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

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Dibuat oleh pelopor teori informasi Claude Shannon sebagai mainan pendidikan untuk mengajar sirkuit digital, Kit Komputer Digital Minivac 601 disebut sebagai sistem komputer digital elektromekanis. Diproduksi oleh Scientific Development Corporation di awal tahun 60-an, film ini dijual seharga $85.00 (sekitar $720 hari ini).

Minivac 601 menggunakan relai elektromekanis sebagai sakelar logika serta untuk penyimpanan yang sangat mendasar. Sakelar DPDT sederhana dan tombol tekan SPDT membentuk input biner, dengan lampu untuk mewakili output. Sebuah dial bermotor besar memungkinkan pengguna untuk memasukkan angka desimal atau heksadesimal, dan nomor output, atau bertindak sebagai generator sinyal jam. Untuk informasi lebih lanjut tentang Minivac 601 berikut beberapa referensi tambahan:

• Wikipedia
• Pusat Sejarah Komputasi
• Arsip Komputer Garis Waktu

Instruksi yang disajikan di sini adalah untuk replika ukuran penuh dari Minivac 601 dari tahun 1961. Saya telah mencoba untuk tetap sejujur mungkin dengan aslinya mengingat teknologi dan sumber daya yang tersedia bagi saya. Saya tidak memiliki unit "vintage" jadi replika ini dibuat berdasarkan foto dan dari manual asli yang tersedia secara online. Saya telah menyertakan manual ini dalam format PDF sebagai bagian dari proyek ini. Saya membawa file-file ini ke pusat salinan lokal dan mencetaknya sebagai buklet berjilid spiral yang dapat Anda lihat di atas. Saya sangat senang dengan hasilnya.

Jadi seberapa dekat replika ini?

Karena "bingkai" untuk Minivac 601 asli terbuat dari kayu, saya merasa telah membuat reproduksi yang cukup masuk akal. Saya tidak yakin dari apa panel atas dibuat tetapi replika ini dicetak 3D. Yang asli memiliki trafo internal dan menggunakan daya listrik. Saya memilih untuk menggunakan "kutil dinding" 12V yang umum untuk alasan keamanan mengganti "sekring" pada Panel Daya dengan colokan listrik 2,1 mm.

Mencari suku cadang elektronik cukup mudah, namun menemukan suku cadang yang sama persis dengan tampilan aslinya lebih sulit. Saya beruntung pada sakelar penggeser menemukan beberapa di toko surplus lokal saya yang tampaknya cukup mirip. Lampu yang saya temukan di toko surplus yang sama tidak memiliki tampilan yang tepat tetapi saya dapat mencetak "topi" 3D untuk mereka yang lebih sesuai dengan foto. Saya akhirnya mencari relai yang tidak terlihat terlalu buruk, dan dapat dibuat lebih cocok dengan melepas penutup debu bening (saya memilih untuk tidak melakukannya). Tombol tekan jauh lebih besar dari aslinya, tetapi sudah tersedia dan sakelar gaya "arkade" yang kuat, jadi saya menggunakannya. Saya merancang sakelar putar khusus untuk proyek ini sehingga mendapat nilai yang cukup tinggi untuk tampilan asli. Lihat saya Kebanyakan 3D Printed Rotary Switch Instructable untuk detailnya.

Kesenjangan terbesar, dan alasan saya menyebut ini Versi 0.9, adalah karena fungsi sakelar putar bermotor belum diimplementasikan. Saya memiliki versi yang berfungsi tetapi tidak cukup andal. Jadi saya akan kembali ke papan gambar seperti yang mereka katakan untuk memperbaikinya. Sementara itu sakelar putar berfungsi dengan baik dalam mode manual. Jadi untuk sementara saya telah menerapkan mekanisme sinyal untuk menunjukkan kapan motor "bergerak" dan ke arah mana rotor harus diputar. Untuk versi ini saya meminta operator untuk menjadi motornya. Dengan cara ini semua "eksperimen" yang tercantum dalam tiga manual dapat dilakukan. Ketika selesai versi bermotor akan menjadi pengganti "drop-in" hanya untuk panel Input-Output Digital.

