KerbalController: raketimängu kohandatud juhtpaneel Kerbal Space Program: 11 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Miks ehitada KerbalController?

Noh, sest nuppude vajutamine ja füüsiliste lülitite viskamine tundub palju olulisem kui hiire klõpsamine. Eriti kui see on suur punane kaitselüliti, kus peate esmalt kaane avama, raketi relvastamiseks lülitit klõpsama, loenduse alustama ja 3.. 2.. 1.. meil on liftoff!

Mis on KerbalController?

KerbalController, mida nimetatakse ka juhtpaneeliks, Simpit (simuleeritud kokpiti), DSKY (ekraaniklaviatuur) või kohandatud juhtnupp, on kohandatud sisendseade populaarse raketi ehitamise ja lendamise ning loodetavasti mitte plahvatuse juhtimiseks mäng Kerbal Space Program koos mängu valikulise väljundiga, näiteks olekutulede, telemeetria näidikute ja/või kütusenäidikutega.

See spetsiifiline konstruktsioon sisaldab selliseid sisendeid nagu pöörlemis- ja tõlkimisseadmed juhtkangi kaudu, gaasihoovastiku liugur, hulgaliselt olekutuledega nuppe, LED -kütusemõõturid ja telemeetria LCD -ekraan koos mitme režiimiga.

See juhend sisaldab kõike, mida vajate identse koopia loomiseks või vajadusel kohanduste ja täiustuste tegemiseks. Hinna sees on:

• osade nimekiri
• digitaalsed disainijoonised laserlõikamiseks valmis
• juhtmestiku juhised
• Arduino kood
• Kaasasoleva KSP pistikprogrammi kood
• Palju pilte

Valmis startima? Lähme!

Samm: tööriistad

Selle ehituse jaoks on kõige olulisem tööriist jootekolb. See sisaldab mõnda jootet, metallist puhastuskäsna jootekolbi otsa puhastamiseks ja "kolmandat kätt".

Muud tööriistad on traadist eemaldaja, traadilõikur, pintsetid ja mõned väikesed kruvikeerajad.

2. samm: osad ja põhipaigutus

Teie jaoks parima võimaliku kontrolleri tegemine tähendab täpselt nende nuppude ja lülitite valimist, mida soovite rakendada. Sest igaüks mängib mängu erinevalt. Mõned inimesed lendavad lennukitega ja ehitavad SSTO-sid (üheastmeline orbiidile). Teised eelistavad kosmosejaamade rändureid. Ja mõned lihtsalt tahavad, et asjad plahvatuslikult plahvataksid!

See aitab joonistada kõik osad ligikaudse suurusega ja lohistada neid vektorjoonistusprogrammis (nt Affinity Designer või Inkscape) või 3D joonistusprogrammis (nagu SketchUp).

Kui soovite lihtsamat ehitust, võite lihtsalt minu kontrolleri kopeerida ja saada lisatud osade loendis loetletud osad.

Samm: looge prototüüp (valikuline)

Kui kopeerite minu kontrollerit, võite selle sammu vahele jätta.

Kui valite kohandatud paigutuse, soovitan esmalt kasutada kingakarpi, et luua põhikontrollidega töötav prototüüp. See aitab tõesti peamise juhtseadise asendit täpselt häälestada. Samuti on tore saada enesekindlust, et saate selle tööle panna, enne kui investeerite lõplikku ehitamisse aega ja raha. Ma tegelikult mängisin seda mängu üsna kaua oma kingakasti kontrolleriga. Kas pole see Kerbali viis päästetud osade abil midagi koos häkkida?

Samm: näpunäited juhtmestiku kohta

Prototüübi loomisel ärge jootke kõiki oma nuppe sisse, välja arvatud juhul, kui soovite neid lõpliku korpuse juurde jootmisel eemaldada. Jootsin mõned juhtmed nuppude külge ja kasutasin Arduinoga ajutiste ühenduste tegemiseks jootmiseta leivaplaati.

