DIY Uçuş Sim Anahtar Paneli: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Uçuş simülasyonu topluluğunda uzun yıllar geçirdikten ve giderek daha karmaşık uçaklara dahil olduktan sonra, sağ elimle uçmaya çalışmak yerine, fareyi baskın olmayan elimle kullanmaya çalışmak yerine, ellerimi fiziksel anahtarlarda tutabilme yeteneğinin özlemini çekerken buldum. kısa sürede kokpit etrafındaki küçük düğmelere tıklamak için sol el. Tam bir kokpit kurulumu için ne param ne de zamanım var ve olsa bile, uçtuğum her uçak için bir tane yapmayacağım (çok var). Ayrıca, kokpitteki anahtarların çoğunu neredeyse hiç kullanmıyorum ve kısa sürede erişmem gereken anahtarlar daha da az. Ancak, düğmelerim bitti ve HOTAS'ımı açtım. Peki ne yapmalı?

Bu, beynimin bir süre önce sadece eğlence için uçuş simülasyonu donanımına göz atarken (alışveriş merkezindeki vitrin alışverişinin asosyal, inek versiyonum) bir anısını çağırdığı zamandır. Genel havacılık stili işlevleriyle etiketlenmiş bir Saitek anahtar paneli görmüştüm: dış ışıklar, manyeto kontroller, iniş takımı, pitot ısısı, vb. Elbette fiyat aralığımın dışındaydı ve ciddi bir şey yapmam gerekecekti. savaş uçakları için kullanacaksam yeniden etiketleme, ilk etapta gerçekten bir anahtar paneline ihtiyacım olan şey buydu. Ancak fikir tıkandı ve geçen yaz yapacak daha iyi bir şey olmadığı için kendiminkini inşa edeceğimi düşündüm.

Gereçler:

Bir kutu yapmak için malzemeler

Seçim kontrolleri (Anahtarları kullandım, ancak butonlar, döner düğmeler, sürgüler veya nasıl bağlanacağını bulabileceğin başka bir şey olabilir.)

Bazı iyi 2 konumlu anahtarlar (Amazon)

Bazı iyi 3 konumlu anahtarlar (Amazon)

Teensy Board (3.2 kullandım, ancak 3.x, 4.x ve LC kesinlikle çalışacaktır; 2.x'ten emin değilim. Teensy panoları hakkında daha fazla bilgi için bkz. https://www.pjrc.com /genç/)

22'lik bir elektrik teli (katı çekirdekle çalışmak en kolayı; benimkini burada Amazon'da buldum)

İnce 60/40 elektrik lehimi (Amazon)

Striptiz tahtası (Amazon)

Gerekli Pin Başlıkları (bulmak çok kolaydır ve ihtiyaçlarınız neye sahip olduğunuza ve nasıl ilerlemeyi seçtiğinize bağlı olarak değişir, bu yüzden bir bağlantı eklemedim)

PCB Ara Parçaları (yine, geniş bir seçim mevcuttur ve herkesin ihtiyaçları biraz farklı olacaktır, bu yüzden bir bağlantı eklemedim. Yanlışlıkla soyma olasılığınız çok daha az olacağından, plastik değil, metal olanları almanızı şiddetle tavsiye ederim. onlara.)

Adım 1: Prototip

Prototipim açıkçası biraz utanç verici. Bir sürü çıplak, bükülmüş kablo, inanılmaz derecede dağınık Arduino kodu, Teensy 3.2 ve son derece güvenilmez elektrik bağlantıları içeriyordu. Karton da olabilir. Sayısız kusuruna rağmen, konseptin kanıtını sağladı ve tüm parçaları zaten hazır olduğum için hemen hemen ücretsiz olarak denememe izin verdi. Uzun vadede son derece değerli olduğunu kanıtladı çünkü prototiple ilgili birçok sorunu keşfettim ve düzelttim ve nihai ürün için hedeflerimi iyileştirmem gerekiyordu. Ayrıca, bir sonraki tezahüründe hemen hemen her şeyi (karton kayıp bir nedendi) yeniden kullandım, şimdi kullandığım şey bu. Kendinize deneme şansı vermek için özel bir prototip oluşturmanızı ve her şeyi yapmadan ve son bir sürüm oluşturmadan önce sürprizleri çözmenizi şiddetle tavsiye ederim.

