Preklopna plošča DIY Flight Sim: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Potem ko sem veliko let preživel v skupnosti letalskih sim in se vključil v vedno bolj zapletena letala, sem hrepenel po sposobnosti, da bi imel roke na fizičnih stikalih, namesto da bi letel z desno roko, medtem ko miško uporabljam v svojem nedominantnem levo roko, da v kratkem času pritisnete majhna stikala okoli pilotske kabine. Nimam denarja ali časa za postavitev celotne pilotske kabine, pa čeprav bi jo imel, je ne bom zgradil za vsako letalo, ki ga letim (veliko jih je). Poleg tega skoraj nikoli ne uporabljam veliko stikal v pilotski kabini, še manj pa je tistih, do katerih moram dostopati v kratkem času. Vendar mi je na mojih HOTAH zmanjkalo gumbov in stikal. Kaj torej storiti?

Takrat so moji možgani priklicali spomin pred časom, ko sem brskal po strojni opremi za letenje samo za zabavo (moja nesocialna, štreberska različica nakupovanja oken v nakupovalnem središču). Videl sem stikalno ploščo Saitek, označeno s funkcijami splošnega letalskega sloga: zunanje luči, magnetno krmiljenje, podvozje, pitotova toplota itd. Seveda ni bilo v mojem cenovnem razredu, zato bi moral narediti nekaj resnega ponovno označevanje, če bi ga uporabil za lovsko letalo, za kar sem resnično potreboval stikalno ploščo. Vendar se je ideja obdržala in lansko poletje, brez nič boljšega, sem se odločil, da bom zgradil svojega.

Zaloge:

Materiali za izdelavo škatle

Izbire po izbiri (uporabljal sem stikala, lahko pa imate gumbe, vrtljive gumbe, drsnike ali karkoli drugega, kar lahko ugotovite, kako se povežete.)

Nekaj dobrih 2-mestnih stikal (Amazon)

Nekaj dobrih 3-mestnih stikal (Amazon)

Teensy Board (Uporabil sem 3.2, vendar 3.x, 4.x in LC bodo zagotovo delovali; glede 2.x nisem prepričan. Za več informacij o Teensy ploščah glejte https://www.pjrc.com /teensy/)

Nekaj 22-milimetrske električne žice (najlažje je delati s trdnim jedrom; tukaj sem našel svojega na Amazonu)

Tanek električni spajkalnik 60/40 (Amazon)

Stripboard (Amazon)

Zahtevane glave zatičev (zelo enostavno jih je najti in vaše potrebe se razlikujejo glede na to, kaj imate in kako se odločite za nadaljevanje, zato nisem vključil povezave)

Distančniki za PCB (spet je na voljo širok izbor in potrebe vseh bodo nekoliko drugačne, zato nisem vključil povezave. Zelo priporočam, da vzamete kovinske, ne plastične, saj boste veliko manj verjetno, da bi jih po nesreči slekli njim.)

1. korak: Prototip

Odkrito povedano, moj prototip je nekoliko neprijeten. Vključevalo je veliko gole, zvite žice, nekaj neverjetno grde kode Arduino, Teensy 3.2 in izjemno nezanesljive električne povezave. Morda je bil tudi karton. Kljub številnim pomanjkljivostim je zagotovil dokaz koncepta in mi omogočil, da sem ga preizkusil precej brezplačno, saj sem že imel na razpolago vse dele. Dolgoročno se je izkazal za izjemno dragocenega, ker sem odkril in odpravil številne težave s prototipom ter izboljšal cilje za končni izdelek. Skoraj vse (karton je bil izgubljen vzrok) sem ponovno uporabil pri naslednji manifestaciji, kar uporabljam zdaj. Zelo priporočam, da zgradite namenski prototip, da boste imeli priložnost preizkusiti in razvrstiti presenečenja, preden se lotite vsega in ustvarite končno različico.