Langkah 1: Cetak Bagian

Resolusi Cetak:.2 mm

Isi: 20%

Perimeter: 5 (Semua lubang di panel atas harus sangat "kuat" untuk mendukung penyolderan komponen.)

Filamen: AMZ3D PLA dalam Hitam, Putih, dan Merah

Catatan: Semua bagian dicetak di PLA tanpa penyangga. Untuk membuat Minivac 601 Anda perlu mencetak bagian-bagian berikut:

• 1 Panel Utama - Tergantung pada ukuran tempat tidur cetak Anda, Anda dapat mencetak Panel Utama sebanyak 1, 2 atau 4 lembar. Sebagian besar mungkin akan mencetak 4 buah: Kiri Bawah dan Kanan, dan Kiri dan Kanan Atas. Cetak dalam warna hitam. Saya mengatur jeda pada tanda 2,20 mm untuk mengubah filamen menjadi putih untuk mencetak teks panel.
• 1 Strip Keluaran Biner - Cetak sebagai 1 atau 2 lembar. Cetak dengan warna biru, jeda pada 1,20 mm dan alihkan ke putih untuk teks.
• 1 Strip Penyimpanan Sekunder - Cetak sebagai 1 atau 2 lembar. Cetak dengan warna biru, jeda pada 1,20 mm dan alihkan ke putih untuk teks.
• 1 Strip Input Biner - Cetak sebagai 1 atau 2 lembar. Cetak Biru.
• 1 Panel Input-Output Desimal - Cetak dalam warna hitam, jeda pada 2,20 mm dan alihkan ke putih untuk teks.
• 1 Panel Daya - Cetak dalam warna hitam, jeda pada 2,20 mm dan alihkan ke putih untuk teks.
• 1 Strip Panel Daya - Cetak dengan warna biru, jeda pada 1,20 mm dan alihkan ke putih untuk teks.
• 13 Light Cover (opsional) - Saya mencetak ini dengan warna merah untuk menutup lampu yang saya sumber agar terlihat lebih seperti aslinya.
• 6 Basis Relay (opsional) - Saya berasumsi bahwa relai yang sumber lain akan cukup bervariasi dalam konfigurasi pemasangannya, jadi saya hanya menempatkan lubang persegi panjang di Panel Utama untuk relai dan mencetak sisipan ini untuk relai yang saya gunakan. Mereka hanya harus masuk ke Panel Utama.
• 1 Indikator Arah Motor - Cetak dalam warna merah dan jeda pada 0,60 mm dan alihkan ke teks hitam.

Pasca Pencetakan: Pasang strip biru ke dalam slot yang sesuai pada berbagai panel berdasarkan gambar di atas. Saya menggunakan sedikit Ultra Gel Super Glue untuk menahannya. Untuk strip yang memilikinya, pastikan lubang paku keling sejajar.

Langkah 2: Bangun Kotak

Saya memotong bingkai konsol dengan laser dari sepotong kayu lapis berukuran 1/8 inci berukuran 2 x 4 kaki. Terlampir Anda akan menemukan file potong yang digunakan. Lihat gambar di atas untuk posisi kasar setiap bagian dalam bingkai. Merah adalah bagian luar tertinggi, biru sedikit lebih pendek di dalam penyangga vertikal, dan kuning di dalam penyangga horizontal. Potongan sebagian besar direkatkan di tempat dengan beberapa pasak persegi 1/2 inci dan beberapa paku brad ditambahkan untuk kekuatan.

Saya menggunakan panel yang dicetak dari langkah sebelumnya untuk menentukan penempatan yang tepat dari bagian pendukung bingkai. Setelah selesai, panel Input-Output Utama, Daya, dan Desimal harus sesuai dengan bingkai dan didukung dengan baik oleh penyangga biru dan kuning. Anda mungkin harus mengampelas tepi beberapa panel sedikit agar pas, saya melakukannya.

Setelah selesai saya mengecat konsol dengan warna biru muda yang mirip dengan aslinya.

