Wir stellen ein Lenkrad und Pedale für den Computer her. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Computer

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Um ein Lenkrad und Pedale herzustellen, müssen Sie nur ein paar Teile kaufen, die Anweisungen und Tipps lesen und ein wenig mit Ihren Händen arbeiten.

Schaut man sich die Soundkarte an, erkennt man ganz leicht den Game-Port, wie auf diesem Bild. Die blaue Farbe zeigt an, welche Pins im Port den Joystick-Funktionen entsprechen: Beispielsweise bedeutet „j1 X“ „Joystick 1 X-Achse“ oder „btn 1 – Taste 1“. Die Nadelnummern sind schwarz dargestellt und müssen von rechts nach links, von oben nach unten gezählt werden. Wenn Sie einen Gameport an einer Soundkarte verwenden, sollten Sie den Anschluss an die Pins 12 und 15 vermeiden. Die Soundkarte nutzt diese Ausgänge für Midi zum Senden bzw. Empfangen. Bei einem Standard-Joystick steuert das X-Achsen-Potentiometer die Links-/Rechtsbewegung des Griffs und der Y-Achsen-Widerstand steuert die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung. Bezogen auf Lenkrad und Pedale wird die X-Achse zur Steuerung und die Y-Achse jeweils zum Gas und zur Bremse. Die Y-Achse muss geteilt und verbunden werden, sodass die beiden separaten Widerstände (für Gas- und Bremspedal) wie ein Standard-Joystick als ein Widerstand wirken. Sobald die Idee eines Gameports klar ist, können Sie damit beginnen, beliebige Mechaniken rund um die grundlegenden zwei Widerstände und vier Schalter zu entwerfen: Lenkräder, Motorradgriffe, Flugzeug-Traktionskontrolle ... soweit Ihre Vorstellungskraft es zulässt.

Lenkmodul. In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie ein einfaches Rudermodul herstellen: ein Tischgehäuse, das fast alle mechanischen und elektrischen Komponenten des Ruders enthält. Der elektrische Schaltplan wird im Abschnitt „Verkabelung“ erläutert und auch die mechanischen Teile des Rads werden hier behandelt.

Mechanismus besteht aus zwei Aluminiumplatten (2), 2 mm dick, durch die die Lenkwelle (5) hindurchgeht. Diese Platten sind durch vier 13-mm-Buchsen (3) getrennt. In die Lenkwelle wird ein 5mm Loch gebohrt, in das eine Stahlstange (4) gesteckt wird. 22-mm-Bolzen (1) gehen durch die Platten, Buchsen und Löcher, die in die Enden der Stange gebohrt sind, und fixieren alles zusammen. Die Gummischnur wird zwischen den Buchsen auf der einen Seite, dann über die Oberseite der Lenkwelle und schließlich zwischen den Buchsen auf der anderen Seite gewickelt. Die Spannung der Schnur kann geändert werden, um den Widerstand des Rads einzustellen. Um eine Beschädigung des Potentiometers zu vermeiden, muss ein Raddrehbegrenzer hergestellt werden. Fast alle Industrielenkräder haben einen Drehbereich von 270 Grad. Hier wird jedoch ein 350-Grad-Rotationsmechanismus beschrieben, was kein Problem darstellen wird. Ein 300 mm langer L-Bügel (14) aus Stahl ist mit der Basis des Moduls verschraubt. Diese Halterung dient mehreren Zwecken:

- ist die Befestigungsstelle des Gummiseils des Zentriermechanismus (zwei M6-Bolzen von 20 mm an jedem Ende);

- bietet einen zuverlässigen Haltepunkt für die Raddrehung;

- verstärkt die gesamte Struktur im Moment der Seilspannung.

Bolzenbegrenzer (7) m5 25 mm lang wird in ein vertikales Loch in der Lenkwelle geschraubt. Direkt unter der Welle wird eine 20mm M6 Schraube (11) in die Halterung geschraubt. Um das Geräusch beim Schlagen zu reduzieren, können Gummischläuche auf die Bolzen gesteckt werden. Wenn Sie einen kleineren Drehwinkel benötigen, müssen zwei Schrauben im erforderlichen Abstand in die Halterung geschraubt werden. Das Potentiometer wird durch einen einfachen Winkel an der Basis befestigt und mit der Welle verbunden. Der maximale Drehwinkel der meisten Potentiometer beträgt 270 Grad, und wenn das Lenkrad um 350 Grad drehbar ist, wird ein Getriebe benötigt. Ein paar Zahnräder aus einem kaputten Drucker passen perfekt. Sie müssen nur die richtige Anzahl von Zähnen an den Zahnrädern wählen, z. B. 26 und 35. In diesem Fall beträgt das Übersetzungsverhältnis 0.75: 1 oder eine Drehung des Lenkrads um 350 Grad ergibt 262 Grad am Potentiometer. Wenn sich das Lenkrad im Bereich von 270 Grad dreht, ist die Welle direkt mit dem Potentiometer verbunden.