Adım 2: İstediğiniz/İhtiyaç Duyduğunuz İşlevlerin Listesini Belirleyin

İdeal olarak, bu, ana kol, yedek uçuş kontrol sistemleri, bozucu kontroller, karşı önlem kontrolleri vb. gibi kısa sürede erişmeniz gereken ancak HOTAS'ınızda yer olmayan şeyleri içermelidir. Bir HOTAS ile rahat olmanızı tavsiye ederim. HOTAS'ınıza göre ihtiyaçlarınız değişebileceğinden, bir anahtar paneli oluşturmadan önce. Prototip denemem sırasında, klavyeyi genellikle kullanacağım şeylere atanmış anahtarlara sahip olmayı da sevdiğimi keşfettim, çünkü bu, sürükleyiciliği gözle görülür şekilde artırdı. Bu nedenle motor kontrolleri (motor çalıştırma/durdurma, kanopi kontrolleri, vites, kanatçıklar vb.) gibi şeyler ekledim. 737 veya GA uçakları gibi diğer uçaklarda onları otopilot kontrolleri, harici ışık kontrolleri, acil durum sistemleri vb. şeyler için kullandım. bunlar benim sık sık açıp kapattığım şeyler.

Tüm bu listeleri düzenlemek ve 2 konumlu ve 3 konumlu anahtarları sıralamak için bir elektronik tablo kullandım. Muhtemelen sadece 2 konumlu anahtarlarla kurtulabilirsiniz, ancak F/A-18'deki bozucu ve dağıtıcı kontrolleri gibi şeyler 3 konumlu bir anahtarla daha sürükleyici ve gerçeğe uygun ve bazı durumlarda oldukça A-10C'nin CDU'sundaki Yol Noktası/İşaret Noktası/Görev seçici gibi gerekli. Çoğu uçağın kanatlarının da en az üç konumu vardır (A-10C ve F/A-18 örnektir) ve yalnızca 2 kanat konumuna sahip olanlar 3 konumlu anahtarı 3'ten yalnızca 2'sini kullanarak da kullanabilirler. pozisyonlar. (Alışveriş ipucu: Anahtarların teknik adlarını bilmekte fayda var (SPST toggle, SPDT toggle, rotary, vb.) Arama motorları genellikle “geçişli anahtarlar” dediğinizde ne demek istediğinizi anlamaz. Bu tür anahtarları öğrenmek için iyi bir yer. şeyler burada.)

Buradaki son numara, anahtarlar için bir siparişe karar vermektir. Anahtar panelinin nerede olacağını unutmayın; Elinizin olacağı yere daha yakın bir yere daha hızlı erişmeniz gereken anahtarları koymak isteyebilirsiniz. Benim durumumda, sağ elim çubukta ve sol elim gaz kelebeğinde uçuyorum, bu yüzden anahtar paneli masamın sol tarafına gidecek. Klavyem ve farem, çubuğum ve gaz kelebeğimin arasında olduğundan, panel gaz kelebeğimin sol tarafında olacak, bu nedenle hızlı erişim anahtarları, anahtar panelinin sağında, elime yakın olmalıdır.

Kullandığım e-tabloyla ilgileniyorsanız, burada Google E-Tablolar'da. (Ne yazık ki, Instructables bir nedenden dolayı bir e-tablo yüklememe izin vermiyor.)

Adım 3: Kutuyu Tasarlayın

Anahtarların bir şeye bağlanması gerekiyor ve bir şey muhtemelen masanızda oturuyor olacak. Benim durumumda, 1/4”kalınlığında akrilik bir cepheye sahip 1x4 parça tahtadan 29 cm x 12 cm ve 6 cm boyunda bir kutu yaptım. Yapısal olarak biraz abartılı, ancak daha büyük malzemeler kullanmak onları birbirine bağlamayı kolaylaştırdı ve hatalara daha fazla yer açtı. Malzeme seçerken, daha ağır olmanın genellikle daha iyi olduğunu unutmayın, çünkü bu, anahtarlara sertçe basabileceğiniz ve kutunun ağırlığının hareket etmesini engelleyeceği anlamına gelir. Sac gibi iletken bir malzeme kullanmak istiyorsanız, teorik olarak bir şeyleri kırmaz (denemedim; gelecekteki bir adımda PCB ara parçalarını şeridin geri kalanından elektriksel olarak izole etmeniz gerekebilir). Sadece kutuyu tasarlayın, böylece istediğiniz zaman monte edip demonte edebilirsiniz. Sorun gidermeniz gerekebilir!

