أن يكون لعمود المقاوم المتغير شوط على طول محوره لا يزيد عن 0.5 مم.
الآن دعونا نجهز المستشعر. معظم الفئران تستخدم واحدة
مصباح LED وترانزستور ضوئي مزدوج لكل إحداثي دعونا نقطع جزءًا من اللوحة بمصباح LED وترانزستور ضوئي مزدوج ونستخدم أقواس مصنوعة من سلك نحاسي معلب بقطر 0.8 ... 1 مم لحام لوحة الدائرة المطبوعة في جسم المقاوم المتغير. نقوم بإخراج عمود المستشعر من المحامل الطرفية ، وتقصير الجزء الطويل إلى حجم اللوح المنشور وإدخاله في "العش" من الأقواس على شكل حرف U على عمود المقاوم المتغير. ثني "المقبس" قليلاً ، نزيل الضرب على عمود المستشعر وأخيراً نثبت موضعه النسبي بالغراء

بعد ذلك ، يبقى فقط لحام الأسلاك بأطراف LED والترانزستور الضوئي المزدوج. يمكنك تحديد الغرض من الاستنتاجات إما عن طريق المجلس ، أو باستخدام المنهجية من المقالة ، الرابط الموضح أعلاه. يظهر الشكل العام لمشفرة wa الناتجة في الشكل. واحد.
أود أيضًا أن ألفت الانتباه إلى العقدة لاختيار إشارة اتجاه الدوران ، الموصوفة في المقالة أعلاه والمبسطة الموضحة في الشكل. 2. لها ميزة واحدة - البساطة. يصبح العيب واضحًا إذا أخذنا في الاعتبار تأثير "ارتداد" الإشارة من المستشعر 1. مع "الارتداد" تظل إشارة الاتجاه دون تغيير ، وتمر نبضات "الارتداد" دون عوائق إلى دائرة العد. يمكن أن يكون هناك عدة أسباب "للارتداد": اهتزاز المستشعر ، وتغيير اتجاه الدوران ، وما إلى ذلك.

من الممكن القضاء على هذا القصور ، وكذلك زيادة حساسية مشفر العمود (عدد النبضات لكل ثورة عمود الدوران) بأربع مرات بسبب الاستخدام الكامل لإشارات المستشعر ، من خلال تحليل ليس فقط التيار ، ولكن أيضًا الحالة السابقة لأجهزة الاستشعار. يوضح الجدول اعتماد اتجاه دوران المشفر على الحالة الحالية والسابقة لأجهزة الاستشعار. عند توصيل المشفر مباشرة بالمتحكم الدقيق ، يتم حل هذه المشكلة عن طريق تعقيد برنامج اقتراع أجهزة الاستشعار بشكل طفيف.

تنفذ عقدة استخراج الإشارة وحساب الاتجاه التي اقترحتها (الشكل 3) في الأجهزة الاعتماد الوارد في الجدول ويمكن استخدامها مع أي مشفر تزايدي. تتكون العقدة من صائغي على مشغلات شميت
(DD1.1 ، DD1.2) ، كتل لتخزين الحالة السابقة لأجهزة الاستشعار على المشغلات (DD2.1 ، DD2.2) ، استخراج إشارة الاتجاه (DD3.2 ، DD3.4) ، المقارنات (DD3.1 ، DD3 .3 ، DD4.1) ومشكل العد (DD1.3 ، DD1.4 ، DD5.1-DD5.4).
الجهاز يعمل مثل هذا. يتم تغذية الإشارة الواردة من المستشعرات من خلال المشغلات الموجودة في Schmitt إلى DD1.1 و DD1.2 إلى مدخلات المشغلات DD2.1 و DD2.2 ودائرة المقارنة. عندما تتغير الإشارة عند أي من المدخلات ، تظهر وحدة منطقية عند خرج وحدة المقارنة (DD4.1) ، تبدأ هذه الإشارة اللقطة الواحدة (DD5.3 ،

لقد رأيت العديد من الأوصاف عن مشفرات optocoupler. تصميمها بسيط: قرص مقسم إلى قطاعات واثنين من مقابس بصري ، يتم إزاحته بحيث يتم إزاحة الإشارة عند مخرجاتهما بمقدار 90 درجة.



يتم تضخيم الإشارة من الثنائيات الضوئية بواسطة مضخمات التشغيل (عادةً) ويتم إدخالها في الجهاز المنطقي.