Langkah 3: Bagian Build yang Paling Memukau

Maaf saya tidak bisa menolak! Untuk membuat Minivac 601 Anda perlu menambahkan banyak paku keling kecil (388 menurut hitungan saya) ke panel depan bersama dengan lug solder yang sesuai di bagian belakang. Paku keling atau lubang tali menyediakan tempat untuk memasukkan dan menghubungkan kabel jumper yang digunakan untuk membuat sirkuit, dan lug solder memungkinkan Anda memasang paku keling ke sakelar, lampu, dan semacamnya. Berikut adalah bagian-bagian yang saya gunakan (dengan beberapa suku cadang ditambahkan ke hitungan):

• 400 Konektor Datar Terminal Lug Ujung Halus - Nomor komponen Digi-Key 36-4004-ND
• 400 0,089" (2,26mm) Kancing Kuningan, Berlapis Timah - Nomor komponen Digi-Key 36-35-ND

Mereka tidak murah, tapi saya yakin Anda bisa mendapatkannya dengan harga yang lebih baik di luar negeri jika Anda bersedia menunggu pengirimannya (saya terlalu tidak sabar). Selain itu, Anda akan membutuhkan alat untuk memasang paku keling. Saya membeli yang berikut dari Amazon (lihat gambar di atas):

CRAFTMEmore Alat Grommet Lubang Punch Setter Anvil dan Pemotong Lubang Punch untuk Menerapkan 0,08" (2 mm) & 0,12" (3 mm) Grommet Kecil

Saya membuat jig untuk menjaga panel yang sedang saya kerjakan pada level saat saya mengatur lubangnya (lihat di atas). Saya telah menyertakan file potong untuk jig yang dibuat dengan kayu lapis 1/8 inci dan beberapa kayu bekas untuk anak tangga. Potong dua kotak dengan ukuran yang sama, satu dengan lubang termasuk dan satu tanpa, dan rekatkan. Tambahkan anak tangga agar sejajar dengan bagian atas landasan saat duduk di dalam lubang.

Untuk memasang paku keling, dorong melalui lubang dari depan panel ke belakang. Tempatkan lubang kecil lug solder di atas paku keling yang menonjol. Atur kepala paku keling ke tengah landasan (panel belakang harus menghadap ke atas). Masukkan poros rivet setter (disebut palu) ke dalam lubang rivet dan ketika semuanya sudah berbaris, ketuk palu rivet dengan tajam beberapa kali dengan palu kecil. Lug solder sekarang harus terpasang dengan kuat ke panel dan lubang paku keling harus tidak terhalang. Ulangi 387 kali lagi. Percayalah Anda akan menjadi sangat baik dalam hal ini!

Gambar di atas adalah bagian belakang panel Input-Output Desimal dengan semua paku keling dan lug terpasang. Lihat beberapa gambar berikut dalam Instruksi ini untuk menentukan orientasi optimal lugs solder untuk panel lainnya.

Langkah 4: Dapatkan Suku Cadangnya

Komponen utama yang digunakan dalam build Minivac 601 ini adalah sebagai berikut:

• 13 Lampu Pemasangan Panel 12V - Saya menemukannya di toko surplus lokal dengan harga masing-masing beberapa dolar. Mereka memiliki diameter pemasangan sekitar 15 mm.
• 7 DPDT Panel Mount Slider Switch - Sekali lagi ditemukan di toko surplus murah. Lubang pemasangan harus berjarak 28 mm dari pusat ke pusat dan dipasang di bawah panel. Menemukan yang dengan bilah geser merah agar sesuai dengan aslinya adalah bonus. Saya menggunakan baut M3 x 8 mm dengan mur untuk mengamankannya di tempatnya.
• 6 Sakelar Tombol Tekan Dudukan Panel SPDT - Nomor komponen Digi-Key 1568-1476-ND (merah).
• 6 Relai DPDT 12V - NTE Electronics R14-11D10-12 Seri R14 Relai DC Serbaguna Umum dari Amazon
• 1 Panel Mount Power Jack - Ini harus cocok dengan steker dari transformator "wall wart" 12V 2A apa pun yang Anda pilih untuk proyek ini.
• 1 Saklar Putar - Gunakan Sakelar Putar Cetak 3D yang Dapat Diinstruksikan untuk membuat sakelar putar, tetapi gunakan file STL yang disediakan di sini untuk melakukannya. File-file ini menyediakan poros 4 mm yang sebenarnya (bukan 1/8 inci) dan saya telah menambahkan sekrup set untuk bagian Rotor dan Knob.
• 1 Sakelar Pematian - Gunakan Sakelar Pemutusan Berbasis Solenoid yang Dapat Diinstruksikan untuk membuat sakelar pemutus.