Anahtarlarımı yaklaşık 1,4 cm aralıklarla yerleştirdim, ancak daha fazla boşluk bırakabilirsiniz. Her iki taraftaki düğmelere değil, doğru düğmeye basabileceğime yeterince güvenebileceğim rahat bir boşluk olarak 1,4 cm buldum. Biraz kalabalık görünüyor ama özellikle biraz pratik yaptıktan sonra öyle hissetmiyor. Yine de onların birbirine daha yakın olmasını istemem.

Adım 4: Parça Satın Alın ve Kutuyu İnşa Edin

Bu benim için en eğlenceli ve en meşakkatli adımdı. Kutumun dışını parlak siyah ve içini parlak beyaz spreyle boyamayı seçtim. Dışarısı için siyahı seçtim çünkü bilgisayar malzemelerimdeki siyah temaya uyuyordu ve içerisi beyazdı çünkü kutuyu aydınlatmak istediğimi biliyordum ve içinin beyaza boyanmış olması, seçtiğim rengi yansıtacağı anlamına geliyordu. ile aydınlatmak için. Parlak, sadece güzel göründüğü içindi (ve kutunun içindeki ışığı yansıtmaya yardımcı olurdu). Çoğu prototip PCB'sindeki deliklere rahatça sığdığı için 22 gauge tel almaya değer. Bazı insanlar örgülü teli tercih eder çünkü bu şekilde biraz daha iyi elektrik bağlantıları elde edersiniz, ancak özellikle bu kadar küçük bir ölçekte çalışmayı mutlak bir kabus olarak görüyorum, bu yüzden katı bakır tel kullandım ve çok fazla lehim kullandım. Ayrıca kablolarımı düzenlemek için renkleri kullandım, bu çok yardımcı oldu. Siyah topraktı (her zamanki gibi) ve kırmızı 3.3V ve anahtarların çıkışlarıydı. (Anahtar çıkışları için mavi, yeşil veya başka bir şey kullanırdım, ancak hiç yoktu ve sadece bu proje için satın almak istemiyordum.)

Mikrodenetleyicimi lehimlemek yerine projelere takıp çıkarabilmeyi seviyorum, böylece onları tekrar kullanabilirim, bu yüzden dişi pin başlıklarını stripboarduma lehimledim, sonra Teensy kartımı buna taktım. Stripboard, PCB ara parçaları ile kutunun arkasına takıldı. LED'ler, panelin yüzünde kullandığım aynı 1/4” akrilikten küçük bir dikdörtgene sıcak yapıştırılmış ve PCB ara parçaları ile kutunun kenarlarına yapıştırılmıştır. Teensy'deki pin başlıklarının dişi-erkek pin başlıklarıyla stripboard'a bağlanması dışında her elektrik bağlantısı lehimlenmiştir.

PCB ara parçalarıyla uğraşmak: bunlar sadece parmaklarla vidalanacak bir kabus, bu yüzden biraz satın almak için iyi boyutta bir soket buldum, sonra parmakla sıktım. (Resimlere bakın.) Ayrıca, bu ara parçalar üzerinde fazla stres olmamalıdır; desteklemeleri gereken tek şey biraz elektronik. Bunları bu kadar sıkmaya hiç gerek yok. Nazik ama sıkı bir gerginlik yapmalıdır. Son olarak, vidalamayı denemeden önce iyi boyutta bir pilot delik açarsanız çok daha kolay olacaktır.

Lehimin komşu bir şeritle örtüşmediğinden emin olmak için bağlantılarınızı sık sık test ettiğinizden emin olun. İpucu: Multimetreniz şeritlerinizin bağlı olduğunu söylüyor ancak bunları bağlayan herhangi bir lehim göremiyorsanız, ANAHTARLARINIZIN KAPALI DEĞİL, AÇIK OLDUĞUNDAN EMİN OLUN! Bu hatayı yaptım ve bana çok sinir bozucu bir yarım saate mal oldu.

