DIY Flight Sim -kytkinpaneeli: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Vietettyäni monta vuotta lentosim-yhteisössä ja sekaantunut yhä monimutkaisempiin lentokoneisiin, huomasin kaipaavani kykyä pitää käteni fyysisissä kytkimissä sen sijaan, että yrittäisin lentää oikealla kädellä, kun käytin hiirtä ei-hallitsevassa asemassani vasen käsi napsauttaa pieniä kytkimiä ohjaamon ympärillä lyhyellä varoitusajalla. Minulla ei ole rahaa tai aikaa koko ohjaamon asennukseen, ja vaikka olisinkin, en aio rakentaa sitä jokaiselle lentokoneelleni (niitä on monia). Sitä paitsi, tuskin koskaan käytän monia ohjaamon kytkimiä, ja vielä vähemmän niitä, joita joudun käyttämään lyhyellä varoitusajalla. HOTAS -laitteeni painikkeet ja kytkimet ovat kuitenkin loppuneet. Eli mikä neuvoksi?

Tämä oli silloin, kun aivoni kutsuivat muistiin jonkin aikaa sitten, kun selailin lentosimulaitteistoa huvin vuoksi (epäsosiaalinen, nörtti versio ikkunaostoksista ostoskeskuksessa). Olin nähnyt Saitek -kytkinpaneelin, jossa oli yleisen ilmailun tyylitoiminnot: ulkoiset valot, magneto -ohjaimet, laskuteline, pitot -lämpö jne. Se oli tietysti hintaluokan ulkopuolella, ja minun olisi tehtävä vakavia uudelleenmerkinnät, jos aioin käyttää sitä hävittäjissä, ja tarvitsin todella kytkentäpaneelin. Idea jäi kuitenkin kiinni, ja viime kesänä, ilman parempaa tekemistä, ajattelin rakentaa oman.

Tarvikkeet:

Materiaalit laatikon rakentamiseen

Valittavissa olevat säätimet (käytin kytkimiä, mutta sinulla voi olla painikkeita, kiertonuppeja, liukusäätimiä tai mitä tahansa muuta, jonka voit selvittää, miten johdottaa.)

Hyviä 2-asentoisia kytkimiä (Amazon)

Hyviä 3-asentoisia kytkimiä (Amazon)

Teensy Board (käytin 3.2, mutta 3.x, 4.x ja LC toimivat varmasti; en ole varma 2.x: stä. Lisätietoja Teensy -levyistä on osoitteessa https://www.pjrc.com /teini -ikäinen/)

Noin 22-mittainen sähköjohto (kiinteä ydin on helpoin työskennellä; löysin omani Amazonista täältä)

Ohut 60/40 sähköjuotos (Amazon)

Stripboard (Amazon)

Vaaditut nastaotsikot (ne on helppo löytää ja tarpeesi vaihtelevat sen mukaan, mitä sinulla on ja miten päätät jatkaa, joten en ole lisännyt linkkiä)

Piirilevyvälikkeet (jälleen laaja valikoima saatavilla ja kaikkien tarpeet ovat hieman erilaiset, joten en ole lisännyt linkkiä. Suosittelen lämpimästi metallisten, ei muovisten, hankkimista, koska todennäköisimmin irrotat vahingossa niitä.)

Vaihe 1: Prototyyppi

Prototyyppini on suoraan sanottuna hieman kiusallista. Siinä oli paljon paljaita, kierrettyjä lankoja, uskomattoman sotkuinen Arduino -koodi, Teensy 3.2 ja poikkeuksellisen epäluotettavat sähköliitännät. Voi olla myös pahvia. Lukuisista puutteistaan huolimatta se esitti konseptin ja antoi minulle mahdollisuuden kokeilla sitä melkein ilmaiseksi, koska minulla oli jo kaikki osat paikoillaan. Se osoittautui erittäin arvokkaaksi pitkällä aikavälillä, koska löysin ja korjasin monia prototyypin ongelmia ja sain tarkentaa lopputuotetavoitteitani. Käytin myös lähes kaikkea (pahvi oli kadonnut syy) sen seuraavassa ilmentymässä, jota käytän nyt. Suosittelen lämpimästi prototyypin rakentamista, jotta voit kokeilla sitä ja selvittää yllätyksiä ennen kuin lähdet liikkeelle ja rakennat lopullisen version.