2. korak: Določite seznam funkcij, ki jih želite/potrebujete

V idealnem primeru bi to moralo vključevati stvari, do katerih morate dostopati v kratkem času, vendar nimate prostora za svoje HOTAS, na primer glavno roko, rezervne sisteme za upravljanje letenja, krmilnike motenj, kontrole protiukrepov itd. Priporočam, da se udobno počutite s sistemom HOTAS pred izdelavo stikalne plošče, saj se vaše potrebe lahko spremenijo glede na vaše HOTAS. Med preskušanjem prototipa sem ugotovil, da so mi všeč tudi stikala, ki jih običajno uporabljam tipkovnico, saj je občutno povečala potop. Zato sem dodal stvari, kot so krmiljenje motorja (zagon/zaustavitev motorja, nadzor nadstreška, prestava, lopute itd.). V drugih letalih, kot sta letala 737 ali GA, sem jih uporabljal za stvari, kot so krmiljenje avtopilota, zunanje luči, sistemi v sili itd. Prav tako je bilo zelo priročno, da so bile dodeljene sistemom proti ledu, kot je pitotova toplota in toplota ogljikovih hidratov, saj to so stvari, ki jih pogosto vklapljam in izklapljam.

Za ureditev vseh teh seznamov in za postavitev stikal z dvema in tremi položaji sem uporabil preglednico. Verjetno bi se lahko izognili le stikalom v dveh položajih, vendar so stvari, kot so krmilniki za zagozditve in razdelilnike v F/A-18, s 3-mestnim stikalom bolj poglobljeni in resnični, v nekaterih primerih pa je precej potrebne, na primer izbirnik Waypoint/Markpoint/Mission v CDU A-10C. Tudi lopute večine letal imajo vsaj tri položaje (primera sta A-10C in F/A-18), tista, ki imata le 2 položaja lopute, pa lahko prav tako uporabljata 3-položajno stikalo le z uporabo 2 od 3 položaji. (Namig za nakupovanje: Vredno je poznati tehnična imena stikal (preklop SPST, preklop SPDT, vrtljiv itd.) Iskalniki običajno ne vedo, kaj mislite, ko vprašate za »preklopna stikala«. Dobro mesto za spoznavanje takih stikal. stvari so tu.)

Zadnji trik je odločanje o naročilu stikal. Ne pozabite, kje bo stikalna plošča; Morda boste želeli stikala, do katerih morate hitreje dostopati, približati mestu, kjer bo vaša roka. V mojem primeru letim z desno roko na palici in z levo roko na plin, zato bo stikalna plošča na levi strani mize. Ker sta moja tipkovnica in miška med mojo palico in ročico za plin, bo plošča na levi strani mojega plina, zato morajo biti stikala za hitri dostop na desni strani stikalne plošče, blizu moje roke.

Če vas zanima preglednica, ki sem jo uporabil, je tukaj v Google Preglednicah. (Na žalost mi Instructables iz nekega razloga ne dovoli naložiti preglednice.)

3. korak: Oblikujte škatlo

Stikala morajo biti pritrjena na nekaj, nekaj pa bo verjetno sedelo na vaši mizi. V mojem primeru sem iz 1x4 kosov lesa izdelal škatlo 29 cm x 12 cm in višino 6 cm, z 1/4”debelo akrilno sprednjo stranjo. To je nekoliko strukturno preveč, vendar je uporaba večjih materialov olajšala njihovo pritrditev in omogočila več prostora za napake. Pri izbiri materialov ne pozabite, da je težje običajno bolje, ker pomeni, da lahko stikala pritisnete navzgor in teža škatle prepreči njeno premikanje. Če želite uporabiti prevodni material, na primer pločevino, teoretično ne bo zlomil stvari (nisem poskusil; morda boste morali v prihodnjem koraku električno izolirati distančnike za PCB od preostalega traku). Samo oblikujte škatlo, da jo lahko poljubno sestavite in razstavite. Morda boste morali odpraviti težave!