منطق تحديد اتجاه دوران المقبض بسيط ، يكفي عندما يتغير "1" المنطقي إلى "0" المنطقي عند خرج optocoupler 1 ، راقب مستوى الإشارة في optocoupler 2. إذا كان هناك "1" "- يدور المقبض في اتجاه عقارب الساعة (تصعد) ، إذا كان هناك" 0 "- يدور المقبض عكس اتجاه عقارب الساعة (تنحى لأسفل).

يكمن تعقيد التصنيع في العدد الكبير من عمليات الخراطة والطحن ، وتصنيع قرص يحتوي على أكثر من 20 قطاعًا ، وفي تعديل موضع وحدات optocouplers. يأخذ الكثيرون الآلية البصرية من "الفئران" الحاسوبية. في هذه الحالة ، تكمن الصعوبة الوحيدة في تفكيك الماوس ، ووضع علامة pinout للديودات وتركيب الميكانيكا في جهازك.

كان عدد الخطوات في نسختي 34 ، مما سيعطي 850 كيلوهرتز لكل ثورة عند 25 كيلوهرتز خطوات ، أو 425 كيلوهرتز عند خطوات 12.5 كيلوهرتز. كما اتضح أن المستويات من الثنائيات الضوئية "الفأرية" كافية لتبديل عناصر منطق CMOS بدون مضخمات إلى op-amp.

تأتي الفئران مع الثنائيات الضوئية التقليدية والثنائية المزدوجة. تحتوي الديودات الضوئية المزدوجة على أنود مشترك وليست مناسبة لغرضنا (على الرغم من أنه يمكنك الانحراف).

في هذا النموذج ، يمكن استخدام المشفر للتحكم في أي جهاز. في حالتي ، لم أرغب في تعقيد البرنامج ووضع وحدة فك ترميز صغيرة على 561LA7 (التي اخترعها Igor ، RA9UWD ، فوق زجاجة بيرة):

نطبق نبضات من optocouplers على الإدخال ، عند الإخراج: عندما يتم تدوير المقبض ، توجد سلسلة من النبضات على أحد المخرجات ، ويكون "1" منطقيًا على المخرج الآخر. سيؤدي تدوير المقبض إلى الجانب الآخر إلى تبديل المخرجات. في هذا النموذج ، يمكن لمشفّر الصمامات التحكم في العدادات المتصلة بشكل تسلسلي على 155IE6 (IE7) أو وحدة التحكم "منارة" الخاصة بي. يتم توصيل مخرجات المشفر في مكان (أو معًا) الأزرار "لأعلى" و "لأسفل". تبقى الثنائيات كما في النسخة الأصلية.

يتم تصنيع جميع المذبذبات المحلية والمذبذبات الرئيسية للمستقبلات الحديثة وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية للهواة اليوم على أساس توليفات التردد مع تحكم متحكم. ومع ذلك ، من غير الملائم للغاية ضبط جهاز الاستقبال هذا على المحطة عن طريق كتابة قيمة التردد على لوحة المفاتيح ، وللضبط السلس (بشكل أكثر دقة ، منفصل بخطوة صغيرة جدًا ، تقليدًا تمثيليًا تقليديًا) ، محول دقيق لل هناك حاجة إلى زاوية دوران مقبض الضبط إلى رمز رقمي - ما يسمى بالتشفير. غالبًا ما تتجاوز تكلفة هذا الجهاز الدقيق سعر جميع أجزاء المركب الأخرى مجتمعة. ومع ذلك ، تمكن أحد هواة الراديو من ألمانيا (Steffen Braun ، DJ5AM) من صنع مشفر بسيط ورخيص ، ولكنه مناسب تمامًا لاستخدام الهواة ، من أجزاء "فأرة" الكمبيوتر المعيبة.

يتم إدراك الحركة الدورانية لكرة فأرة الكمبيوتر بداخلها بواسطة مستشعرين لزاوية الدوران الإلكترونية الضوئية. تدخل النبضات التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر إلى الكمبيوتر ، وتتم معالجتها والتحكم في حركة المؤشر بالنسبة إلى محوري X و Y لشاشة العرض. المبدأ الأساسي - إن تحويل زاوية الدوران إلى عدد النبضات مناسب تمامًا لجهاز التشفير ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن كل من مستشعرات "الماوس" مزود بعنصرين حساسين في مكان مناسب ، مما يسمح لك بتحديد ليس فقط زاوية ، ولكن أيضًا اتجاه الدوران. يمكنك قراءة المزيد عن الجهاز وتشغيل هذه المستشعرات.