Kui ühendate kogu elektroonika esipaneeliga, saate segadust vähendada, luues silmused 5 V ja maanduse jaoks. Te ei ühenda kõiki maandusnõelu otse Arduinoga, vaid ühendate maanduse ühel nupul järgmise nupu maandusega ja ringi ümber. Lõpuks loote ühenduse Arduinoga.

Pärast toite- ja maasilmuste loomist jäävad kõik ühendused Arduino tihvtidega alles. Soovitan hankida mõned ribad päise tihvtidest ja need juhtmed jootma. Saate neid kasutada suure pistikuna, nii et saate ikkagi Arduino testimiseks lahti ühendada.

Juhtmete pikkus on tasakaalustus, mis on piisavalt lühike, et hoida korpust üleliigsetest juhtmepuntratest vabaks (mis võib takistada kasti sulgemist), ja piisavalt pikk, et osad jootmiseks teelt välja viia. muud osad sisse, keerake kruvid kinni ja torkige silumise ajal multimeetriga ringi.

Samm: esipaneeli laserlõikamine

Puhta ja professionaalse välimuse saavutamine on käsitsi saagimisel ja värvimisel väga raske. Õnneks pole laserlõikamine enam kuigi kallis. See võimaldab ülimat täpsust, kui teie disain on täpne.

Lisatud on minu esiplaadi kujundus Affinity Designeri ja muude vektorjoonistusprogrammide, näiteks tasuta InkScape jaoks sobivas vormingus.

Mul oli näoplaat lasercut Hollandis Lichtzwaardis. Need on vahepeal suletud ja tegevused on üle võtnud Laserbeest, kus ma lasin karbi laserlõike teha. Igal kauplusel võivad kujundusele olla erinevad nõuded, seega kontrollige enne esitamist oma poega. Samuti pakuvad nad peaaegu alati disainiabi tunnitasuga.

Olulised asjad, mida meeles pidada:

• Kõik peab olema vektoripõhine. Sellepärast minu esiplaadi kujundus ei söövitatud. Pange tähele, et see pole lisatud kujundustes fikseeritud.
• Isegi tekst peab olema vektoripõhine. Nii et teisendage need tähed kõverateks!
• Mõõda. Mõõda. Mõõda. Ma ei võtnud arvesse juhtkangi paigaldamiseks vajalikku suurust ja pidin selle häkkima. Tuli hästi välja, õnneks. Pange tähele, et see on lisatud disainilahendustes fikseeritud.

Kui olete kõik põhjalikult kontrollinud, saatke see laserlõikamispoodi. Oodake Hollandis 40-50 eurot ja saate selle ilusa tulemuse järgmisel päeval posti teel!

6. samm: nuppude ja lülitite ühendamine

Enamikul lülititel ja nuppudel on pistikud tähistatud C, NO, NC, +, -. Siit saate teada, kuidas neid Arduino külge ühendada.

Lihtne lüliti või nupp:

• Maa C (tavaline)
• Arduino digitaalne tihvt NO (tavaliselt avatud)

Seadistame digitaalse tihvti sisendiks INPUT_PULLUP, mis tähendab, et Arduino hoiab tihvti 5 V pingel ja tuvastab, kui pin on maandatud, ja käsitleb seda sisendina. Lüliti või nupu NO -pistik on tavaliselt avatud, nii et vooluahel pole ühendatud. Kui vajutate nuppu või lülitit, lülitatakse vooluring suletuks ja tihvt maandatakse.

LED -nupp:

Nuppude osa on sama, mis ülal. LED -i jaoks lisate täiendavaid juhtmeid:

• Põhi - (negatiivne)
• Arduino digitaalne pin + (positiivne)

See osa on üsna lihtne. Kasutame Arduino tihvti tavalises väljundrežiimis.

Turvalülitid LED -iga:

Need on natuke erinevad ja ei võimalda lüliti asendist sõltumatut LED -i juhtimist. LED süttib alati ainult siis, kui lüliti on sisse lülitatud. Neil on +, - ja signaali pistik.

