Что такое перфокарты, думаю, на Хабре знают все. Им несколько десятков лет — впервые прототип подобного носителя информации стали применять ещё в начале 1800-х годов для управления полуавтоматическими ткацкими станками. Но и до этого что-то похожее применяли для музыкальных инструментов — тоже автоматических, а также для музыкальных шкатулок.
В вычислительных устройствах перфокарты стали использовать практически сразу после появления самих этих устройств. После этого их почти без изменений использовали вплоть до 80-х годов прошлого века. Думаю, их видели даже те, у кого не было доступа к ЭВМ, работающим на перфокартах. Понятно, что считывателей карт остались считанные единицы, да и те хранятся в музеях. А что, если собрать такой считыватель самому? Давайте попробуем.
Как это сделать?
Интересный метод предложил один из пользователей сайта Instructables. Ему удалось создать компактный девайс на базе современной платы Parallax Propeller Activity Board.
Кроме платы нужны и другие элементы. Вот полный список того, что понадобится для сборки:
гибкий 10-жильный кабель
соединительные провода
10 фоторезисторов
10 LED-светодиодов, 3 мм
монтажная плата
паяльник и припой
два коннектора с пинами, male-разъём
9 резисторов на 10 кОм плюс резистор на 100 Ом
две деревянные дощечки (их придётся обработать)
сама плата, Parallax Propeller Activity Board
Для создания перфокарты понадобится ещё плоттер, например Silhouette Portrait. Можно использовать и принтер, но срезать плёнку придётся потом вручную.
Вот видео с описанием процесса сборки, если не хочется читать статью.
Приступаем к работе — сборка считывателя
На монтажной плате нужно припаять фоторезисторы — в один ряд. С другой стороны соединяем выводы элементов.
С обратной стороны это должно выглядеть следующим образом:
И ещё иллюстрация для понимания:
Теперь в дело вступает наш гибкий 10-жильный шлейф. Концы жил с обеих сторон кабеля нужно зачистить примерно на 3 мм, а затем залудить. Их припаиваем к 10-пиновому коннектору с одной стороны, с другой — к цепи фоторезисторов.
Последняя, 10-я, жила будет служить кабелем питания для фоторезисторов.
Теперь берём такую же монтажную плату и припаиваем к ней 10 светодиодов.
Полярность каждого диода должна совпадать с полярностью предыдущего. Собираем плату точно так же, как и плату с фоторезисторами. Затем используем два провода. Один из них будет питать светодиоды, 5 В. Второй — «земля». Не тестируйте до впайки ограничительного резистора на 100 Ом (о нём будет сказано позже).
Теперь в дело пойдёт обрезок древесины. На нём при помощи коннектора размечаем точки, в которые установим сами светодиоды.
Ну и наконец, просверливаем отверстия с диаметром, который позволит разместить светодиоды (3 мм). Лучше сначала наметить место, где нужно просверлить отверстие, при помощи гвоздя и молотка, а затем уже приступить к сверлению.
Теперь распиливаем обрезок на две части и шлифуем. Распилить нужно для того, чтобы из этого куска дерева сделать, собственно, сам считыватель.
После этого потребуется сделать прорезь на одной из сторон деревянного обрезка. В эту прорезь и будет входить перфокарта. Сделать можно не так, как показано на фото, а просто гладкую прорезь без «рёбер».
На второй половинке прорезаем щель для фоторезисторов. Ширина щели должна быть равна диаметру фоторезистора. Понятно, что эта щель должна быть ровно напротив отверстий для светодиодов, чтобы свет от последних падал на поверхность светодиодов при прохождении перфокарты с перфорированными отверстиями в ней.
А вот так должны выглядеть обе половинки деревянного обрезка после того, как их сложить вместе. Здесь уже вставлены светодиоды. Половинки потребуется склеить вместе, как показано на фотографии.
Теперь приступаем к резисторам. Их нужно распаять на 10-пиновом коннекторе, один резистор на каждый пин. Последний резистор подпаян к 10-му пину, который будет затем подключён к «земле». Выглядеть это должно вот так:
Сейчас подключаем всё это к Parallax Propeller Activity Board. Достоинство этой системы — наличие небольшой макетной платы, что в нашем проекте очень пригодится. Вот схема подключения:
Для светодиодной платы потребуется токоограничивающий резистор с сопротивлением не менее 100 Ом.
Предпоследний шаг — склейка считывателя. Нужно сделать всё так, чтобы клей не попал на фоторезисторы, иначе вся эта система будет глючить. Соответственно, склеивать нужно концы половинок дерева, которые плотно прилегают друг к другу.
И последний шаг в сборке — код для платы, которая и будет выполнять информацию по обработке полученных с перфокарты данных.
Код можно получить вот по этой ссылке.
Что касается перфокарты, то её тоже можно сделать самому, вот подробная инструкция на английском, где есть как описание шагов по сборке считывателя, так и описание работы над перфокартой. Конечный результат — на фото ниже:
Ну и наконец, считывание карты!
Сообщение, переданное создателем карты, гласит: «Hello, World! Testing 12345. ASCII».
В целом, весьма интересный проект. Практической пользы нет (кроме обучения, получения новых скилов и знаний), но в качестве проекта выходного дня — отличный вариант.