ماشین حساب متن‌باز ATtiny | پروژه قابل حمل Clem Mayer با تراشه ATtiny3226-SU

به گفته hackster

خلاصه‌ی نکات کلیدی

• کلم مایر با بازطراحی یک ماشین حساب سنگین رومیزی، یک نسخه متن‌باز و قابل حمل ایجاد نمود.
• ماشین حساب جدید شامل یک صفحه کلید 20 دکمه‌ با کلیدهای Cherry-MX و کلاهک‌های کلید سه‌بُعدی چاپی است.
• برای پردازش، از تراشه ATtiny3226-SU با 32 KB حافظه فلش استفاده شده است.
• نتایج روی یک نمایشگر الفبایی-عددی 20×4 نمایش داده می‌شوند و دستگاه توسط دو باتری AAA تغذیه می‌شود.

معرفی

کلم مایر (معروف به MAYER MAKES) برای بیش از یک دهه از یک ماشین حساب رومیزی سنگین در شغل قدیم خود استفاده کرده است. این نوع ماشین حساب‌ها به دلیل اندازه بزرگ و کلیدهای فول‌سایز خود برای وارد کردن اعداد به طور پی در پی و روز به روز مناسب هستند. اگرچه مفهوم پایه مناسب است، اما او تصور کرد که می‌تواند با یک مدل متن‌باز که شامل قابلیت‌های پایه جمع، تفریق، ضرب و تقسیم است و با باتری کار می‌کند، بهبودی هایی ایجاد کند.

ساختار و شیوه‌ی طراحی

ماشین حساب نتیجه‌ی نهایی شامل یک ورودی 20 کلیدی با کلیدسوئیچ‌های Cherry-MX و کلاهک‌ کلیدهای سه‌بُعدی چاپی می‌شود. کلیدها از طریق یک ماتریس مبتنی بر دیود برای صرفه‌جویی در پین‌های IO به یکدیگر متصل هستند، و نتایج محاسبه روی یک نمایشگر الفبایی-عددی 20×4 نشان داده می‌شوند. قدرت دستگاه توسط دو باتری AAA تأمین می‌شود و بدنه آن از درب یک محفظه الکترونیکی ریخته‌گری به عنوان قاعده و بالای آن با چاپ سه‌بُعدی ساخته شده است.

برای پردازش، مایر یکی از تراشه‌های سری «جدید» ATtiny، ATtiny3226-SU را انتخاب کرده که 32 KB حافظه فلش برای کتابخانه‌ها و کد را به او می‌دهد. وقتی همه چیز به پایان رسید، کل برنامه در 8 KB جای گرفت، اما با توجه به گزینه‌های مختلف ATtiny موجود، جایگزینی پردازنده‌ای کم قابلیت‌تر (و ارزان‌تر) در صورت نیاز به صرفه‌جویی در هزینه‌های BOM آسان خواهد بود.

نتایج

همانطور که در انتهای ویدیو نشان داده شده است، به دلیل معماری هشت بیتی ATtiny، چندین محدودیت در قابلیت محاسباتی آن وجود دارد. به طور خاص، تنها می‌تواند با اعدادی تا اندازه‌ای خاص کار کند و تنها تا دو رقم پس از ممیز را تولید می‌کند. با این حال، این موضوع برای مایر مشکلی ایجاد نمی‌کند و به هر حال با برنامه‌نویسی خلاقانه قابل حل است.

بحث و محدودیت‌ها

مستندات بیشتر و منابع ساخت در صورت تمایل به ساخت نسخه‌ی شخصی خود یا حتی گسترش قابلیت‌های آن، در دسترس هستند.

جمع‌بندی و گام‌های بعدی

این پروژه نشان دهنده قدرت و انعطاف‌پذیری نسل جدیدی از تراشه‌های ATtiny برای ایجاد دستگاه‌های الکترونیکی متن‌باز و شخصی‌سازی‌شده است. با وجود محدودیت‌های معمولی در معماری هشت بیتی، این ماشین حساب رومیزی نوآورانه نمونه‌ای از چگونگی هم‌گرایی سخت‌افزاری سنتی و توانمندی‌های مدرن برنامه‌نویسی برای حل مشکلات رایج است.