RELAYVAC Lite
vývojový kit pro reléovou logiku
RelayVac Lite je "odlehčenou" verzí mého velkého RelayVacu, což je zase volná variace na reléový výukový kit MINIVAC 601, který byl vyvinut v USA někdy v roce 1961. Minivac, potažmo moje RelayVacy, jsou míněny jako výukové pomůcky a vývojové kity pro tzv. reléovou logiku. Kdo se zajímá o historii počítačů, jistě ví, že první elektronický počítač na světě byl reléový. Je jasné, že k vytvoření kompletního počítače je potřeba mnoho relé. Minimum budou stovky, ale spíše tisíce. Stavba i provoz takového počítače není vůbec snadná a vlastně ani levná. Na pochopení základů reléové logiky ale postačuje jen pár relátek.
Nostalcomp RelayVac |
originál MINIVAC 601 |
Originální MINIVAC 601 obsahuje 6 relé, každé s dvojicí přepínacích kontaktů (DPDT). Všech 6 relé je k dispozici uživateli. Můj velký RelayVac obsahuje 8 volně použitelných DPDT relé a později jsem dodělal ještě tzv. expanzní box, který nese další 2. Celkem je k dipozici 10 DPDT relé. Jsou tam ještě další 2 relé (SPDT), ta ale nejsou volně přístupná a slouží k ovládání motoru tzv. motorového voliče (kodéru) v klasickém reverzačním zapojení. Pro odlehčenou verzi RelayVac Lite jsem se rozhodl, že použiju 4 DPDT relé. Ukázalo se, že na všechny základní obvody reléové logiky to stačí, a tak jsem si postavil RelayVac Lite se 4 relé. Hlavním důvodem ke stavbě bylo to, že jsem si po letech chtěl opět pohrát s relátky, ale nechtěl jsem "bourat" zapojení na velkém RelayVacu, které je tam už několik let: Binární čítač taktovaný telefonní číselnicí, který přes demultiplexer zobrazí vytočené číslo na motorovém kodéru.
RelayVac Lite obsahuje:
4x relé s dvojicí přepínacích kontaktů (DPDT). Cívky relé jsou na 12V a mají odpor 960R. Ke každé cívce je paralelně připojen světelný indikátor (LED + můstkový usměrňovač).
4x univerzální světelný idikátor (jumbo LED + můstkový usměrňovač)
4x páčkový přepínač s přepínacím kontaktem (SPDT)
4x tlačítko (nearetované) s přepínacím kontaktem (SPDT)
2x křemíková dioda 3A
2x odpor 68R/4W (jelikož jsem ho neměl, dal jsem paraleně 120R a 150R)
2x elektrolytický kondenzátor 1G (1000uF)
168x vidlice faston 6,3mm. Každý přípojný bod obsahuje dvě vidlice.
Vše je umístěno na vrtané univerzálce 20x20cm. Ve skutečnosti jsou to dvě desky 20x10cm na výšku přišroubované těsně vedle sebe na plastovou základnu. Pro hrátky s RelayVacem Lite je dále nutný externí napájecí zdroj (adaptér) 12V, min. 1A a asi 20-50 propojovacích kablíků různých délek (cca 10-25cm) osazených krimpovacími zásuvkami faston 6,3 mm. Bližší popis a schéma bude v dalším článku. Bude zde i zdůvodnění, proč jsem použil, pro někoho nepopulární, fastony.
RelayVac Lite |
RelayVac Lite a propojky |
Co s RelayVacem Lite?
A co lze na RelayVacu Lite s výše uvedenou výbavou vyzkoušet? Je toho docela dost a v podstatě lze demonstrovat všechny klíčové celky nutné pro konstrukci počítače:
1) všechny základní logické členy (hradla): YES / NOT, AND / NAND, OR / NOR, XOR / XNOR
2) multiplexery, demultiplexery
3) převodníky BIN na 1 z N a naopak
4) poloviční a úplná sčítačka
5) generování dvojkového doplňku
6) násobení a celočíselné dělení 2
7) generování příznaků E, Z a P (příznak C již generuje sčítačka)
8) klopné obvody (astabilní, monostabilní, bistabilní)
9) registry a latche (paměti SRAM)
10) binární čítače (s FLIP-FLOP obvody)
11) posuvné registry
12) lze dokonce "naprogramovat" i jednoduché hry (Převozník, Postřeh, Jistá ruka, atd.)
a řadu dalších zajímavých věcí...
Všechny tyto příklady budou popsány v seriálu článků o reléové logice s návazností na RelayVac Lite. Myslím, že takový přípravek s relé je pro výuku logiky naprostá pecka. Zejména pro úplné začátečníky je naprosto nepřekonatelný, protože nehrozí zničení drahých obvodů při špatném zapojení. Relátka něco vydrží a je s nima fakt sranda:-)
2-bitový binární čítač |
2-bitový binární čítač |
PS: pro mladší ročníky, kteří nechápou, jak může fungovat počítač sestavený z relé: dnešní počítače jsou sestavené z integrovaných obvodů. Integrované obvody na čipu obsahují tranzistory (spoustu tranzistorů). A co je tranzistor? Je to v podstatě elektronický spínač, kdy malým proudem přivedeným do báze můžeme spínat větší proudy mezi kolektorem a emitorem. A co je relé? Také spínač, kdy relativně malým proudem přivedeným do cívky relé, můžeme spínat mnohem větší proudy tekoucí jeho kontakty. Takže čistě teoreticky to, co můžeme postavit s tranzistory (spínacími), můžeme postavit i s relé... Jen to bude veliké, pomalé a bude to mít ohromnou spotřebu. Já vím, že to není úplně nejlepší vysvětlení, ale pro neználky by to mělo stačit:-)
Publikováno: 9/2019
Update: 4/2020
www.NOSTALCOMP.cz 2010 - 2024