Küçük bir elektrik teorisi: Bir pullup direnci veya bir pulldown direnci kullanmadığınız sürece, anahtarlar giriş olarak harika çalışmaz. Sorun, anahtar açıkken mikrodenetleyici için herhangi bir referans noktasına bağlı olmamasından, dolayısıyla açık mı yoksa kapalı mı olduğunu bilmemesinden kaynaklanmaktadır. (Zaten açıklamakta kendimi rahat hissettiğim basitleştirilmiş versiyon bu.) Teensy'lerde (ve bildiğim kadarıyla Arduino'larda) kullanarak açabileceğiniz yerleşik çekme dirençleri var.

pinmode(pin, INPUT_PULLUP);

onun yerine

pinmode(pin, INPUT);

Bu, pimi açıkken bir referans noktasına ve kapalıyken farklı bir referans noktasına bağlamaya yarar (toprak kullandım, ancak internet VIN'i de kullanabileceğinizi söylüyor). Anahtarın kendisindeki mekanik tutarsızlıkları ortadan kaldırmak için Bounce kitaplığını da kullandım. LED'ler için devre tasarımını size bırakacağım. LED'lerin aşırı yüklendiğinde çok uzun süre dayanmadığını ve bunları değiştirmenin büyük bir acı olduğunu, bu nedenle Kirchhoff'un Döngü Kuralını kırmak ve direnç değerlerini bulmak için zaman ayırmaya değer. Sahip olduğum 2 adet 20mA LED için, voltajı 3,3V'den (Teensy'mde 3,3V pin var) 3,1 volta düşürmek için 6-ve-bit-Ohm'luk bir direnç kullandım, bu da 3.0'ın içinde güzel bir şekilde. LED'lerimin -3.2V toleransı.

Bazı lehimleme ipuçları: Lehiminizin yanlışlıkla iki şeridi birbirine bağladığını fark ederseniz, deneyebileceğiniz birkaç şey vardır. Küçük lehim parçalarını hassas bir şekilde soymak için çok küçük bir parçaya sahip bir Dremel aleti buldum. Ancak, yanlışlıkla farklı şeritlerdeki iki telin etrafında bir lehim bloğu oluşturduysanız, bir Dremel aleti sonsuza kadar sürer. Bazı deneylerden sonra, yapılacak en iyi şeyin lehimi havya ile ısıtmak olduğunu buldum, sonra lehimi iki tarafa itmek için teller arasında bükülmüş bir ataç gibi dar bir şey geçirin. Bu benim için iyi çalıştı ve minimum bir karışıklık yarattı.

Yeni insanlar için lehimlemeyle ilgili sorumluluk reddi: Bu, yeni başlayanlar için kolay bir lehimleme projesi değildir. Bu projeden önce yaklaşık bir yıldır lehim yapıyordum ve bu benim için zor bir projeydi (bu yüzden çok dağınık görünüyor). Lehimleme ilk başta kolay değildir ve pratik gerektirir. Size lehim yapmayı öğretecek kadar iyi değilim, bu yüzden erimiş kurşun/yanma akışınız için sorumluluk alamam. Lehimlemeyi öğrenmek ve doğru/güvenli bir şekilde yapmak sizin işiniz. Bununla birlikte, birçok iyi kaynak var (internet bazen harika bir şeydir), bu yüzden henüz nasıl lehim yapacağınızı bilmiyorsanız bu projeden vazgeçmeyin. Tek ihtiyacınız olan pratik, azim ve sabır. Ve dışarıdaki lehim ninjaları için bana gelmekten çekinmeyin.;)

Pimlerin bitmesinden endişeleniyorsanız: çok fazla düğme kullanmazsanız yapmazsınız. Benim gibi küçük bir Teensy 3.2 kullansanız bile, Teensy kartının pinleri bitmeden önce yazılımın buton girişleri bitecek. Tüm 32 düğme girişini kullanarak yazılımı tamamen tükettim ve Teensy'mdeki pimlerin yalnızca 3/4'ünü kullandım.

Adım 5: Mikrodenetleyiciler Üzerine Kısa Bir Teğet

Varsayılan hobi elektroniği mikrodenetleyicisi genellikle bir Arduino'dur. Onlar harika küçük şeyler; ancak, Arduino'ların çoğu doğrudan bir USB-HID cihazı gibi davranamaz. Aracı olmak için bir aracı program (İşleme komut dosyası gibi) kullanmanız ve gerçekten girdi vermek için sanal bir joystick kullanmanız gerekir ki bu bir acıdır. Öte yandan, Teensy panoları, bilgisayarınızda HOTAS veya diğer oyun denetleyicilerinizle aynı şekilde görünen normal bir USB-HID joystick olabilir. Bu bir yazılım olayı değil; Teensy panoları aslında farklı çipler kullanır.

