KerbalController: Egyéni vezérlőpult a rakétajátékhoz Kerbal Space Program: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Miért érdemes KerbalControllert építeni?

Nos, mert a gombok megnyomása és a fizikai kapcsolók dobása sokkal jelentősebb érzés, mint az egér kattintása. Különösen akkor, ha egy nagy piros biztonsági kapcsolóról van szó, ahol először ki kell nyitni a fedelet, a kapcsoló legyintésével élesítheti rakétáját, elindíthatja a visszaszámlálást és 3.. 2.. 1.. van liftoffunk!

Mi az a KerbalController?

A KerbalController, más néven Vezérlőpult, Simpit (szimulált pilótafülke), DSKY (kijelző billentyűzet) vagy egyéni joystick, testreszabott beviteli eszköz a népszerű rakétaépítés és repülés, és remélhetőleg nem robbanás vezérléséhez játék Kerbal Space Program kombinálva a játék opcionális kimenetével, például állapotfényekkel, telemetriai kijelzőkkel és/vagy üzemanyag -mérőkkel.

Ez a speciális konstrukció olyan bemeneteket tartalmaz, mint a forgatás és fordítás vezérlése a joystickokon keresztül, a fojtószelep csúszka, rengeteg gomb állapotjelző lámpákkal, LED üzemanyag -mérők és telemetriai LCD kijelző többféle üzemmóddal.

Ez az útmutató mindent tartalmaz, amire szüksége van egy azonos másolat elkészítéséhez, vagy az út mentén elvégzendő módosításokhoz és fejlesztésekhez. Tartalmaz:

• alkatrészlista
• digitális tervezési rajzok lézervágásra készen
• bekötési utasítások
• Arduino kód
• A mellékelt KSP bővítmény kódja
• Sok kép

Felszállásra kész? Gyerünk!

1. lépés: Az Eszközök

A legfontosabb eszköz, amellyel ehhez az építéshez rendelkeznie kell, egy forrasztópáka. Ez magában foglal némi forrasztást, egy fém tisztítószivacsot a forrasztópáka hegyének tisztításához és egy "harmadik kezet".

További eszközök a drótvágó, drótvágó, csipesz és néhány kis méretű csavarhúzó.

2. lépés: Alkatrészek és alapvető elrendezés

A lehető legjobb vezérlő kiválasztása azt jelenti, hogy pontosan ki kell választani azokat a gombokat és kapcsolókat, amelyeket alkalmazni kíván. Mert mindenki másképp játssza a játékot. Vannak, akik repülőgépekkel repülnek és SSTO-kat építenek (egylépcsős-pályára). Mások az űrállomások rovereit részesítik előnyben. Néhányan pedig azt akarják, hogy a dolgok látványosan felrobbanjanak!

Segít rajzolni az összes alkatrészt a hozzávetőleges méretükben, és körbehúzni őket egy vektoros rajzolóprogramban (például Affinity Designer vagy Inkscape) vagy 3D rajzolóprogramban (mint a SketchUp).

Ha egyszerűbb felépítést szeretne, egyszerűen másolja le a vezérlőmet, és szerezze be a mellékelt alkatrészlistában felsorolt alkatrészeket.

3. lépés: Prototípus létrehozása (opcionális)

Ha másolja a vezérlőmet, kihagyhatja ezt a lépést.

Ha egyedi elrendezést választ, javaslom, hogy először használjon cipősdobozt, hogy létrehozza a működő prototípust a fő vezérlőkkel. Valóban segít finomhangolni a fő kezelőszervek helyzetét. Az is jó, ha meggyőződünk arról, hogy működőképes lehet, mielőtt továbbra is időt és pénzt fektetnénk a végső összeállításba. Valójában jó ideig játszottam a játékkal a cipősdoboz vezérlőmmel. Nem a Kerbal módja annak, hogy megmentett alkatrészeket használjunk, hogy valamit feltörjünk?

4. lépés: Tippek a bekötéshez

Amikor prototípust készít, ne forrasztja be az összes gombot, hacsak nem akarja feloldani őket, amikor eléri a végső burkolatot. Forrasztottam néhány vezetéket a gombokhoz, és forrasztás nélküli kenyértáblával készítettem az ideiglenes csatlakozásokat az Arduino -hoz.