للبدء ، من الضروري فتح علبة "الفأرة" والتأكد من أن المحمل البلاستيكي ، الذي يدور فيه عمود المستشعر ، بين الجزء السميك من العمود الملامس للكرة المطاطية والقرص المشقوق. بالنسبة للعديد من "الفئران" ، هذا ليس هو الحال - يتم تثبيت العمود في محامل تقع في نهايته. هذا التصميم غير مناسب لأغراضنا. يجب أن يكون الجزء السميك (الرأس) من العمود ، الذي يبلغ قطره 4 مم تقريبًا ، طويلًا بما يكفي لاستيعاب مقبض الضبط. يجب ألا تقل المسافة من الرأس إلى القرص عن 15 مم.

تتم إزالة أجزاء من أحد المستشعرين الموجودين فيه من "الفأرة": قرص به فتحات وعموده مع محمل جلبة بلاستيكي ، وجزء من لوحة الدائرة المطبوعة مع اثنين من مقارنات البصريات مقطوع بمنشار بانورامي ( كل واحد منهم هو الصمام الثنائي الباعث للأشعة تحت الحمراء مقابل بعضها البعض وترانزستور ضوئي يستشعر إشعاعها). التفاصيل الضرورية موضحة في الشكل. 1 ، لا تقلق بشأن سلامة الباقي.

لتركيب المشفر على اللوحة الأمامية لجهاز الاستقبال أو جهاز الإرسال والاستقبال ، يلزم وجود جزء آخر - غلاف من الألومنيوم مع خيط خارجي وصمولة من المقاوم المتغير. يتم تمرير عمود المستشعر من خلال فتحة الجلبة. من الممكن إجراء هذه العملية ، يجب أن يتم وضع المحمل البلاستيكي الذي يدور فيه العمود ، وتقصير غلاف الألمنيوم بحيث يمكن وضع مقبض الضبط على رأس العمود البارز منه.

يجب ألا تقوم بلحام مقابس البصريات من لوحة الدوائر المطبوعة على "الفأرة" حتى لا تتلفها. يتم لصق الجزء المنفصل عن اللوحة باستخدام optocouplers بغراء الإيبوكسي أو بطريقة أخرى على غلاف المحمل بحيث تتخذ optocouplers موضعها السابق بالنسبة للقرص. قبل التصلب النهائي لـ klya ، يجب عليك التأكد من أن القرص يدور بسهولة.

الثنائيات الباعثة والترانزستورات الضوئية "الفأرية" متشابهة جدًا ظاهريًا. يمكنك التمييز بينهما عن طريق تتبع الموصلات المطبوعة على السبورة. عادة ما يتم توصيل بواعث في سلسلة. يجب حفظ هذه الدائرة وتوصيلها من خلال مقاوم تبريد بمصدر طاقة. يتم اختيار قيمة المقاوم بناءً على التيار خلال الثنائيات لا يزيد عن 5 مللي أمبير. في أغلب الأحيان ، 1 كيلو أوم مناسب.

بعد ذلك ، يتم توصيل مخرجات مقياس الأومتر الذي تم ضبطه على حد قياس يبلغ 100 كيلو أوم بالمجمع والباعث الخاص بأحد الترانزستورات الضوئية ، وبتدوير القرص ببطء ، تأكد من أن قراءات الجهاز تنخفض بشكل حاد في كل مرة يضيء فيها الترانزستور الضوئي بواسطة الصمام الثنائي الباعث من خلال فتحة في القرص. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فمن الممكن ألا يتم تحديد أسلاك التجميع والباعث بشكل صحيح ويجب تغيير قطبية مقياس الأومتر المتصل بها. يمكن أن تؤثر الإضاءة الخارجية الساطعة جدًا على النتيجة أيضًا ، لذلك يجب أن يتم العمل في الظل. بنفس الطريقة ، يتم فحص الترانزستور الضوئي لمزود البصريات الثاني.

يظهر مخطط الجزء الإلكتروني من Valcoder في الشكل. 2.

رقائق DD1 و DD2 لها نظائر محلية: 4093 - K561TL1 ، 4013 - K561TM2. يتم تغذية النبضات من مجمعات الترانزستورات الضوئية BL1 و BL2 إلى مدخلات المشغلين - يقوم Schmitt بتشغيل DD1.1 و DD1.2 وما بعده - إلى المدخلات C و D من المشغل DD2.1. نظرًا لأنه ، اعتمادًا على اتجاه دوران العمود ، يتغير تسلسل وصول النبضات عند مدخلات المشغل ، يتم تعيين الأخير على واحدة من حالتين ثابتتين. يتم تحديد المراسلات بين المستوى المنطقي عند خرج المشغل واتجاه الدوران بشكل تجريبي. تعمل النبضات من خرج العنصر DD1.1 كحساب - يتناسب عددها مع زاوية دوران العمود.