• Põhi - (negatiivne)
• 5V + (positiivne)
• Arduino digitaalne tihvt S (signaal)

Me kasutame Arduino tihvti INPUT režiimis. Kui lüliti on sisse lülitatud, süttib LED ja signaali tihvt läheb kõrgele.

Samm: juhtkangi ja vedelkristallekraani ühendamine

LCD

LCD on väga lihtne. See vajab lihtsalt voolu, maandust ja seeriat.

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

Võite kasutada JST -pistikut või joota juhtmed otse plaadile.

Juhtkangid

Juhtkangid võivad alguses tunduda hirmutavad, kuid neid on üsna lihtne ühendada. Seal on kolm telge, mis on ühendatud samal viisil. Kaks neist kasutavad juhtkangi põhjas olevaid pistikuid. Kolmas kasutab mõningaid juhtmeid.

• Maa
• Puhasti Arduino analoogsisendi tihvt
• 5V

Pistikud saab kinnitada selles järjekorras. Ärge muretsege selle tagasitõmbamise pärast, klaasipuhasti on alati keskmine. Kui toide ja maa vahetatakse, saame hiljem Arduino koodis telje ümber pöörata.

Juhtmetel võib juhtkangil olla erinev värviskeem, kuid üldiselt: kaks identset värvi juhtmest on ülaosas oleva nupu jaoks. Punane või oranž on 5 V, must või pruun on jahvatatud. Ülejäänud traat on klaasipuhasti.

8. samm: LED -riba kütusenäidikud

Okei. See on kogu ehituse kõige raskem osa. Jätke see oma esimesel ehitamisel vahele või parandage seda ja andke mulle teada!

Mul on need suurepärased LED -ribad, mida tahan kütusenäidikutena kasutada. Ülemine LED on sinine, seejärel roheline, siis oranž ja lõpuks punane. Kui suudame süttida ühe LED -i korraga, võime lasta sellel kosmoselaeva kütuse taset näidata.

Tellisin esialgu nende juhi IC -d. Nad töötavad suurepäraselt! Saate valida punktrežiimi või ribarežiimi ja see kuvab analoogsisendpinget ühe LED -na (punkt) või LED -ide vahemikuna (riba). Kuid Arduino ei väljasta analoogpinget! Ja PWM -funktsioon, mis võimaldab teil LED -i hämardada analoogpinge emuleerimise teel, ei tööta nende draiveri IC -dega.

Plaani 2 juurde: vahetuste registrid. Nendega saate töötada igas Arduino stardikomplektis. Ja nende kohta saate lisateavet siit:

Plaan on kuidagi muuta kütusetasemed õigeks bittide jadaks, mis esindavad LED -ribade kütuse taset. Viie kütusemõõturi korral peaksid kõik kütusetasemed olema täidetud 10000000001000000000100000000010000000001000000000. Kui monopropellant on tühi, oleks see järgmine: 10000000001000000000100000000010000000000000000001.

Kõlab piisavalt lihtsalt. On mõningaid komplikatsioone. Nihkeregistritel on 8 tihvti, LED -ribadel aga 10 LED -i. 56 väljundi saamiseks kasutan 7 vahetusregistrit. Neid ühendades jätsin kusagilt vahele IC -pin (mahutame selle koodi sisse). Ja ma ühendan ühe LED -riba teisest otsast (parandame selle koodiga). Oh ja Arduino matemaatika, mida vajame, kasutab mõnikord ujukomaaritmeetikat, mis põhjustab ümardamisvigu (parandame selle koodis). Pange tähele, et jagan koodi hiljem.

Minu lõplik ehitus ei vastanud lisatud ühendusskeemile, nii et kui te selle kontrolleri uuesti üles ehitate, on koodile vaja mõningaid värskendusi. Kui vajate abi, kommenteerige allpool.

Iga LED vajab oma takistit. Proovige erinevaid heleduse väärtusi. Roheline tundub samade takistite korral palju heledam kui punane, seega aitab see seda tasakaalustada.

