描述

這個想法

Rockwell AIM 65 是 70 年代早期基于 6502 的計算機之一。它有一個 20 個字符的顯示屏、一個小型熱敏打印機和一個相當大的鍵盤。標準內存是 1k 或 4k。更多細節可以在“舊電腦”頁面找到。ROM上有很多軟件可用。我從來沒有 AIM 65。實際上，它們比我早一點流行。但我一直喜歡它的準系統外觀。

該設計非常適合使用我們今天擁有的標準 Arduino 組件進行重建。

準備原型盾牌

將 PS2 鍵盤插座焊接在原型屏蔽罩的外側。然后連接電線。我的布局是使用 Arduino 的引腳 2 作為 PS2 時鐘和引腳 3 作為 PS2 數據線。我非常凌亂的實驗原型看起來像這樣

請確保您得到正確的引腳排列。PS2 鍵盤用錯極性很容易被炸。下載 PS2 庫。

Paul Stoffregen 的 PS2 庫通過 Arduino IDE 提供以供下載。最新版本是 2.4。這個庫在處理帶有 altgr 鍵盤映射（如德語）的鍵盤映射時存在錯誤。如果庫https://github.com/slviajero/PS2Keyboard ，我修復了我的 fork 中的錯誤。Paul 在他的源代碼中也包含了修復程序，但來自 Arduino IDE 的代碼仍然可能是舊代碼。

安裝和連接 LCD 顯示器

Stefan 的 BASIC 支持 I2C 和直接連接的 20x4 LCD 顯示器。對于我的第一個原型，我使用了一個帶有并行接口的顯示器，這導致了很多電纜和面包板。I2C 是更好的選擇。盡管如此，并行顯示代碼仍在解釋器中，因為它也用于 LCD 屏蔽。

將 I2C 和電壓線連接到 Arduino。我使用了一個小面包板，因為我想將 I2C 接口不僅用于顯示器，還用于其他傳感器。

上面的兩個連接器是接地和 5V。這將用于原型屏蔽和相應的插座。SDA 和 SCL 連接到 Arduino MEGA 的 PIN 20 和 21。

將所有內容放在一起并上傳軟件。

將原型板放在 Mega 上，插入 PS2 鍵盤和 USB 數據線。我將所有東西都安裝在膠合板上，將 MEGA 擰在板上的小塑料床上。

將 BASIC 解釋器加載到 ARDUINO IDE。您需要來自我的倉庫https://github.com/slviajero/tinybasic的草圖TinybasicArduino/TinybasicArduino.ino ，包括 hardware-arduino.h 和 basic.h。確保在 Arduino 庫管理器中加載 PS2 庫。我建議使用來自https://github.com/slviajero/PS2Keyboard 的補丁。它添加了 BASIC 解釋器的某些功能所需的 keyboard.peek() 方法。

在TinybasicArduino.ino代碼的開頭設置以下語言設置。控制包含哪些語言功能。

#define	BASICFULL
#undef	BASICINTEGER
#undef	BASICSIMPLE
#undef	BASICMINIMAL
#undef	BASICTINYWITHFLOAT

MEGA 有足夠的閃存用于完整的 BASIC 語言集。

在 hardware-arduino.h 中有硬件設置。放

#undef USESPICOSERIAL
#define ARDUINOPS2
#define DISPLAYCANSCROLL
#define ARDUINOLCDI2C
#define ARDUINOEEPROM
#define STANDALONE

我們想要一個支持 EEPROM (ARDUINOEEPROM)、PS2 鍵盤支持 (ARDUINOPS2)、I2C 顯示器 (ARDUINOLCDI2C) 和顯示器完全滾動支持 (DISPLAYCANSCROLL) 的系統。最后一個設置 STANDALONE 使 BASIC 解釋器在啟動后使用顯示器和鍵盤作為默認輸入和輸出設備。

接下來設置 PS2 引腳。這是在更遠的地方完成的。根據硬件布局設置值。數據管腳可以是這里的任何管腳。IRQ 引腳需要是 MEGA 的 IRQ 就緒引腳。

#define PS2DATAPIN 3
#define PS2IRQPIN  2 

如果您想使用不同的布局，請修改本節中的代碼。該代碼具有默認硬連線的德語鍵盤。相應地搜索并更改行keyboard.begin(PS2DataPin, PS2IRQpin, PS2Keymap_German)。

上傳你的程序。

享受輸入您的第一個 BASIC 命令。使用這種語言集的 Arduino MEGA 256 可能有 6k 的 BASIC 內存。對于一些有趣的項目來說已經足夠了。請閱讀 wiki了解有關此 BASIC 方言的詳細信息，包括測試和演示程序。

另請查看本教程以獲取有關 Arduino 上的 BASIC 的更多信息。

添加打印機

市場上有大量小型熱敏打印機，都與最初用于 AIM65 的熱敏打印機非常相似。這些打印機具有串行 TTL 和 RS232 接口。它們需要大量電力，不能連接到 Arduino 5V 線路。需要一個電流至少為 2A 的額外 9V 電源。這些打印機的規格通常如下所示https://github.com/slviajero/tinybasic/blob/main/misc/ThermalprinterSpecs.pdf 。確定正確的引腳排列可能有點麻煩。