ترتبط الدوائر الدقيقة DD1 و DD2 وعناصر أخرى وفقًا للمخطط بأسلاك وأسلاك صلبة ، ويتم لصق المجموعة بالكامل بالوحدات الميكانيكية لجهاز التشفير. يظهر مظهر هذا الهيكل في الشكل. 3.

إذا كان المشفر سيعمل كجزء من منتج أكثر تعقيدًا ، فيمكن تثبيت الدوائر الدقيقة DD1 و DD2 على لوحة الدوائر المطبوعة الخاصة به.

المؤلفات

  1. Braun S. "Aus die Maus": Inkrementale Drehgeber - einfach realisiert. - فونكاتور ، 2002 ، العدد 4 ، ص 362 ، 363.
  2. لونغ أ. "الفأر": ماذا يوجد بالداخل وماذا يأكل. - راديو 1996 العدد 9 ص. 28-30.

يتم تصنيع المذبذبات المحلية والمذبذبات الرئيسية للمستقبلات الحديثة وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية للهواة اليوم بشكل متزايد على أساس توليفات التردد مع تحكم متحكم. ومع ذلك ، فإن ضبط مثل هذا المستقبل للمحطة عن طريق كتابة قيمة التردد على لوحة المفاتيح أمر غير مريح للغاية ، وللتحويل السلس (بتعبير أدق ، منفصل بخطوة صغيرة جدًا ، محاكاة التناظرية التقليدية) ، محول دقيق لمقبض الضبط هناك حاجة إلى زاوية دوران في رمز رقمي - ما يسمى بالتشفير.

غالبًا ما تتجاوز تكلفة هذا الجهاز الدقيق سعر جميع أجزاء المركب الأخرى مجتمعة. ومع ذلك ، تمكن أحد هواة الراديو من ألمانيا ، Steffen Braun ، DJ5AM ، من صنع جهاز بسيط ورخيص ، ولكنه مناسب تمامًا لاستخدام الهواة ، من أجزاء "فأرة" كمبيوتر معيب.

يتم إدراك الحركة الدورانية لكرة فأرة الكمبيوتر بداخلها بواسطة مستشعرين لزاوية الدوران الإلكترونية الضوئية. تدخل النبضات التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر إلى الكمبيوتر ، وتتم معالجتها والتحكم في حركة المؤشر بالنسبة إلى محوري X و Y لشاشة العرض. المبدأ الأساسي - إن تحويل زاوية الدوران إلى عدد النبضات مناسب تمامًا لمشفّر الصمام ، بالإضافة إلى أن كل من مستشعرات "الماوس" مجهز بعنصرين حساسين في مكان مناسب ، مما يسمح لك بتحديد ليس فقط زاوية ، ولكن أيضًا اتجاه الدوران.

للبدء ، من الضروري فتح علبة "الفأرة" والتأكد من أن المحمل البلاستيكي ، الذي يدور فيه عمود المستشعر ، يقع بين الجزء السميك من العمود الذي يتلامس مع الكرة المطاطية والفتحة القرص. بالنسبة للعديد من "الفئران" ، هذا ليس هو الحال - يتم تثبيت العمود في محامل تقع في نهايته. هذا التصميم غير مناسب لأغراضنا. يجب أن يكون الجزء السميك (الرأس) من العمود ، الذي يبلغ قطره 4 مم تقريبًا ، طويلًا بما يكفي لاستيعاب مقبض الضبط. يجب ألا تقل المسافة من الرأس إلى القرص عن 15 مم.

تتم إزالة أجزاء من أحد المستشعرين الموجودين فيه من "الفأرة": قرص مشقوق وعموده مع محمل جلبة بلاستيكي ، وجزء من لوحة الدائرة المطبوعة مع اثنين من مقارنات البصريات مقطوع بمنشار بانورامي (كل منهما منهم هو الصمام الثنائي الباعث للأشعة تحت الحمراء مقابل بعضهم البعض وترانزستور ضوئي يستشعر إشعاعها). التفاصيل الضرورية موضحة في الشكل. 1 ، لا تقلق بشأن سلامة الباقي.