Pedale

Die Basis des Moduls besteht analog zum Lenkermodul aus 12mm Sperrholz mit einer Hartholz-Querstrebe (3) zur Befestigung der Rückstellfeder. Die schräge Form des Sockels dient als Fußstütze. Der Pedalpfosten (8) besteht aus 12 mm Stahlrohr, an dessen oberem Ende das Pedal angeschraubt ist. Durch das untere Ende des Pfostens verläuft eine 5 mm Stange, die das Pedal in mit der Basis verschraubten Befestigungswinkeln (6) aus Winkelstahl hält. Die Querstrebe (3) erstreckt sich über die gesamte Breite des Pedalmoduls und ist fest (muss der vollen Ausdehnung der Federn standhalten) mit der Basis (2) verklebt und verschraubt. Die Rückstellfeder (5) ist an einer Stahlaugenschraube (4) befestigt, die durch den Querträger direkt unter dem Pedal geht. Diese Befestigungskonstruktion erleichtert das Einstellen der Federspannung. Das andere Ende der Feder ist an der Pedalstange (8) befestigt. Das Pedalpotentiometer ist an einem einfachen L-Bügel (14) an der Rückseite des Moduls montiert. Das Verbindungsglied (11) ist an Buchsen (12, 9) am Aktuator (13) befestigt, wodurch sich der Widerstand über einen Bereich von 90 Grad drehen kann.

(zum Vergrößern klicken)

Gangschalter

Der Schalthebel ist eine Aluminiumstruktur, wie im Bild links. Eine Stahlgewindestange (2) ist durch eine Buchse (1) am Hebel befestigt und geht durch ein Loch, das in den L-Bügel an der Basis des Lenkermoduls gebohrt ist. Auf beiden Seiten des Lochs in der Halterung werden zwei Federn (1) an der Stange installiert und mit Muttern festgezogen, sodass bei Bewegung des Hebels eine Kraft entsteht. Zwischen zwei Mikroschaltern (4), die übereinander mit dem Sockel verschraubt sind, befinden sich zwei große Unterlegscheiben (2, 3). All dies ist in den Abbildungen links und unten deutlich zu sehen.

(zum Vergrößern klicken)

Das Bild rechts zeigt einen alternativen Schaltmechanismus – am Lenkrad wie bei Formel 1. Hier kommen zwei kleine Gelenke (4) zum Einsatz, die an der Radnabe montiert sind. Die Hebel (1) sind so an den Scharnieren befestigt, dass sie sich nur in eine Richtung bewegen können, also zum Rad hin. Zwei kleine Schalter (3) werden in die Löcher in den Hebeln eingesetzt, so dass sie beim Drücken an den am Rad angeklebten Gummipuffern (2) anliegen und funktionieren. Wenn der Leistungsschalter nicht ausreichend mit Druck beaufschlagt wird, kann die Rückstellung der Hebel durch am Scharnier angebrachte Federn (5) sichergestellt werden.

Posting

Ein wenig über die Funktionsweise eines Potentiometers. Wenn Sie die Abdeckung abnehmen, sehen Sie, dass sie aus einer gebogenen Leiterbahn mit den Kontakten A und C an den Enden und einem mit dem zentralen Kontakt B verbundenen Schieber besteht (Abb. 11). Wenn sich die Welle gegen den Uhrzeigersinn dreht, erhöht sich der Widerstand zwischen A und B um den gleichen Betrag, wie er zwischen C und B abnimmt. Die Verbindung des gesamten Systems erfolgt nach der Schaltung eines Standard-Joysticks, der über 2 Achsen und zwei Tasten verfügt. Der rote Draht geht immer an den mittleren Kontakt des Widerstands, der violette (3) kann jedoch an jeden der seitlichen angeschlossen werden, je nachdem, wie der Widerstand eingestellt ist.

Pedale sind nicht so einfach. Das Drehen des Lenkrads entspricht dem Bewegen des Joysticks nach links / rechts und dem Drücken der Gas- / Bremspedale - nach oben / unten. Und wenn Sie sofort beide Pedale drücken, schließen sie sich gegenseitig aus, und es folgt keine Aktion. Dies ist ein einachsiges Verbindungssystem, das von den meisten Spielen unterstützt wird. Viele moderne Simulatoren wie GP3, F1-2000, TOCA 2 usw. verwenden jedoch ein zweiachsiges Gas-/Bremssystem, wodurch es möglich ist, die mit der gleichzeitigen Verwendung von Gas und Bremse verbundenen Steuermethoden zu üben. Beide Diagramme sind unten dargestellt.

Anschlussschema eines einachsigen Geräts. Schaltplan für ein zweiachsiges Gerät.

Da viele Spiele Dual-Axis nicht unterstützen, wäre es ratsam, einen Schalter (Abb. rechts) zu montieren, der es Ihnen ermöglicht, zwischen Single- und Dual-Axis-Systemen mit einem im Pedalmodul oder im Armaturenbrett installierten Schalter umzuschalten.