Stikala sem razmaknila približno 1,4 cm narazen, čeprav bi jih lahko več razmaknili. Ugotovil sem, da je 1,4 cm udoben razmik, kjer sem se počutil dovolj samozavesten, da sem lahko pritisnil na pravilno stikalo in ne na tisto na obeh straneh. Izgleda nekoliko gneča, vendar se ne počuti tako, še posebej po malo vaje. Ne bi si želel, da bi bili bližje skupaj.

4. korak: Kupite dele in sestavite škatlo

To je bil zame najbolj zabaven in najbolj naporen korak. Odločil sem se, da svojo škatlo poškropim s sijajno črno barvo na zunanji strani in sijajno belo na notranji strani. Za zunanjost sem se odločil črno, ker se ujema s črno temo, ki jo imam pri računalniških stvareh, belo pa za notranjost, ker sem vedel, da želim osvetliti škatlo in da je notranjost pobarvana v belo, pomeni, da bo odražala katero koli barvo, ki sem jo izbral da ga osvetlim. Sijajni je bil samo zato, ker je izgledal lepo (in bi pomagal odsevati svetlobo po notranjosti škatle). Vredno je vzeti kakšno žico s premerom 22, saj se udobno prilega v luknje v večini prototipnih tiskanih vezij. Nekateri imajo raje pleteno žico, ker na ta način dobiš nekoliko boljše električne povezave, vendar se mi zdi absolutna nočna mora za delo, še posebej v tako majhnem obsegu, zato sem uporabil trdno bakreno žico in uporabil le veliko spajkanja. Za organiziranje žic sem uporabil tudi barve, kar mi je zelo pomagalo. Črna je bila ozemljena (kot običajno), rdeča pa 3,3 V in izhodi stikal. (Za stikalne izhode bi uporabil modro ali zeleno ali kaj podobnega, vendar jih nisem imel in jih nisem hotel kupiti samo za ta projekt.)

Všeč mi je, da lahko svoj mikrokrmilnik vtaknem in izklopim iz projektov namesto spajkanja, da jih lahko ponovno uporabim, zato sem na svoj stripboard spajkal glave ženskih zatičev, nato pa sem vanj priključil svojo Teensy ploščo. Trak je bil pritrjen na zadnjo stran škatle z distančniki za PCB. LED diode so bile vroče prilepljene na majhen pravokotnik istega 1/4”akrila, ki sem ga uporabil na sprednji strani plošče, in so bile pritrjene na stranice škatle z distančniki za PCB. Vsaka električna povezava je bila spajkana, razen čenov za glavo na Teensyju, ki so pritrjeni na trak z glavo za moške in ženske.

Ukvarjanje z distančniki iz tiskanih vezij: te stvari so nočna mora priviti samo s prsti, zato sem našel dobro vtičnico za nakup, nato pa jo zategnil s prsti. (Oglejte si slike.) Poleg tega na teh distančnikih ne sme biti velikega stresa; vse, kar potrebujejo za podporo, je malo elektronike. Teh sploh ni treba zaostrovati. Nežna, a trdna napetost bi morala delovati. Nazadnje bo veliko lažje, če izvrtate pilotno luknjo dobre velikosti, preden jo poskusite priviti.

Pogosto preizkusite svoje povezave, da se prepričate, da se spajkanje ne prekriva na sosednji trak. Namig: če vaš multimeter pravi, da so vaši trakovi povezani, vendar ne vidite spajkanja, ki bi jih povezovalo, PREVERITE, DA SO VAŠA STIKALA ODPRTA, NI ZAPRTA! Naredil sem to napako in stalo me je zelo razočaranje pol ure.