لتركيب المشفر على اللوحة الأمامية لجهاز الاستقبال أو جهاز الإرسال والاستقبال ، يلزم وجود جزء آخر - غلاف من الألومنيوم مع خيط خارجي وصمولة من المقاوم المتغير. يتم تمرير عمود المستشعر من خلال فتحة الجلبة. ربما في هذه العملية ، يجب أن يتم وضع المحمل البلاستيكي الذي يتم توصيل العمود به ، وتقصير غلاف الألومنيوم بحيث يمكن وضع مقبض الضبط على رأس العمود البارز منه.

يجب ألا تقوم بلحام مقابس البصريات من لوحة الدوائر المطبوعة على "الفأرة" حتى لا تتلفها. يتم تثبيت الجزء المنفصل عن اللوحة باستخدام optocouplers بغراء الإيبوكسي أو بطريقة أخرى إلى غلاف المحمل بحيث تتخذ optocouplers موضعها السابق بالنسبة للقرص. قبل التصلب النهائي للمادة اللاصقة ، تأكد من أن القرص يدور بسهولة.

الثنائيات الباعثة والترانزستورات الضوئية "الفأرية" متشابهة جدًا ظاهريًا. يمكنك التمييز بينهما عن طريق تتبع الموصلات المطبوعة على السبورة. عادة ما يتم توصيل بواعث في سلسلة. يجب حفظ هذه الدائرة وتوصيلها من خلال مقاوم تبريد بمصدر طاقة. يتم اختيار قيمة المقاوم بناءً على التيار خلال الثنائيات لا يزيد عن 5 مللي أمبير. في أغلب الأحيان ، 1 كيلو أوم مناسب.

بعد ذلك ، يتم توصيل مخرجات مقياس الأومتر الذي تم ضبطه على حد قياس يبلغ 100 كيلو أوم بالمجمع والباعث الخاص بأحد الترانزستورات الضوئية ، وبتدوير القرص ببطء ، تأكد من أن قراءات الجهاز تنخفض بشكل حاد في كل مرة يضيء فيها الترانزستور الضوئي بواسطة الصمام الثنائي الباعث من خلال فتحة في القرص.


إذا لم يكن الأمر كذلك ، فمن الممكن ألا يتم تحديد أسلاك التجميع والباعث بشكل صحيح ويجب تغيير قطبية مقياس الأومتر المتصل بها.

يمكن أن تؤثر الإضاءة الخارجية الساطعة جدًا على النتيجة أيضًا ، لذلك يجب أن يتم العمل في الظل. بنفس الطريقة ، يتم فحص الترانزستور الضوئي لمزود البصريات الثاني.

يظهر مخطط الجزء الإلكتروني من Valcoder في الشكل. 2. الدوائر الدقيقة DD1 و DD2 لها نظائر محلية: 4093 - K561TL1 ، 4013 - K561TM2.

يتم تغذية النبضات من مجمعات الترانزستورات الضوئية BL1 و BL2 إلى مدخلات المشغلين - يقوم Schmitt بتشغيل DD1.1 و DD1.2 وما بعده - إلى المدخلات C و D من المشغل DD2.1.

نظرًا لأنه ، اعتمادًا على اتجاه دوران العمود ، يتغير تسلسل وصول النبضات عند مدخلات المشغل ، يتم تعيين الأخير على واحدة من حالتين ثابتتين.

يتم تحديد المراسلات بين المستوى المنطقي عند خرج المشغل واتجاه الدوران بشكل تجريبي. تعمل النبضات من خرج العنصر DD1.1 كحساب - يتناسب عددها مع زاوية دوران العمود.

ترتبط الدوائر الدقيقة DD1 و DD2 وعناصر أخرى وفقًا للمخطط بأسلاك وأسلاك صلبة ، ويتم لصق المجموعة بالكامل بالوحدات الميكانيكية لجهاز التشفير.

يظهر مظهر هذا الهيكل في الشكل. 3. إذا كان المشفر سيعمل كجزء من منتج أكثر تعقيدًا ، فيمكن تركيب الدوائر الدقيقة DD1 و DD2 على لوحة الدوائر المطبوعة.

ستيفن براون (DJ5AM)

المؤلفات:

1. Braun S. "Aus die Maus": Inkrementale Drehgeber - einfach realisiert. - فونكاتور ، 2002 ، العدد 4 ، ص 362 ، 363.

2. طويل ألف "الفأر": ما بداخله وماذا يأكل. - راديو 1996 العدد 9 ص. 28-30.