Langkah 5: Isi Panel Daya

Bagian tambahan yang diperlukan:

• 1 Regulator Tegangan 12v - Gunakan bagian T7812 dengan nilai 2A atau lebih baik.
• Kapasitor 1,33 uF
• 1.1 uF Kapasitor (opsional)

Mulailah dengan memasang lampu, sakelar geser, dan colokan listrik ke panel seperti pada gambar pertama di atas. Untuk menyalakan Minivac 601 saya menggunakan regulator tegangan 12V yang saya "mati disadap" ke bagian bawah komponen panel. Lihat skema dan gambar di atas untuk detailnya. Setelah selesai memasang kabel catu daya, Anda harus dapat mencolokkan trafo dan lampu panel akan menyala. Dengan tes multi-meter Anda mendapatkan pembacaan 12V dari + dan - poin pada strip daya biru.

Catatan di Panel Daya:

• Saya membuat panel daya sebelum saya mulai menggunakan lug solder, jadi konstruksinya sedikit berbeda. Dalam hal ini saya "membungkus" paku keling dengan kawat tembaga 22 AWG telanjang kemudian memasangnya dengan landasan dan palu. Untuk Matrix ini bekerja dengan cukup baik tetapi proses pembungkusannya cukup membosankan. Jika saya harus melakukannya lagi, saya akan menggunakan lugs solder.
• Catu daya terhubung ke titik + dan - strip daya pada panel, Selain itu ada konektor molex kecil untuk memasang titik-titik strip daya dari Panel Utama. Ini memungkinkan semua panel dilepas dengan mudah untuk perawatan.
• Ada sepasang kabel daya tambahan yang direkatkan untuk saat ini yang dapat saya gunakan untuk motor Rotary Switch untuk Versi 1.0.

Langkah 6: Isi Panel Utama

Siapkan lug solder dengan memutar setiap pasang lug pada Panel Utama ke arah satu sama lain (menggunakan paku keling sebagai poros) sampai lubang besar sejajar satu sama lain. Tekuk ujung lug yang sejajar dengan hati-hati beberapa derajat (tang hidung jarum kecil bekerja dengan baik untuk ini). Gunakan foto di atas untuk menentukan orientasi optimal untuk setiap lug.

Pasang sakelar lampu, relai, penggeser, dan tombol tekan ke Panel Utama seperti pada gambar pertama di atas. Sakelar penggeser dipasang dengan baut dan mur M3 x 8mm. Dengan menggunakan foto-foto di atas sebagai panduan, dengan hati-hati menyolder bagian-bagian yang dipasang ke lug menggunakan kabel hookup 22 AWG yang pendek (saya menggunakan inti padat). Paku keling untuk setiap bagian diberi label yang cukup baik untuk apa yang seharusnya mereka lakukan jika Anda mengalami kesulitan mencari tahu sambungan dari gambar.

Hubungkan semua kabel + strip daya bersama-sama dan semua kabel - kabel strip daya bersama-sama meninggalkan kabel ekstra yang cukup untuk memasangnya ke Panel Daya. Saya menggunakan konektor molex kecil untuk memudahkan pembongkaran untuk perawatan jika perlu.

PERINGATAN: Saat menyolder lug, plastik di sekitar paku keling yang sesuai akan menjadi sangat lunak. Cobalah untuk tidak memberi tekanan apa pun pada lug ke segala arah saat sedang menyolder kawat ke lug dan selama 10 detik atau lebih setelahnya. Cobalah untuk meminimalkan waktu panas diterapkan saat menyolder kabel ke lug. Pastikan bahwa solder bergabung dengan kawat dan kedua lugs solder.