Malo električne teorije: Stikala ne delujejo dobro kot vhodi, razen če uporabljate uporni upor ali upor. Težava izhaja iz dejstva, da ko je stikalo odprto, ni povezano z nobeno referenčno točko mikrokrmilnika, zato ne ve, ali je odprto ali zaprto. (To je vseeno poenostavljena različica, ki se mi zdi prijetno razlagati.) Teensys (in tudi Arduinos, kolikor vem) imajo vgrajene uporovne upore, ki jih lahko vklopite z uporabo

pinmode (pin, INPUT_PULLUP);

namesto

pinmode (pin, INPUT);

To služi za povezavo pin z referenčno točko, ko je odprta, in drugo referenčno točko, ko je zaprta (uporabil sem ozemljitev, internet pa pravi, da lahko uporabite tudi VIN). Knjižnico Bounce sem uporabil tudi za odpravo vseh mehanskih nedoslednosti v samem stikalu. Pri LED diodah prepuščam obliko vezja vam. Iz izkušenj vam bom povedal, da LED diode ne trajajo dolgo, če so preobremenjene, njihova zamenjava pa je velika bolečina, zato je vredno vzeti čas, da odpravimo Kirchhoffovo pravilo zanke in ugotovimo vrednosti upora. Za 2 20mA LED, ki sem jih imel, sem uporabil 6-in-bitni ohmski upor, da sem napetost znižal s 3,3 V (na mojem Teensyju je 3,3 V pin) na 3,1 voltov, kar je lepo znotraj 3,0 V -3,2 V toleranca mojih LED.

Nekaj nasvetov za spajkanje: Če ugotovite, da je spajkalnik po nesreči povezal dva trakova, lahko poskusite nekaj stvari. Ugotovil sem, da je orodje Dremel z zelo majhnim koščkom dobro delovalo za natančno luščenje majhnih kosov nerodne spajke. Če pa ste pomotoma oblikovali spajkalno piko okoli dveh žic na različnih trakovih, bi orodje Dremel trajalo večno. Po nekaj eksperimentiranju sem ugotovil, da je najbolje, da spajk segrejete s svojim spajkalnikom, nato pa med žicami potegnete nekaj ozkega, kot je ukrivljena sponka za papir, da spajk potisnete na obe strani. To mi je dobro uspelo in naredilo minimalno zmedo.

Zavrnitev odgovornosti pri spajkanju za nove ljudi: To ni enostaven postopek spajkanja za začetnike. Spajal sem približno eno leto pred tem projektom in to je bil zame težak projekt (zato izgleda tako grdo). Spajkanje sprva ni enostavno in bo zahtevalo prakso. Nisem dovolj dober, da bi vas učil spajkati, zato ne morem prevzeti odgovornosti za vaš staljeni svinec/goren tok. Učenje spajkanja in pravilnega/varnega dela je vaše delo. Kljub temu je tam veliko dobrih virov (internet je včasih čudovita stvar), zato ne obupajte nad tem projektom, če še ne veste, kako spajkati. Vadba, vztrajnost in potrpljenje so vse, kar potrebujete. In za spajkanje nindž, ki so tam zunaj, se mi pridružite.;)

Če vas skrbi, da vam bo zmanjkalo zatičev: ne boste, razen če uporabite veliko gumbov. Programski opremi bo zmanjkalo vnosov gumbov, preden bo plošči Teensy zmanjkalo zatičev, tudi če uporabljate malo Teensy 3.2, kot sem jaz. Programsko opremo sem popolnoma izčrpal z uporabo vseh 32 gumbov in uporabil le približno 3/4 zatičev na svojem Teensyju.

5. korak: Kratka tangenta o mikrokrmilnikih

Privzeti mikrokrmilnik za hobi elektroniko je običajno Arduino nekega opisa. To so fantastične malenkosti; vendar se večina Arduinosov ne more neposredno obnašati kot naprava USB-HID. Če želite biti posrednik, bi morali uporabiti vmesni program (na primer skript za obdelavo) in uporabiti virtualno krmilno palčko, da dejansko vnesete vložke, kar je bolečina. Teensy plošče pa so lahko običajna krmilna palica USB-HID, ki se v vašem računalniku prikaže enako kot vaši HOTAS ali drugi krmilniki iger. To ni stvar programske opreme; plošče Teensy dejansko uporabljajo različne čipe.