Amikor az összes elektronikát a végső előlaphoz csatlakoztatja, csökkentheti a rendetlenséget, ha hurkot hoz létre 5 V és földeléshez. Nem köti össze az összes földelőcsapot közvetlenül az Arduino -hoz, hanem az egyik gomb földjét kösse össze a következő gomb földelésével, és körbejárja. Végül csatlakozzon az Arduino -hoz.

Az áram és a föld hurkok létrehozása után az Arduino csapokhoz való összes csatlakozás megmarad. Javaslom, hogy szerezzen be néhány fejléccsíkot, és forrasztja rá a vezetékeket. Ezeket nagy csatlakozóként is használhatja, így továbbra is kihúzhatja az Arduino -t a teszteléshez.

A huzalok hossza egyensúlyozó művelet ahhoz, hogy elég rövid legyen ahhoz, hogy a burkolat mentes legyen a huzalok túlzott összegabalyodásától (ami megakadályozhatja, hogy bezárja a dobozt), és elég hosszú ahhoz, hogy el lehessen mozgatni az alkatrészeket a forrasztás útjából más alkatrészeket, húzza meg a csavarokat, és hibakeresés közben piszkálja a multiméterét.

5. lépés: Az előlap Lasercut beszerzése

A tiszta, professzionális megjelenés elérése nagyon nehéz kézi fűrészeléskor és festéskor. Szerencsére a lézervágás már nem túl drága. Rendkívüli pontosságot tesz lehetővé, amennyiben a tervezése pontos.

Mellékelve az előlapom, az Affinity Designer és más vektoros rajzoló programok, például az ingyenes InkScape megfelelő formátumában.

Nekem volt az előlap lasercut Hollandiában, Lichtzwaardban. Azóta bezártak, és a tevékenységeket a Laserbeest vette át, ahol elvégeztem a doboz lézervágását. Minden üzlet eltérő követelményeket támaszthat a dizájnnal kapcsolatban, ezért a beküldés előtt érdeklődjön boltjában. Szinte mindig óradíjjal kínálnak tervezési segítséget.

Fontos szem előtt tartani:

• Mindennek vektor alapúnak kell lennie. Ezért nem lett maratva az embléma az előlapom tervezésében. Ne feledje, hogy ez nincs rögzítve a mellékelt tervekben.
• Még a szöveg is vektor alapú lehet. Tehát alakítsa át ezeket a betűket görbékké!
• Intézkedés. Intézkedés. Intézkedés. Nem vettem figyelembe a joystickok felszereléséhez szükséges méretet, és feltörtem. Jól sikerült, szerencsére. Vegye figyelembe, hogy ez a mellékelt tervekben rögzítve van.

Miután alaposan megvizsgált mindent, küldje el a lézervágó műhelybe. Várhatóan 40-50 eurót fizet Hollandiában, és másnap postai úton megkapja ezt a gyönyörű eredményt!

6. lépés: Gombok és kapcsolók csatlakoztatása

A legtöbb kapcsoló és gomb csatlakozói C, NO, NC, +, -felirattal vannak ellátva. Íme, hogyan csatlakoztathatja őket az Arduino -hoz.

Egyszerű kapcsoló vagy nyomógomb:

• C föld (gyakori)
• Arduino digitális tű NO (általában nyitva)

A digitális tűt INPUT_PULLUP -ra fogjuk konfigurálni, ami azt jelenti, hogy az Arduino 5 V -on tartja a tűt, és érzékeli, amikor a pin földelődik, és ezt bemenetként kezeli. A kapcsoló vagy a gomb NO csatlakozója normál esetben nyitva van, így az áramkör nincs csatlakoztatva. Amikor megnyomja a gombot vagy kapcsolja a kapcsolót, az áramkör bezárul, és a csap földel.

LED -es nyomógomb:

A gomb része ugyanaz, mint fent. A LED -hez további vezetékeket csatlakoztathat:

• Földelés - (negatív)
• Arduino digitális tű + (pozitív)

Ez a rész elég egyszerű. Az Arduino tűt normál OUTPUT módban fogjuk használni.