Langkah 7: Isi Panel Input-Output Desimal

CATATAN: Versi bermotor baru dari Rotary Switch telah diterbitkan sebagai Instructable. Mohon gunakan:

Minivac 601 (Versi 1.0) Saklar Putar Bermotor

alih-alih langkah ini (kecuali jika Anda senang dengan versi manual yang lebih sederhana yang disajikan di sini).

Bagian tambahan yang diperlukan:

• 2 LED 5 mm - Ini keluar dari kotak sampah saya jadi saya tidak yakin apa peringkat tegangannya.
• 1 Resistor (opsional) - Saya menggunakan resistor 3.1K Ohm dan tampaknya berfungsi dengan baik dengan suplai 12V.
• 1 4 mm Poros - Saya menggunakan kawat piano. Panjangnya harus setidaknya 45 mm.

Jadikan Sakelar Rotary Printer Sebagian Besar 3D dan Sakelar Pematian Berbasis Solenoid dapat diinstruksikan sebelum Anda memulai panel ini. Siapkan juga lug solder seperti pada langkah sebelumnya.

Rekatkan Rotary Switch Body ke bagian belakang Decimal Input-Output Panel dengan hati-hati untuk menyejajarkan lubang di bagian bawah Body dengan lubang tengah Panel. Juga pastikan bahwa sakelar buluh berbaris tepat di antara 16 pasang lug solder di sekitar keliling sakelar.

Tempelkan Shutoff Switch ke bagian belakang seperti halnya pada gambar kedua di atas.

Bor dua lubang tambahan 5 mm di Panel Input-Output Desimal tepat di bawah teks ARM. Mereka harus berjarak 14 mm dari tengah ke tengah dan sejajar dengan panah melingkar pada pelat Indikator Arah Motor. "Bug mati" menghubungkan LED bersama-sama berdasarkan rangkaian di atas memastikan bahwa pusat LED terpisah 14 mm dan rekatkan ke bagian belakang Panel di lubang yang baru saja Anda bor. Mereka hanya boleh dipasang sebagian ke dalam lubang. Rekatkan pelat Indikator Arah Motor ke depan Panel seperti pada gambar di atas menutupi lubang.

Kawat di Saklar Putar. Pertama-tama lepaskan insulasi yang cukup dari kabel inti padat 22 AWG sehingga tembaga telanjang membungkus sepenuhnya di sekitar Rotary Switch Body dan ada setidaknya 3 inci kabel berinsulasi yang tersisa terpasang. Solder kabel telanjang dengan hati-hati ke ujung bawah dari semua 16 sakelar buluh yang menyatukannya. Anda harus memulai dan mengakhiri pada posisi yang ditunjukkan oleh kabel kuning pada gambar 3 di atas sehingga kabel dapat dipasang ke lug solder ARM panel. Dengan kabel pendek 22 AWG, sambungkan ujung atas dari setiap sakelar buluh ke lug solder yang sesuai (kabel hijau di atas). Sambungan ini membutuhkan sedikit sentuhan halus agar tidak melelehkan plastik.

Hubungkan Saklar Pemotong dan LED untuk Indikator Arah Gerak berdasarkan foto.

Dorong mur M3 ke dalam slot di bagian bawah Rotary Switch Knob dan bagian atas Rotary Switch Rotor. Kencangkan empat baut M3 x 8 mm dari samping ke dalam mur ini sampai mencapai lubang poros untuk bertindak sebagai sekrup penyetel. Ambil poros 4 mm dan pasang Rotary Switch Knob ke salah satu ujungnya menggunakan sekrup yang disetel. Geser poros dengan Knob terpasang dari atas Panel Input-Output Desimal melalui lubang tengah hingga Knob berada sekitar 2 mm di atas panel. Dari sisi belakang panel, geser Rotor ke bawah poros ke Rotary Switch Body sejauh mungkin tetapi tidak terlalu kuat. Sejajarkan Knob sehingga mengarah ke arah yang sama dengan magnet bawah Rotor kemudian kencangkan sekrup set Rotor, Rotary Switch harus berputar bebas dengan "berhenti" di masing-masing dari 16 angka.