Vaihe 2: Määritä haluamasi/tarvitsemasi toiminnot

Ihannetapauksessa tämän pitäisi sisältää asioita, joihin sinun on päästävä käsiksi lyhyellä varoitusajalla, mutta joissa ei ole tilaa HOTAS -laitteellesi, kuten pääkädensija, vara -lennonohjausjärjestelmät, häirintäohjaimet, vastatoimenpiteet jne. Suosittelen viihtymään HOTAS -laitteessa ennen kytkentäpaneelin rakentamista, koska tarpeesi voivat muuttua HOTAS -laitteesi perusteella. Prototyyppikokeilun aikana huomasin pitäväni myös kytkimistä, jotka on määritetty asioille, joihin yleensä käytän näppäimistöä, koska se lisäsi tunkeutumista huomattavasti. Lisäsin täten asioita, kuten moottorin säätimet (moottorin käynti/pysäytys, katosohjaimet, vaihde, läpät jne.). Muissa lentokoneissa, kuten 737- tai GA-lentokoneissa, käytin niitä esimerkiksi autopilottiohjauksiin, ulkoisten valojen ohjauksiin, hätäjärjestelmiin jne. Oli myös todella kätevää määrittää ne jäänestojärjestelmille, kuten pitot-lämmölle ja hiililämmölle, koska Nämä ovat asioita, joita kytken usein päälle ja pois.

Järjestin kaikki nämä luettelot laskentataulukon avulla ja asetin 2- ja 3-asentoiset kytkimet. Voit luultavasti päästä eroon vain 2-asentoisista kytkimistä, mutta F/A-18: n häirintä- ja annostelusäätimet, kuten 3-asentoinen kytkin, ovat mukaansatempaavampia ja todellisempia, ja joissakin tapauksissa se on melko tarpeen, kuten A-10C: n CDU: n reittipisteen/merkkipisteen/tehtävän valitsin. Useimmissa lentokoneiden läpissä on myös vähintään kolme asentoa (esimerkkejä A-10C ja F/A-18), ja ne, joissa on vain 2 läppäasentoa, voivat käyttää 3-asentoista kytkintä yhtä hyvin käyttämällä vain kahta kolmesta kantoja. (Ostosvinkki: Kytkinten tekniset nimet kannattaa tietää (SPST -kytkin, SPDT -kytkin, pyörivä jne.) Hakukoneet eivät yleensä tiedä, mitä tarkoitat, kun pyydät vaihtokytkimiä. Hyvä paikka oppia tällaisista asiat ovat täällä.)

Viimeinen temppu tässä on päättää kytkinten järjestyksestä. Muista, missä kytkentäpaneeli on; saatat haluta laittaa kytkimet, joita tarvitset nopeammin, lähemmäs kättäsi. Minun tapauksessani lennän oikealla kädellä sauvalla ja vasemman käden kaasulla, joten kytkinpaneeli menee työpöytäni vasemmalle puolelle. Koska näppäimistö ja hiiri ovat tikun ja kaasun välissä, paneeli siirtyy kaasun vasemmalle puolelle, joten pikakytkinten tulisi olla kytkentäpaneelin oikealla puolella, lähellä kättäni.

Jos olet kiinnostunut käyttämästäni laskentataulukosta, se löytyy Google Sheetsistä täältä. (Valitettavasti Instructables ei jostain syystä salli minun lähettää laskentataulukkoa.)

Vaihe 3: Suunnittele laatikko

Kytkimet on kiinnitettävä johonkin, ja jotain todennäköisesti istuu työpöydälläsi. Minun tapauksessani tein laatikon, jonka koko oli 29 x 12 cm ja korkeus 6 cm, 1x4 puukappaleista, jonka etuosa oli 1/4 tuumaa. Se on rakenteellisesti hieman liioittelua, mutta suurempien materiaalien käyttö helpotti niiden kiinnittämistä yhteen ja antoi enemmän tilaa virheille. Kun valitset materiaaleja, muista, että raskaampi on yleensä parempi, koska se tarkoittaa, että voit painaa kytkimiä voimakkaasti ja laatikon paino estää sitä liikkumasta. Jos haluat käyttää johtavaa materiaalia, kuten peltiä, se ei teoriassa riko asioita (en ole kokeillut sitä; joudut ehkä eristämään piirilevyn välikappaleet muusta nauhalevystä tulevaisuudessa). Suunnittele vain laatikko, jotta voit koota ja purkaa sen halutessasi. Sinun on ehkä tehtävä vianetsintä!