LED -es biztonsági kapcsolók:

Ezek kissé eltérnek, és nem teszik lehetővé a LED vezérlését a kapcsoló helyzetétől függetlenül. A LED mindig csak akkor világít, ha a kapcsoló be van kapcsolva. +, - és jelcsatlakozóval rendelkeznek.

• Földelés - (negatív)
• 5V + (pozitív)
• Arduino digitális tű S (jel)

Az Arduino tűt használjuk INPUT módban. A kapcsoló bekapcsolt állapotában a LED világít, és a jelzőcsap magasan van.

7. lépés: A joystick és az LCD csatlakoztatása

LCD

Az LCD nagyon egyszerű. Csak áram kell, föld és soros.

• 5V VDD
• Földi GND
• Arduino Tx PIN RX

Használhat JST csatlakozót vagy forraszthatja a vezetékeket közvetlenül a panelhez.

Joystickok

A joystickok elsőre ijesztőnek tűnhetnek, de nagyon könnyen csatlakoztathatók. Három tengely van azonos módon összekapcsolva. Kettő közülük a joystick alján található csatlakozókat használja. A harmadik néhány vezetéket használ.

• Talaj
• Ablaktörlő Arduino analóg bemeneti csap
• 5V

A csatlakozók ebben a sorrendben rögzíthetők. Ne aggódjon, hogy visszafelé fordul, az ablaktörlő mindig a középső. Ha az áramot és a földet felcserélik, később megfordíthatjuk a tengelyt az Arduino kódban.

Lehet, hogy a vezetékeken más színezés van a joystickon, de általában: a két azonos színű vezeték a tetején lévő gombhoz való. A piros vagy a narancssárga 5 V, a fekete vagy a barna az őrölt. A maradék huzal az ablaktörlő.

8. lépés: LED -sáv üzemanyag -mérők

Oké. Ez a legnehezebb része az egész konstrukciónak. Nyugodtan hagyja ki ezt az első felépítésnél, vagy javítsa azt, és tudassa velem!

Megkaptam ezeket a nagyszerű LED rudakat, amelyeket üzemanyag -mérőként szeretnék használni. A felső LED kék, majd zöld, majd narancssárga és végül piros. Ha egyszerre csak egy LED -et tudunk meggyújtani, hagyhatjuk, hogy az űrhajónk üzemanyagszintjét ábrázolja.

Eleinte sofőr IC -ket rendeltem velük. Remekül működnek! Kiválaszthatja a pont módot vagy a sáv üzemmódot, és analóg bemeneti feszültséget jelenít meg egyetlen LED -ként (pont) vagy LED -ek tartományaként (bar). De az Arduino nem ad ki analóg feszültséget! És a PWM funkció, amely lehetővé teszi a LED tompítását analóg feszültség emulálásával, nem működik ezekkel a vezérlő IC -kkel.

Tovább a 2. tervhez: műszakregiszterek. Ezekkel dolgozhat minden Arduino kezdő készletben. És többet megtudhat róluk itt:

A terv az, hogy valahogy átalakítják az üzemanyagszintet a megfelelő bitsorozatba, amely az üzemanyagszintet jelzi a LED -sávokon. Öt üzemanyag -mérővel minden feltöltött üzemanyag -szintnek 1000000000100000000010000000001000000000000000000000 -nek kell lennie. Ha a monopropellant üres, akkor ez lesz: 10000000001000000000100000000010000000000000000001.

Hang elég egyszerű. Vannak komplikációk. A váltóregiszterek 8 érintkezővel rendelkeznek, míg a LED -oszlopok 10 LED -et tartalmaznak. Hét műszak regisztert használok 56 kimenethez. A bekötéskor valahol kihagytam egy IC -tűt (ezt beillesztjük a kódba). És bekötem az egyik LED -sávot a másik végétől kezdve (ezt kódban javítjuk). Ja és az Arduino matematika, amire szükségünk van, néha lebegőpontos aritmetikát használ, ami kerekítési hibákat okoz (ezt a kódban javítjuk). Vegye figyelembe, hogy a kódot egy későbbi lépésben osztom meg.

A végső konstrukcióm nem egyezett a mellékelt kapcsolási rajzzal, így ha újraépíti ezt a vezérlőt, bizonyos frissítések szükségesek a kódhoz. Írja meg az alábbi megjegyzést, ha segítségre van szüksége.