Bu yazının yazıldığı sırada, USB-HID cihazları gibi davranabilen birkaç Arduino var: Leonardo, Mini ve Pro Mini. Bu rotayı seçerseniz, varsayılan klavye/fare yerine joystick olarak kullanmak için lütfen bu Github kitaplığına bakın. (Yorumlarda bunu belirttiği için willem.beel'e teşekkürler.)

Teensy panoları yaklaşık 15 ila 35 dolar arasında değişmektedir. Temel bir Arduino'yu 10 $ gibi düşük bir fiyata alabilirsiniz, ancak muhtemelen bir İşleme komut dosyası, sanal bir joystick ve bu rotaya gitmeyi seçerseniz her adım arasındaki arayüzleri oluşturmaya ve hatalarını ayıklamaya değeceğinden çok daha fazla saat harcarsınız. Ancak, Teensy'nin yerleşik Joystick kitaplığı ve Github Arduino Leonardo/Mini/Pro Mini kitaplığı yalnızca 32 düğme girişini destekler, bu nedenle çok fazla anahtar istiyorsanız, yine de sanal joystick yoluna gitmeniz gerekir. tek sınırlama, kodlama becerileriniz ve sabrınızdır.

Adım 6: Kodu Yazın/Hata Ayıklayın

İşte kodumla birlikte Arduino dosyası. Kullanmak istiyorsanız, sizinki muhtemelen benimkinden farklı olacağından, 2 konumlu ve 3 konumlu anahtarların bulunduğu yere göre değiştirmeniz gerekecektir. Arduino ve Teensy'nin temel aldığı dilde nesne yönelimli programlamaya bayılırım, bu yüzden sadece kodladım. Güzel değil ama işe yarıyor. Ayrıca Araçlar altında USB Tipini “Uçuş Sim Kontrolleri + Joystick” olarak değiştirmelisiniz (yorumlarda bunu belirttiği için primus57'ye teşekkürler). Türev çalışmalar yapmaktan/dağıtmaktan çekinmeyin; Kodlama becerilerimin çok iyi olmadığının farkındayım, bu nedenle herhangi bir iyileştirmeye açığım.

Windows 10 kullanıyorum, bu yüzden kodumu test etmek için Başlat menüsüne gittim ve "joy.cpl" yazıp Enter'a bastım, ardından Teensy Flight Sim Controls'e çift tıklayıp Test sekmesine gittim. (Ekran görüntüsüne bakın.) Bu, bilgisayar bir girdi kaydettiğinde gösterilecektir (hata ayıklamak için çok kullanışlıdır).

7. Adım: Hatalarımdan Kaçının

Bunu tekrar yapacak olsaydım, farklı bir şekilde yapacağım asıl şey, kutunun masaya düz bir şekilde oturmasını sağlamak için daha dikkatli olurdum. (Şu anda değil ve bu çok can sıkıcı.) İşleri daha kolay hale getirecek bir sonraki şey, bir şeyleri lehimlemeden/bağlamadan önce PCB ara parçaları için pilot deliklerin nerede açılacağını izleseydim. Ayrıca, anahtarlardan stripboard'a giden kabloları her bir pim şeridi boyunca herhangi bir yere lehimleyebileceğimi ve yan yana lehimlememeyi seçmeliydim. Nick Lee, yorumlarda kabloları temizlemek için süper yapıştırıcı, bant veya zip bağları kullanmayı önerdi, bu harika bir fikir.:) Son olarak, kutunun boyası düşündüğümden daha görünür olduğu ve kutuyu bir arada tutmak için daha kısa, pahsız vidalar kullandığım için dışarıdan daha dikkatli bir boyama işi yapardım.

İşe yarayan bazı şeyler: Dahili ışıklar harika çalışıyor ve her iki tarafta bir tane olması bile yeterli aydınlatma sağlıyor. Ayrıca, Bounce kitaplığı mükemmel bir iş çıkarıyor; Asla yanlış girdiler almıyorum ama yine de girdilerimin anlık olduğunu hissediyorum. Anahtarlar güzel bir boyuttadır ve geçiş yapmak zor olmadan "gerçek" hissetmek için yeterli direnç sağlar. 22 gauge tel mükemmel boyutta görünüyordu ve sağlam çekirdekli olduğu için çalışması çok kolaydı. Sprey boyama çok profesyonel bir görünüm sağladı ve genel olarak son ürünün çok güzel göründüğünü düşünüyorum.