V času tega pisanja je nekaj Arduinov, ki se lahko obnašajo kot naprave USB-HID: Leonardo, Mini in Pro Mini. Če se odločite za to pot, si oglejte to knjižnico Github, če jih uporabljate kot krmilno palčko namesto privzete tipkovnice/miške. (Hvala willem.beel, ker ste to opozorili v komentarjih.)

Teensy deske se gibljejo od približno 15 do približno 35 USD. Osnovni Arduino lahko dobite že za 10 USD, vendar boste verjetno porabili veliko več ur, kot je vredno ustvariti in odpraviti skript za obdelavo, virtualno krmilno palčko in vmesnike med vsakim korakom, če se odločite za to pot. Vendar pa vgrajena knjižnica igralnih palic Teensy in knjižnica Github Arduino Leonardo/Mini/Pro Mini podpirata le vnose 32 gumbov, zato, če želite veliko stikal, boste vseeno morali iti po poti virtualne krmilne palice, kot edina omejitev so vaše sposobnosti kodiranja in potrpljenje.

6. korak: Napišite/odpravite napako kode

Tukaj je datoteka Arduino z mojo kodo. Če ga želite uporabiti, ga boste morali spremeniti tako, da ustreza dvema in 3-mestnim stikaloma, saj bo vaše verjetno drugačno od mojega. Slab sem pri objektno usmerjenem programiranju v jeziku, na katerem temeljijo Arduino in Teensy, zato sem ga preprosto kodiral. Ni lepo, ampak deluje. Prav tako morate preklopiti vrsto USB na »Kontrole letalske sim -kartice + krmilna palica« pod Orodja (zahvaljujoč primus57, ki je to opozoril v komentarjih). Ne pozabite ustvarjati/distribuirati izvedenih del; Zavedam se, da moje sposobnosti kodiranja niso odlične, zato so vse izboljšave dobrodošle.

Uporabljam Windows 10, zato sem za preizkus kode odšel v meni Start in vtipkal "joy.cpl" in pritisnil Enter, nato pa dvokliknil na Teensy Flight Sim Controls in odšel na zavihek Test. (Oglejte si posnetek zaslona.) To se prikaže, kadar računalnik registrira vnos (zelo uporabno za odpravljanje napak).

7. korak: Izogibajte se mojim napakam

Če bi to ponovila, bi bila glavna stvar, ki bi jo naredila drugače, boljša, da bi škatla sedela ravno na mizi. (Trenutno ni in to je zelo nadležno.) Naslednja stvar, ki bi bila precej lažja, je, če bi pred spajkanjem/pritrditvijo stvari namesto po njej izsledil, kje izvrtati pilotne luknje za distančnike iz tiskanih vezij. Prav tako bi se moral zavedati, da lahko žice od stikal do traku spajkam kjer koli vzdolž vsakega zatiča in se odločil, da jih ne spajkam tik drug ob drugem. Nick Lee je v komentarjih predlagal uporabo superlepila, traku ali zadrge za čiščenje ožičenja, kar je odlična ideja.:) Nazadnje bi naredil bolj previdno slikarsko delo na zunanji strani, saj je barva škatle bolj vidna, kot sem mislil, in uporabil krajše, neobrezane vijake za držanje škatle skupaj

Nekatere stvari, ki so delovale dobro: notranje luči delajo užitke in imajo na obeh straneh celo dovolj svetlobe. Tudi knjižnica Bounce odlično opravlja svoje delo; Nikoli ne dobim lažnih vnosov, vendar se mi zdi, da so moji vnosi trenutni. Stikala so lepe velikosti in zagotavljajo dovolj upora, da se počutite "resnično", ne da bi jih bilo težko zamenjati. Zdelo se je, da je 22-metrska žica popolne velikosti in da je bila z enožilno žico zelo enostavna za delo. Barvanje s pršenjem je ustvarilo zelo profesionalen videz in na splošno se mi zdi končni izdelek zelo lep.