Asensin kytkimet noin 1,4 cm: n välein toisistaan, vaikka voit sijoittaa niitä enemmän. Löysin 1,4 cm: n olevan mukava rako, jossa voisin tuntea oloni riittävän luottavaiseksi, jotta voisin painaa oikeaa kytkintä eikä kummankaan puolen katkaisijoita. Se näyttää hieman tungosta, mutta se ei tunnu siltä, varsinkin pienen harjoittelun jälkeen. En tosin haluaisi niitä lähempänä toisiaan.

Vaihe 4: Osta osia ja rakenna laatikko

Tämä oli hauskin ja vaikein askel minulle. Valitsin ruiskumaalin laatikolleni kiiltävällä mustalla ulkopuolelta ja kiiltävällä valkoisella sisäpuolella. Valitsin mustan ulkopuolelle, koska se vastaa mustaa teemaa, jota minulla on tietokoneen kanssa, ja valkoista sisäpuolelle, koska tiesin, että halusin sytyttää laatikon, ja kun sisäpuoli maalattiin valkoiseksi, se tarkoitti sitä, minkä värin valitsin sytyttää sen kanssa. Kiiltävä oli vain siksi, että se näytti hyvältä (ja auttaisi heijastamaan valoa laatikon sisäpuolella). Kannattaa noutaa noin 22 -mittainen lanka, koska se sopii mukavasti useimpien prototyyppien piirilevyjen reikiin. Jotkut ihmiset pitävät punottua lankaa parempana, koska saat hieman parempia sähköliitäntöjä tällä tavalla, mutta minusta on ehdoton painajainen työskennellä, etenkin niin pienessä mittakaavassa, joten käytin kiinteää kuparilankaa ja käytin vain paljon juotosta. Käytin myös värejä johtojeni järjestämiseen, mikä auttoi paljon. Musta oli maadoitettu (kuten tavallista) ja punainen oli 3,3 V ja kytkinten lähdöt. (Olisin käyttänyt sinistä tai vihreää tai jotain kytkinlähtöihin, mutta minulla ei ollut niitä ja en halunnut ostaa niitä vain tätä projektia varten.)

Pidän siitä, että voin kytkeä ja irrottaa mikro -ohjaimen projekteista juottamisen sijasta, jotta voin käyttää niitä uudelleen, joten juotin naaraspuoliset otsat nauhalevynii ja liitin sitten Teensy -levyn siihen. Nauhat kiinnitettiin laatikon takaosaan PCB -välikappaleilla. LEDit liimattiin kuumaan pieneen suorakulmioon, jota käytin samaa 1/4”akryylia, jota käytin paneelin etupuolella, ja ne kiinnitettiin laatikon sivuille piirilevyväleillä. Jokainen sähköliitäntä oli juotettu lukuun ottamatta Teensyn nastatappeja, jotka on kiinnitetty nauhoihin naaraspuolisten urosliittimien kanssa.

PCB-välikappaleiden käsittely: nämä asiat ovat painajainen ruuvata kiinni vain sormilla, joten löysin hyvän kokoisen pistorasian ostamaan jotain ja kiristin sitten sormella. (Katso kuvat.) Näihin välikappaleisiin ei myöskään pitäisi kohdistua paljon stressiä; He tarvitsevat vain vähän elektroniikkaa. Näitä ei tarvitse kiristää ollenkaan. Hellävaraisen mutta lujan jännityksen pitäisi tehdä. Lopuksi on paljon helpompaa, jos poraat hyvän kokoisen esireiän ennen ruuvaamista.

Muista testata liitännät usein varmistaaksesi, että juote ei ole päällekkäin naapurinauhan kanssa. Vihje: jos yleismittarisi sanoo, että nauhat on kytketty, mutta et näe mitään juotetta, joka yhdistää ne, TARKISTA KYTKIMET AUKI, EI SULJETTU! Tein tämän virheen ja se maksoi minulle erittäin turhauttavan puolen tunnin.