Langkah 8: Majelis Akhir

Pasang panel yang terisi ke bingkai konsol. Saya menggunakan strip Velcro untuk menahannya sehingga saya bisa mengeluarkannya untuk melakukan perawatan jika diperlukan. Jalankan kabel dari Panel Daya ke lokasi lain di soket ekstensi biru. Saya mengebor beberapa lubang melalui penyangga vertikal untuk menjalankan kabel. Gambar di atas adalah kabel yang saya gunakan untuk melakukan ini menggunakan konektor Molex. Nyalakan Minivac 601 dan gunakan multi-meter untuk menguji bahwa semua + dan - poin pada strip daya biru terdaftar sebagai 12V.

Langkah 9: Buat Kabel Patch

Anda "memprogram" Minivac 601 dengan mencolokkan kabel ke titik paku keling untuk berbagai komponen sehingga menciptakan sirkuit. Untuk membuat konektor kawat ini, Anda memerlukan bagian-bagian berikut:

• 100 22-16 Gauge Butt End Connectors - Hilitchi 100pcs 22-16 Gauge Butt Insulated Splice Terminal Konektor Crimp Kawat Listrik dari Amazon
• 100 Pin Taper - Spaenaur nomor bagian 239-497
• 75 kaki (atau lebih) dari 20 AWG Hookup Wire

Juga diperlukan adalah alat crimping untuk konektor. Saya membeli yang berikut ini:

Titan 11477 Ratcheting Wire Terminal Crimper dari Amazon

Saya membuat kabel patch dalam 3 panjang, 8, 16, dan 24 inci. Saya menggunakan 3 warna berbeda kuning, merah, dan biru untuk memudahkan identifikasi dan karena aslinya juga demikian. Saya membuat masing-masing 20 dari 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 konektor ujung pantat dan pasang pin lancip ke ujung setiap kabel menggunakan alat crimping. Ujung diameter yang lebih besar dari pin lancip dimasukkan ke dalam konektor. Lihat gambar di atas. Saya menemukan bahwa saya mendapatkan koneksi yang lebih solid dengan paku keling jika saya hanya memasukkan pin lancip sekitar 1/2 jalan ke konektor pantat sebelum crimping (mengekspos bagian diameter yang sedikit lebih besar dari lancip). Ini tampaknya tidak mempengaruhi kualitas crimp.

Langkah 10: Pengujian

Anda sekarang harus memiliki semua yang Anda butuhkan untuk menguji drive Minivac 601. Saya sarankan Anda mulai dengan menyalakan unit Anda dan mengerjakan "eksperimen" yang tersebar di 3 manual yang sangat baik. Meskipun sejumlah besar koneksi yang membentuk Minivac 601 masih merupakan perangkat yang cukup sederhana. Selain sambungan solder yang buruk, tidak banyak yang bisa salah.

Pada gambar di atas, varian Eksperimen 9, relai 2 Minivac "diprogram" untuk bertindak sebagai gerendel. Mengetuk tombol tekan ke-2 akan mengaktifkan relai dan menyalakan lampu 2. Lampu akan tetap menyala bahkan setelah tombol dilepaskan. Menekan tombol ke-3 akan melepaskan relai dan lampu akan mati.

Langkah 11: Pikiran Terakhir

Proyek yang saya kerjakan akhir-akhir ini semuanya mengikuti pola yang sama:

• Mereka adalah replika mainan komputer dan perangkat keren dari tahun 60-an.
• Memiliki nilai pendidikan yang luar biasa.
• Menampilkan desain yang unik dan patut diperhatikan.
• Karena usia mereka, mereka menjadi langka dan karenanya mahal dan sulit didapat.
• Dan mungkin yang paling penting mereka dan desainer mereka layak untuk dikenang dan dihormati.

Minivac 601 memeriksa semua kotak ini dan beberapa lainnya. Antara Minivac 601 dan produk berikutnya Minivac 6010 yang dijual ke perusahaan, banyak orang belajar tentang sirkuit digital dan konsep komputer.

Benar-benar perangkat yang sangat keren yang patut diingat.