Es gibt nicht viele Details in dem beschriebenen Gerät, und die wichtigsten davon sind Potentiometer. Erstens müssen sie linear sein, mit einem Widerstand von 100 k, und keinesfalls logarithmisch (manchmal werden sie als Audio bezeichnet), da sie für Audiogeräte wie Lautstärkeregler gedacht sind und eine nichtlineare Widerstandsspur haben. Zweitens verwenden billige Potentiometer eine Graphitspur, die sich ziemlich schnell abnutzt. Teurere verwenden Cermet und leitfähigen Kunststoff. Diese halten viel länger (ca. 100,000 Zyklen). Schalter - alle, die es gibt, aber wie oben geschrieben, müssen sie einen sofortigen (dh nicht sperrenden) Typ haben. Diese können von einer alten Maus erhalten werden. Ein standardmäßiger 15-poliger D-Typ-Joystick-Anschluss ist in jedem Radio-Baumarkt erhältlich. Alle Drähte, die Hauptsache ist, dass sie leicht an den Stecker gelötet werden können.

Anschluss und Kalibrierung

Alle Tests müssen auf dem vom Computer getrennten Gerät durchgeführt werden. Zuerst müssen Sie die Lötverbindungen visuell überprüfen: Es dürfen nirgendwo überflüssige Brücken oder schlechte Kontakte vorhanden sein. Anschließend müssen Sie das Lenkpotentiometer kalibrieren. Da ein Widerstand von 100k verwendet wird, kann man mit dem Gerät den Widerstand zwischen zwei benachbarten Kontakten messen und auf 50k einstellen. Für eine genauere Installation müssen Sie jedoch den Widerstand des Potentiometers messen, indem Sie das Lenkrad ganz nach links und dann ganz nach rechts drehen. Bestimmen Sie den Bereich, dividieren Sie ihn durch 2 und addieren Sie das niedrigere Messergebnis. Die resultierende Zahl muss über das Gerät eingestellt werden. Wenn keine Messgeräte vorhanden sind, müssen Sie das Potentiometer möglichst in die mittlere Position bringen. Die Pedalpotentiometer sollten im eingebauten Zustand leicht aufgedreht sein. Wenn ein einachsiges System verwendet wird, sollte der Gaspedalwiderstand auf die Mitte eingestellt sein (50k am Gerät) und der Bremswiderstand sollte ausgeschaltet sein (0k). Wenn alles richtig gemacht ist, sollte der Widerstand des gesamten Pedalmoduls, gemessen zwischen den Nadeln 6 und 9, beim Gasgeben abnehmen und beim Betätigen der Bremse zunehmen. Geschieht dies nicht, müssen Sie die externen Widerstandskontakte austauschen. Bei Verwendung einer zweiachsigen Verbindung können beide Potentiometer auf Null gestellt werden. Ist ein Schalter vorhanden, wird die Schaltung des Einachssystems überprüft.

Vor dem Anschließen an einen Computer muss der Stromkreis überprüft werden, damit kein Kurzschluss vorliegt. Hier benötigen Sie ein Messgerät. Wir prüfen, ob kein Kontakt mit + 5 V (Nadeln 1, 8, 9 und 15) und Masse (4, 5 und 12) besteht. Dann prüfen wir, ob Kontakt zwischen 4 und 2 besteht, wenn Sie Taste 1 drücken. Dasselbe gilt für Taste 4 zwischen 7 und 2. Als nächstes prüfen wir das Lenkrad: Der Widerstand zwischen 1 und 3 nimmt ab, wenn Sie das Rad auf drehen nach links und nimmt zu, wenn Sie ihn nach rechts drehen. In einem einachsigen System nimmt der Widerstand zwischen den Stiften 9 und 6 ab, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, und steigt an, wenn die Bremse betätigt wird.

Letzte Stufe - Computerverbindung. Nachdem Sie den Stecker an die Soundkarte angeschlossen haben, schalten Sie den Computer ein. Gehen Sie zu Systemsteuerung – Gamecontroller, wählen Sie Hinzufügen – Benutzerdefiniert. Wir setzen den Typ - Joystick", Achsen - 2, Tasten 2, schreiben den Namen des Typs LXA4 Super F1 Driving System" und drücken zweimal OK. Wenn alles richtig gemacht wurde und die Hände von dort wachsen, wo sie sollten, dann sollte der Feldstatus "sollte zu OK wechseln". Klicken Sie auf Eigenschaften, Einstellungen und befolgen Sie die Anweisungen auf dem Bildschirm. Es bleibt, Ihr Lieblingsspielzeug zu starten, Ihr Gerät bei Bedarf aus der Liste auszuwählen, es weiter zu konfigurieren, und fertig, viel Glück!

Veröffentlichung: cxem.net

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