Pieni sähköteoria: Kytkimet eivät toimi hyvin tuloina, ellet käytä pullup -vastusta tai pull -down -vastusta. Ongelma johtuu siitä, että kun kytkin on auki, sitä ei ole kytketty mihinkään mikro -ohjaimen vertailupisteeseen, joten se ei tiedä, onko se auki vai kiinni. (Tämä on yksinkertaistettu versio, joka on joka tapauksessa mukava selittää.) Teensysissä (ja tietääkseni myös Arduinosissa) on sisäänrakennetut vetovoimat, jotka voit kytkeä päälle

pinmode (pin, INPUT_PULLUP);

sijasta

pinmode (pin, INPUT);

Tämän tarkoituksena on yhdistää nasta viitepisteeseen, kun se on auki, ja eri referenssipisteeseen, kun se on suljettu (käytin maata, mutta Internet sanoo, että voit käyttää myös VIN -tunnusta). Käytin myös Bounce -kirjastoa poistamaan kaikki kytkimen mekaaniset epäjohdonmukaisuudet. LEDien osalta jätän piirisuunnittelun sinun tehtäväksesi. Kerron kokemuksesta, että LEDit eivät kestä kovin kauan, jos niitä jännitetään liikaa, ja niiden vaihtaminen on suuri kipu, joten kannattaa käyttää aikaa Kirchhoffin silmukkasäännön purkamiseen ja vastusarvojen selvittämiseen. Kahdella 20 mA: n LEDillä, joita minulla oli, käytin 6 ja bitin ohmin vastusta pudottamaan jännitteen 3,3 V: sta (Teensy-laitteessani on 3,3 V: n nasta) 3,1 ishin volttiin, mikä on hienosti 3,0: n sisällä -3,2 V: n toleranssi LED -valolleni.

Joitakin juotosvinkkejä: Jos huomaat, että juotos on vahingossa yhdistänyt kaksi nauhaa, voit kokeilla muutamia asioita. Löysin Dremel -työkalun, jossa oli hyvin pieni terä, ja se toimi hyvin pienien hiukkasten hiomiseksi. Jos kuitenkin vahingossa muodostat juotoslohkon kahden langan ympärille eri nauhoille, Dremel -työkalu kestää ikuisesti. Kokeilun jälkeen huomasin, että paras tapa on lämmittää juote juotosraudallasi ja ajaa sitten jotain kapeaa, kuten taivutettu paperiliitin johtojen väliin, työntää juote kummallekin puolelle. Tämä toimi minulle hyvin ja aiheutti minimaalisen sotkun.

Juotoslauseke uusille ihmisille: Tämä ei ole helppo juotosprojekti aloittelijalle. Olin juottanut noin vuoden ennen tätä projektia ja tämä oli vaikea projekti minulle (siksi se näyttää niin sotkuiselta). Juotos ei ole aluksi helppoa ja vaatii harjoittelua. En ole tarpeeksi hyvä opettamaan sinulle juotosta, joten en voi ottaa vastuuta sulasta lyijystäsi/palavasta virtauksestasi. Sinun on tehtävä oppia juottamaan ja tekemään se oikein/turvallisesti. Siitä huolimatta siellä on monia hyviä resursseja (internet on joskus hieno asia), joten älä lannistu tästä projektista, jos et vielä tiedä kuinka juottaa. Harjoittelu, sitkeys ja kärsivällisyys ovat kaikki mitä tarvitset. Ja juotosninjoille siellä, voit vapaasti näyttää minut.;)

Jos olet huolissasi nastojen loppumisesta: et, ellet käytä paljon painikkeita. Ohjelmisto loppuu painikkeista ennen kuin Teensy -kortti loppuu, vaikka käytät pientä Teensy 3.2: ta kuten minä. Lopetin ohjelmiston kokonaan käyttämällä kaikkia 32 painikkeen tuloa ja käytin vain noin 3/4 Teensyn nastoista.

Vaihe 5: Lyhyt kosketin mikrokontrollereihin

Harrastuselektroniikan oletusmikro -ohjain on yleensä jonkinlainen Arduino. Ne ovat fantastisia pieniä asioita; suurin osa Arduinoista ei kuitenkaan voi toimia suoraan USB-HID-laitteena. Sinun on käytettävä välittäjäohjelmaa (kuten Processing script) välittäjäksi ja käytettävä virtuaalista ohjaussauvaa tosiasiallisesti syötteiden syöttämiseen, mikä on tuskaa. Teensy-levyt voivat sen sijaan olla tavallinen USB-HID-joystick, joka näkyy tietokoneellasi samalla tavalla kuin HOTAS tai muut peliohjaimet. Tämä ei ole ohjelmistokysymys; Teensy -levyt käyttävät todella erilaisia siruja.