Minden LED saját ellenállást igényel. Próbáljon ki néhány különböző értéket, hogy megfeleljen a fényerőnek. A zöld sokkal világosabbnak tűnik, mint a piros, ugyanazokkal az ellenállásokkal, így segít kiegyensúlyozni ezt.

Végeredmény: az 5 LED -sáv táplálásához szükséges 50 digitális tű helyett 3 -ra csökken: órajel, reteszjel és adatjel.

9. lépés: A ház építése

Ideje bosszút állnom ezekkel a logókkal!

A logókat megfelelő vektorgrafikákká alakítottam át, így azok tökéletesen marathatók. Ezúttal más problémám van. A csavarlyukak nincsenek a megfelelő helyen a doboz megfelelő összeszereléséhez. A dobozhoz 6 mm -es MDF -t használtam. Sajnos a szegek csavarozása a szélekbe szétválik. Összevágtam további fahulladékokkal és ragasztóval. Sok ragasztó.

Azok számára, akik jobban érzik magukat fával, ragasztóval és/vagy szögekkel, csatoltam a tervek egy változatát a csavarlyukak nélkül.

A nehézségek ellenére a végeredmény meglehetősen sima.

10. lépés: Szoftver és tesztelés

Töltse le a következő szoftvert, hogy a vezérlő működjön a Kerbal Space Programmal:

KSP bővítmény:

A ZIP fájl a fordított plugin. A többi forráskód, amellyel módosíthatja a beépülő modult és összeállíthatja saját verzióját. Csomagolja ki a beépülő modult a GamaData könyvtárba.

Arduino kód:

Az Arduino IDE segítségével töltse fel a kódot a vezérlő Arduino Mega -jára.

Nézze meg az Arduino IDE jobb alsó sarkát, hogy megtudja, melyik soros porton van a vezérlő (pl. /Dev/cu.usbmodem1421). Nyissa meg a config.xml fájlt a plugin könyvtárból, és győződjön meg arról, hogy a portja ki van töltve. Most már indulhat is!

A hibakeresési módot úgy használhatja, hogy a bal felső sarokban lévő kis be/ki kapcsolót ON állásba állítja. Az LCD -n egy betűsornak kell megjelennie. Minden betű egy gombot vagy kapcsolót jelöl, és a gomb megnyomásakor vagy a kapcsoló átkapcsolásakor vált a kis- és nagybetűk között. Ha az xyz kapcsolókat Xyz -be állítja (be/ki/ki), a fojtószelep csúszka értékei is megjelennek. Az xYz megjeleníti a joystick értékeit a Fordítás (bal) joystick számára. xyZ a Forgatás (jobbra) joystickhoz.

LCD módok

A következő megjelenítési módok választhatók ki az LCD kijelzőn az x, y és z kapcsolókkal

TakeOff mód: Felületi sebesség / gyorsulás (G)

Keringési mód: Apoapsis + Apoapsis / Periapsis idő + Periapsisig eltelt idő

Manőverezési mód: A következő manőverezési csomópont elérésének ideje / A fennmaradó Delta-V a következő csomóponthoz

Rendezvous mód: Távolság a céltól / sebesség a célhoz képest

Re-Entry Mode: Százalékos túlmelegedés (max) / Lassítás (G)

Repülő üzemmód: Magasság / Mach szám

Leszállási mód: Radar magasság / függőleges sebesség

Extra mód: nincs megvalósítva (még)

A különböző módok működésének megtekintéséhez nézze meg az oktatóanyag végén található videót.

11. lépés: A Holdra

Gyújtsa fel a KSP -t, töltse be kedvenc edényét, vagy építsen újat, és indulhat!

Tippek:

• A létrákhoz használja az 5. egyéni cselekvési csoportot
• Használja a 6. egyéni cselekvési csoportot a napelemekhez
• Használja a 7. egyéni cselekvési csoportot ejtőernyőkhöz vagy aszályos csúszdákhoz
• Rendelje hozzá a kilövési menekülési rendszert és a megfelelő leválasztókat az Abort akciócsoporthoz
• Ne felejtse el, hogy élesítenie kell az átmeneti gombot

Második helyezett az Arduino versenyen 2017

Második helyezett az első szerzői versenyen 2018