Энтузиаст собрал стимпанковый микрокомпьютер на двигателе Стирлинга с играми Tetris, Snake и Pong

Умелец под ником PickentCode создал один из самых необычных девайсов – полностью автономный "тепловой вычислительный аппарат".

Вместо солнечных панелей или аккумулятора создатель пошёл совершенно иным путём, построив микрокомпьютер в стиле стимпанк с миниатюрным двигателем Стирлинга, питающим самодельную деревянную консоль.

Двигатель Стирлинга был запатентован в 1816 году шотландским священником и изобретателем Робертом Стирлингом. Устройство напрямую преобразует тепло в механическую энергию. При нагреве одного конца герметичного цилиндра разница температур заставляет воздух внутри расширяться и сжиматься.

Этот цикл толкает поршень, который вращает маховик. Маховик, в свою очередь, питает простой генератор, преобразующий механическое вращение в электричество.

В разговоре с изданием Tom's Hardware создатель поделился деталями работы над устройством:

Весь процесс проектирования, сборки и программирования занял около месяца.

Сначала умелец создал 3D-макет в Blender, а после построил физический корпус из дерева. Он также использовал самодельный лазерный гравёр, чтобы выжечь портрет Роберта Стирлинга и эскиз оригинального патента двигателя 1816 года прямо на деревянных боковых панелях.

Мелкие структурные элементы, корпуса электроники и колпачки клавиш были напечатаны на 3D-принтере. Декоративные трубы, вьющиеся по раме, были сделаны из старого душевого шланга и золотой краски.

Мозгом системы служит микроконтроллер ESP32 C3 в паре с 2,42-дюймовым монохромным OLED-дисплеем разрешением 128x64, а также 16-клавишная клавиатура. Электрический выход генератора стабилизируется небольшими конденсаторами, встроенными в схему.

Напряжение можно отслеживать с помощью аналогового вольтметра, подключённого параллельно. Два тумблера на передней панели включают основную цепь и вольтметр.

Питание электронного девайса чисто от огня накладывает очевидные ограничения. Модель двигателя Стирлинга производит всего 150 милливатт мощности, и чтобы уложиться в этот крохотный бюджет, создатель применил ряд аппаратных и программных оптимизаций.

Wi-Fi и Bluetooth были полностью отключены, а яркость экрана он оставил низкой ради экономии каждого милливатта. Частота процессора ESP32 была снижена до 80 МГц при обновлении экрана или интерпретации опкодов, и вплоть до 10 МГц в режиме простоя в основном цикле.

Несмотря на ограничения, компьютер полностью функционален. Он запускает кастомную виртуальную машину CHIP-8 с предустановленными классическими ROM игр, включая Tetris, Snake и Pong.

Эта игровая консоль также оснащена встроенным редактором кода. Пользователи могут вводить опкоды CHIP-8 напрямую, чтобы писать и выполнять собственные программы на лету.