Tätä kirjoitettaessa on olemassa muutamia Arduinoja, jotka voivat toimia USB-HID-laitteina: Leonardo, Mini ja Pro Mini. Jos päätät mennä tällä reitillä, tutustu tähän Github -kirjastoon, jossa voit käyttää niitä ohjaussauvana oletusnäppäimistön/hiiren sijaan. (Kiitos willem.beelille tämän huomautuksesta kommenteissa.)

Teensy -levyt vaihtelevat noin 15 dollarista noin 35 dollariin. Voit saada perus -Arduinon vain 10 dollarilla, mutta vietät todennäköisesti paljon enemmän tunteja kuin sinun kannattaa luoda ja korjata Processing -skripti, virtuaalinen ohjaussauva ja jokaisen vaiheen väliset rajapinnat, jos päätät mennä kyseiselle reitille. Teensyn sisäänrakennettu joystick-kirjasto ja Github Arduino Leonardo/Mini/Pro Mini -kirjasto tukevat kuitenkin vain 32 painikkeen tuloa, joten jos haluat paljon kytkimiä, sinun on joka tapauksessa mentävä virtuaalisen ohjaussauvan reitille, kuten ainoa rajoitus on koodaustaitosi ja kärsivällisyytesi.

Vaihe 6: Kirjoita/korjaa koodi

Tässä on Arduino -tiedosto koodillani. Jos haluat käyttää sitä, sinun on muokattava sitä vastaamaan sitä, missä 2- ja 3-asentoiset kytkimet ovat, koska sinun on todennäköisesti erilainen kuin minun. Ihailen objektiohjelmointia kielellä, johon Arduino ja Teensy perustuvat, joten koodasin sen kovalla koodilla. Se ei ole kaunis, mutta se toimii. Sinun on myös vaihdettava USB -tyypin asetukseksi "Flight Sim Controls + Joystick" Työkalut -valikossa (kiitos primus57: lle huomautuksesta kommenteissa). Voit vapaasti tehdä/jakaa johdannaisteoksia; Tiedän hyvin, että koodaustaitoni eivät ole suuria, joten parannukset ovat tervetulleita.

Käytän Windows 10: tä, joten testatakseni koodini, menin Käynnistä-valikkoon ja kirjoitin "joy.cpl" ja painin Enter-näppäintä, kaksoisnapsautin sitten Teensy Flight Sim Controlsia ja menin Test-välilehteen. (Katso kuvakaappaus.) Tämä näkyy aina, kun tietokone rekisteröi tulon (erittäin hyödyllinen virheenkorjauksessa).

Vaihe 7: Vältä virheitäni

Jos tekisin tämän uudelleen, tärkein asia, jonka olisin tehnyt toisin, olisin huolehtinut paremmin siitä, että laatikko istuisi pöydällä. (Se ei ole tällä hetkellä ja se on erittäin ärsyttävää.) Seuraava asia, joka olisi tehnyt siitä paljon helpompaa, olisi, jos olisin jäljittänyt, mihin porata reikäpiirilevyt PCB -välikappaleille ennen juottamista/kiinnittämistä tavaroiden sijaan. Minun olisi myös pitänyt ymmärtää, että voisin juottaa johdot kytkimistä nauhalevyyn missä tahansa jokaisen tapin nauhan kohdalla ja päätin olla juottamatta niitä vierekkäin. Nick Lee ehdotti kommenteissa superliiman, teipin tai vetoketjujen käyttöä johdotuksen puhdistamiseen, mikä on hyvä idea.:) Lopuksi olisin tehnyt huolellisemman maalaustyön ulkopuolelta, koska laatikon maali on näkyvämpi kuin luulin ja pidin laatikkoa yhdessä lyhyemmillä, viistottomilla ruuveilla

Jotkut asiat, jotka toimivat hyvin: sisäiset valot toimivat herkullisesti, ja jos niitä on molemmilla puolilla, valaistus on riittävä. Myös Bounce -kirjasto tekee erinomaista työtä; En saa koskaan vääriä syötteitä, mutta minusta tuntuu, että tuloni ovat hetkellisiä. Kytkimet ovat mukavan kokoisia ja tarjoavat riittävän vastuksen tunteakseen "todellisia" ilman, että niitä on vaikea vaihtaa. 22-mittainen lanka näytti olevan täydellisen kokoinen, ja koska se oli kiinteä, se oli erittäin helppo työskennellä. Ruiskumaalaus tuotti erittäin ammattimaisen ilmeen ja kaiken kaikkiaan lopputulos on mielestäni erittäin mukava.