ESPspectrum / Хабр

2 года назад начал увлекаться ардуино. позже собирал различные несложные устройства. Опыт как вы понимаете не сильно большой, но мои проекты просты в исполнении. То есть если есть немного навыков программирования ардуино, у вас все получиться

Как возникла идея

Листая ленту я наткнулся на сайт https://dzen.ru/a/ZKXDu7QlJEpvx8DS.На самом деле таких статей много, но во всех есть непонятные моменты. Я перечитал содержимое и решил повторить, но в архиве не было файла, чтобы дома вытравить печатную плату.

Моя главная цель: сделать аналог ZX Spectrum, но с возможностью простого изменения кода. В данной статье я хочу описать процесс сборки, в последующей я буду рассказывать о самой работе.

Я нарисовал печатную плату в программе sprint layout 6. После я купил 2 esp 32 и так как раньше программировал в Arduino IDE решил написать и свою операционную систему, так как можно добавить что-то от себя. И так понятнее как работает устройство.

В моей программе есть преимущество в работе с файлами, но чтобы добавить игру, нужно переписать ее полностью вручную (из за особенностей библиотеки).

Сборка

Запчасти
- Стеклотекстолит
- esp32
- DC 5,5 разъем
- разъем jeck 3,5
- разъем VGA
- разъем USB ( для подключения клавиатуры )
- резисторы 220 ом
- конденсаторы 10u(2 штуки) и 100u(1 штука)

2. Я нарисовал и вытравил печатную плату (https://cxem.net/comp/comp144.php sprint layout, https://easyelectronics.ru/sozdanie-pechatnoj-platy-metodom-lazernogo-utyuga.html как делать)

3. Залудил и все припаял

4. Занялся разработкой программы. Получилось не с первого раза, но работает. Моя версия устройства может легко создать читать и удалить файл, есть режим свободной печати и калькулятор.

Схема

Фото работы

Как работает программа

Весь код я решил разделить по частям, так будет по проще ориентироваться во всем. В меню при помощи клавиш 1-5 выбирается режим.К примеру в разделе работы с файлами есть еще разделение: прочитать, создать/изменить, удалить

Для работы с мониторами я использовал библиотеку bitluni https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/bitluni-esp32lib/

Во всех режимах используется опрос клавиатуры. Вот пример скетча:

#define CLOCK 16 //D-
#define DATA 17  //D+

const char keymap[] = {
  0, 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
  0, 0,  0,  0,  0,  0, '`', 0,
  0, 0 , 0 , 0,  0, 'q','1', 0,
  0, 0, 'z','s','a','w','2', 0,
  0,'c','x','d','e','4','3', 0,
  0,' ','v','f','t','r','5', 0,
  0,'n','b','h','g','y','6', 0,
  0, 0, 'm','j','u','7','8', 0,
  0,',','k','i','o','0','9', 0,
  0,'.','/','l',';','p','-', 0,
  0, 0,'\'', 0,'[', '=', 0, 0,
  0, 0,13, ']', 0, '\\', 0, 0,
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 127, 0,
  0,'1', 0,'4','7', 0, 0, 0,
  '0','.','2','5','6','8', 0, 0,
  0,'+','3','-','*','9', 0, 0,
  0, 0, 0, 0 };



void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(CLOCK, INPUT_PULLUP); //пины клавиатуры
  pinMode(DATA, INPUT_PULLUP);
 }

uint8_t lastscan;
uint8_t line = 0, col = 0;


void loop()
{
   uint16_t scanval = 0;
  for(int i = 0; i<11; i++)
  {
    while(digitalRead(CLOCK));
    scanval |= digitalRead(DATA) << i;
    while(!digitalRead(CLOCK));
  }
  scanval >>= 1;
  scanval &= 0xFF;
  Serial.println(scanval, HEX);
  if(lastscan != 0xF0 && scanval != 0xF0)
 {
   Serial.println(keymap[scanval]);
      
  }
  lastscan = scanval;
  
}

Архив с прошивкой и схемой: https://disk.yandex.ru/d/JXB0fTbXuaE3Yg

Почему esp32 https://www.alexcube.ru/blog/2021/11/53-dnya-do-2022-goda-zx-spectrum-iz-arduino/

Так как проект на стадии разработки, буду рад любой помощи, также можно обратиться с вопросами: https://discord.gg/nd6K7sbR