Lõpptulemus: 5 LED -riba toiteks vajaliku 50 digitaalse tihvti asemel vähendatakse seda 3 -ni: kella signaal, riivsignaal ja andmesignaal.

9. samm: korpuse ehitamine

On aeg kätte maksta nende logoga!

Muundasin logo õigeteks vektorjoonisteks, nii et need oleksid hästi söövitatud. Seekord on mul hoopis teine probleem. Kruviavad ei ole karbi õigeks kokkupanekuks õiges kohas. Karbi jaoks kasutasin 6 mm MDF -i. Kahjuks põhjustab naelutamise servadesse keeramine need lõhenemist. Häkkisin selle koos täiendavate puidujääkide ja liimiga. Palju liimi.

Neile, kes oskavad paremini puitu, liimi ja/või naelu, olen lisanud disainilahenduste versiooni ilma kruviaukudeta.

Vaatamata raskustele on lõpptulemus üsna libe.

Samm: tarkvara ja testimine

Kontrolleri Kerbal Space Programmiga töötamiseks laadige alla järgmine tarkvara:

KSP pistikprogramm:

ZIP -fail on kompileeritud pistikprogramm. Ülejäänud on lähtekood, mida saate kasutada pistikprogrammi muutmiseks ja oma versiooni koostamiseks. Pakkige pistikprogramm GamaData kataloogi.

Arduino kood:

Kasutage Arduino IDE -d, et laadida kood üles oma kontrolleri Arduino Mega.

Vaadake Arduino IDE paremas alanurgas, et välja selgitada, millises jadaportis kontroller on (nt /dev/cu.usbmodem1421). Avage fail config.xml pistikprogrammide kataloogist ja veenduge, et teie port on täidetud. Nüüd saate alustada!

Silumisrežiimi saate kasutada, asetades väikese sisse/välja lüliti vasakus ülanurgas olekusse ON. LCD -ekraan peaks kuvama tähtede jada. Iga täht tähistab nuppu või lülitit ning lülitub nupu vajutamisel või lüliti vahetamisel väiketähtede ja suurtähtede vahel. Kui seadistate Xyz lülitid Xyz (sisse/välja/välja), kuvatakse ka gaasihoovastiku liuguri väärtused. xYz kuvab juhtkangi väärtused tõlke (vasakul) juhtkangi jaoks. xyZ pööramise (paremal) juhtkangi jaoks.

LCD režiimid

Lülitite x, y ja z abil saab LCD -ekraanil kuvamiseks valida järgmised kuvamisrežiimid

TakeOff režiim: pinna kiirus / kiirendus (G)

Orbiidi režiim: Apoapsis + Apoapsis / Periapsis + Aeg Periapsiseni

Manööverrežiim: aeg järgmise manööverdussõlmeni / järgmise sõlme järelejäänud Delta-V

Renderežiim: kaugus sihtmärgini / kiirus sihtmärgi suhtes

Uuesti sisenemise režiim: ülekuumenemise protsent (max) / aeglustus (G)

Lennurežiim: kõrgus / Machi number

Maandumisrežiim: radari kõrgus / vertikaalkiirus

Lisarežiim: pole rakendatud (veel)

Erinevate töörežiimide nägemiseks vaadake juhendi lõpus olevat videot.

11. samm: Kuule

Pange KSP tööle, laadige oma lemmiklaev või ehitage uus ja asuge teele!

Nõuanded:

• Kasutage redelite jaoks kohandatud tegevusgruppi 5
• Kasutage päikesepaneelide jaoks kohandatud tegevusgruppi 6
• Kasutage langevarjude või põudade jaoks kohandatud tegevusgruppi 7
• Määrake käivituspõgenemissüsteem ja sobivad lahtisidujad tegevusrühmale Katkesta
• Ärge unustage, et peate peatamise nupu vallandama

Arduino võistluse 2017 teine koht

Esikoha saanud autorite esmakordne konkurss 2018