將打印機串口的 TX 線連接到 Arduino 上 Serial1 的 RX。這是針腳 19。將打印機的 RX 連接到針腳 18。還將打印機的地線連接到 Arduino 上的地線。打印機的電源通過單獨的電源線連接到外部電源。

重新編譯 BASIC 解釋器添加設置

#define ARDUINOPRT

在代碼的硬件部分。這將激活 Arduino 的 Serial1 接口并為其分配 BASIC 設備編號 &4。標準波特率為 9600，這對于這些打印機來說很常見。

PRINT &4, "Hello World"

現在應該可以工作了。可以使用 PUT 將單個字節發送到打印機

PUT &4, 10

I/O 通道雙向工作。

GET &4, A

從打印機收集一個字節。這會很有幫助，因為打印機具有雙向通信協議。

添加 SD 卡存儲

在 BASIC 解釋器中，SD 卡支持在編譯時激活

#define ARDUINOSD

連接小型SD卡接口

到 Arduino 的 SPI 端口。對于 ATMEGA 2560 MOSI 是引腳 51、MISO 引腳 50 和 CLK 引腳 52。我使用引腳 53（SPI 端口的默認從屬選擇）來激活 SD 卡讀卡器。添加一個帶有 FAT12 文件系統的小型預格式化 SD 卡，您就可以開始使用了。

這是整個系統現在的樣子：

請注意，啟動后它只報告 4096 字節的可用 BASIC 內存。SD 卡接口的緩沖區使用 900 字節。這并不奇怪，因為 SD 卡的塊大小為 512 字節。

插入預格式化的 SD 卡后，像CATALOG, LOAD,這樣的命令SAVE現在應該可以工作了。有關文件命令的詳細信息，請參見SD 卡命令。

添加實時時鐘

市場上有許多用于 Arduino 項目的時鐘模塊。我已將帶有 EEPROM 的 DS3231 庫集成到 BASIC 解釋器中。這些設備看起來像這樣

它們可以連接到也用于顯示器的 I2C 端口。我的原型將時鐘直接安裝在顯示器后面

我不使用 Adafruit 的標準 RTC 庫，因為它們帶來了 BASIC 解釋器所具有的許多功能。代替 BASIC 使用 uRTCLib 和 uEEPROMLib。兩者都可以在 Arduino IDE 中下載，也可以直接從下面的 github repos 下載。

編譯 BASIC 解釋器

#define ARDUINORTC

并將其加載到 Arduino 中。

現在在 BASIC 中提供了一個特殊的數組 @T()：@T(0) - 秒，@T(1) - 分鐘，@T(2) - 小時，@T(3) - 天，@T(4) - 月，@T(5) - 年，@T(6) - 工作日，@T(7) - 溫度。除了溫度，所有數組元素都是讀/寫的。

使用數組的小時鐘程序如下所示

10 CLS 
20 PRINT @T(2);":";@T(1);":";@T(0)
30 PRINT @T(3);"/";@T(4);"/";@T(5)
40 PRINT "Temp:",@T(7)/100
50 DELAY 1000
60 GOTO 10

時鐘的 4k EEPROM 模塊作為內置 EEPROM 的擴展出現。Arduino MEGA256 啟動后應顯示 8k EEPROM 空間。第一個 4k 是微控制器的內置 EEPROM，第二個塊是時鐘的 EEROM。時鐘 EEPROM 非常慢，因為所有訪問都需要通過有線接口。

更多的東西來

我集成了 RF2401 無線電，我正在為這個系統開發以太網，使其成為物聯網的小型基站。

使用的庫

https://github.com/PaulStoffregen/PS2Keyboard

來自 Arduino IDE 的 uRTClib

費用

這個項目成本真的很低。最昂貴的組件是 35 歐元的 MEGA 256。包括 I2C 適配器的顯示器是 10 歐元。SD 卡、SD 接口和時鐘需要另外 10 歐元。一個 PS2 鍵盤可以在 Ebay 上以 10 歐元的價格購買。總共花費 75 歐元，您就擁有了一臺可以正常工作的計算機。

最后的話

為什么選擇基于 BASIC 的 Arduino 家用電腦？因為建造它很有趣。而口譯語言有很多優點。人們可以用它測試電路和物聯網，而無需為每次更改重新刷新 Arduino。

BASIC 的發展遠遠超出了本項目中描述的功能。與此同時，它擁有 Wire、許多不同的顯示器、網絡，并且可以為更大的計算機供電。我還為它移植了大部分 Arduino 示例庫。

如果您對此感興趣，請點擊這些鏈接中的任何一個

• 帶有 Arduino RP2040 連接的獨立計算機

• 基于 DUE 的家用電腦

• 一臺 10 歐元的物聯網計算機

Arduino 庫中的所有標準示例都在我的倉庫中。

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