DIY-Projekt: Audiokassette auf Arduino-Basis zum Speichern und Laden von Programmen und Spielen im ZX Spectrum



Vor 20 bis 30 Jahren waren Kassetten das beliebteste Speichermedium für Audioaufnahmen. Sie wurden auch zur Datenspeicherung verwendet, insbesondere für Programme für 8-Bit-Computer. Es waren die Kassetten, mit denen Programme für das ZX Spectrum geladen und gespeichert wurden. Trotzdem werden Kassetten immer weniger, obwohl es ziemlich viele Fans des ZX Spectrum und anderer ähnlicher PCs gibt. Natürlich können Sie den ZX Spectrum-Emulator unter Windows oder Linux verwenden. Aber es ist immer noch weniger lampenartig als ein echter Computer. Es gibt noch einen anderen Ausweg - einen Ersatz für die Kassette zu finden.



Ein Benutzer mit dem Spitznamen JamHamster entschied sich für diesen Weg. Seine Lösung ist das Gerät, die wie eine bekannte Audiokassette aussieht, funktioniert mit einem Kassettenrekorder, verwendet jedoch anstelle eines Magnetbandes eine SD-Karte. Nach der Idee des Enthusiasten sollte eine solche "Kassette" in ein Tonbandgerät eingelegt werden, um Signale an das ZX Spectrum zu übertragen, oder über einen Audioausgang angeschlossen werden. Übrigens gibt es Lösungen zum Laden von Programmen von Kassetten - zum Beispiel TZXDuino für die Arbeit mit ZX Spectrum, ZX81 und Amstrad CPC, aber es schien dem Entwickler zu umständlich.





Vorbereitung für die Montage



JamHamster entschied sich für ein Arduino Nano-Board (nur 7 mm Board-Größe), auf dem er einen Speicherkartenleser, einen Verstärker und ein kleines Display platzierte. Als Software für die Interaktion mit dem ZX Spectrum - Software, die zuvor von Edrew Beer und Duncan Edwards entwickelt wurde.







Der Enthusiast erklärte, dass der Kassettenformfaktor gewählt wurde, um die Authentizität aufrechtzuerhalten. „Ich denke, SD-Boot-Geräte im Kassettenstil sind die richtige Lösung. Sie sehen cool aus und werden in einer Standardkassette aufbewahrt, was mir sehr gut gefällt “, erklärte JamHamster.



Die physikalischen Abmessungen des Kassettenkörpers wurden zu einer Herausforderung für die Platzierung aller Komponenten. Daher hat JamHamster eine Reihe von Änderungen vorgenommen. Beispielsweise wurden das Display und der SD-Kartenleser physisch reduziert. Einige Module, insbesondere der USB-Anschluss, mussten an Drähten „aufgehängt“ werden, damit die Struktur in das Gehäuse passt. Und der Entwickler hat die Audioausgabe selbst gemacht.







Zusätzlich gab JamHamster einige Tipps für diejenigen, die sein Experiment wiederholen möchten:

  • Löten Sie keine Komponenten in das Gehäuse, da es zerbrechlich und schnell beschädigt ist.
  • Überprüfen Sie vor der Installation die Funktionalität der Komponenten.
  • Sie müssen die Drähte über die Kontaktflächen und nicht durch verlöten.
  • Kreuzen Sie die Drähte nicht, um die Dicke der Struktur nicht zu erhöhen.




Arduino-Kassettenbaugruppe zum Selbermachen







JamHamster hat Anweisungen für diejenigen vorbereitet , die sein Experiment wiederholen möchten. Darin finden Sie die Form, nach der Sie die Leiterplatte so schneiden müssen, dass alle Komponenten passen. Der Lautstärkeregler wird zuerst so installiert, dass sich das Rad frei dreht und aus dem Kassettengehäuse herausragt.







Um einen Audioausgang zu erstellen (Sie müssen dies manuell tun), benötigen Sie eine Stahlfeder mit einem Durchmesser von 3,5 mm. Ist dies nicht der Fall, kann dieses Element problemlos mit einem Bohrer des entsprechenden Durchmessers erstellt werden. Anschließend wird mithilfe der Kopfhörerbuchse die Länge überprüft und alles auf die Platine gelötet. Der Audioausgang wird verwendet, wenn kein Kassettenrekorder vorhanden ist. Über dieses Gerät stellt das Gerät eine direkte Verbindung zum Computer her und sendet ein Signal.



Für den Betrieb der "Kassette" mit einem Tonbandgerät ist zur Implementierung dieser Möglichkeit ein magnetischer Aufzeichnungskopf in das Gerät eingebaut, dessen Signal von einem anderen Kopf gelesen wird, jedoch in einem Kassettenhalter. Leider reicht die Ausgangsleistung des Mikrocontrollers nicht aus, weshalb der Entwickler einen Miniaturverstärker PAM8403 (2 x 3 W) hinzufügte. Es ist ziemlich tragbar, so dass die Gesamtabmessungen der Struktur nicht viel zugenommen haben.

Eine Stromversorgung während des Betriebs ist nicht erforderlich, da die "Kassette" über einen eigenen Akku verfügt.



























Das Gehäuse enthält außerdem fünf Druckschalter zur Steuerung des SD-Kartenlesers.







Die Datenspeicherung wird übrigens nicht in Form von EXE- oder TXT-Dateien implementiert. Stattdessen werden Audiospuren verwendet, die Programmcode enthalten. So wurden die Daten mit Magnetband auf Audiokassetten gespeichert.



Die Hauptschwierigkeit besteht darin, die Karte in den Kassettenkörper einzulegen. Der Autor musste sich über die Lösung dieses Problems den Kopf brechen, fand aber am Ende eine Lösung. Im Folgenden wird gezeigt, wie Sie die Anzeigetafel und die SD-Lesekarte richtig abschneiden und den USB-Anschluss neu verkabeln, um Platz auf der Platine zu sparen. Heißkleber kann verwendet werden, um die Komponenten auf der Platine zu befestigen.







Der Bildschirm befindet sich zwischen den Kassettenrädern, damit er besser sichtbar ist. Übrigens müssen Sie den Software-Code ändern, um das Bild auf dem Monitor umzudrehen. Das ist nicht schwer. Es reicht aus, einen Code zu ersetzen:



#define ROTATE180 1

// # define UNROTATE 1




durch:

// # define ROTATE180 1

#define UNROTATE 1




Jetzt muss nur noch die Batterie installiert, die Verkabelung wie in der Originalanleitung angegeben verdrahtet und die Funktion aller Komponenten überprüft werden. Dann können Sie auf dem ZX Spectrum testen.







Der Entwickler hat viel Zeit mit der Umsetzung des Projekts verbracht, aber das Ergebnis hat sich gelohnt. JamHamster und die Enthusiasten, die seine Arbeit wiederholten, waren sehr zufrieden mit dem, was am Ende herauskam.



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