KerbalController: Custom Control Panel for Rocket Game Kerbal Space Program: 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Γιατί να δημιουργήσετε ένα KerbalController;

Λοιπόν, επειδή το πάτημα κουμπιών και η ρίψη φυσικών διακοπτών είναι πολύ πιο ουσιαστική από το να κάνετε κλικ στο ποντίκι σας. Ειδικά όταν πρόκειται για έναν μεγάλο κόκκινο διακόπτη ασφαλείας, όπου πρέπει πρώτα να ανοίξετε το κάλυμμα, να χτυπήσετε το διακόπτη για να οπλίσετε τον πύραυλό σας, να ξεκινήσετε την αντίστροφη μέτρηση και 3.. 2.. 1.. έχουμε απογείωση!

Τι είναι το KerbalController;

Ένα KerbalController, που αναφέρεται επίσης ως Πίνακας Ελέγχου, Simpit (προσομοιωμένο πιλοτήριο), DSKY (πληκτρολόγιο οθόνης) ή προσαρμοσμένο joystick, είναι μια προσαρμοσμένη συσκευή εισόδου για τον έλεγχο της δημοφιλούς κατασκευής πυραύλων και την πτήση και ελπίζω να μην εκραγεί παιχνίδι Kerbal Space Program σε συνδυασμό με προαιρετική έξοδο από το παιχνίδι, όπως φώτα κατάστασης, οθόνες τηλεμετρίας ή/και μετρητές καυσίμου.

Αυτή η συγκεκριμένη κατασκευή περιλαμβάνει εισόδους όπως περιστροφικά και χειριστήρια μετάφρασης μέσω χειριστηρίων, ρυθμιστικό γκαζιού, πλήκτρα κουμπιών με φώτα κατάστασης, μετρητές καυσίμου LED και οθόνη τηλεμετρίας LCD με πολλαπλές λειτουργίες.

Αυτός ο οδηγός θα περιλαμβάνει όλα όσα χρειάζεστε για να δημιουργήσετε ένα πανομοιότυπο αντίγραφο ή να κάνετε προσαρμογές και βελτιώσεις στην πορεία, όπως κρίνετε κατάλληλο. Περιλαμβάνονται:

• μια λίστα ανταλλακτικών
• ψηφιακά σχέδια σχεδίου έτοιμα για κοπή με λέιζερ
• οδηγίες καλωδίωσης
• Κωδικός Arduino
• Κωδικός για το συνοδευτικό πρόσθετο KSP
• Πολλές εικόνες

Ετοιμος για απογείωση? Πάμε!

Βήμα 1: Τα εργαλεία

Το πιο σημαντικό εργαλείο που πρέπει να έχετε για αυτήν την κατασκευή είναι ένα συγκολλητικό σίδερο. Αυτό περιλαμβάνει λίγη συγκόλληση, ένα μεταλλικό σφουγγάρι καθαρισμού για τον καθαρισμό της άκρης του συγκολλητικού σιδήρου και ένα "τρίτο χέρι".

Άλλα εργαλεία είναι ένας απογυμνωτής σύρματος, ένας κόπτης σύρματος, τσιμπιδάκια και μερικά κατσαβίδια μικρού μεγέθους.

Βήμα 2: Μέρη και Βασική διάταξη

Το να κάνετε το καλύτερο δυνατό χειριστήριο για εσάς σημαίνει να επιλέξετε ακριβώς ποια κουμπιά και διακόπτες θέλετε να εφαρμόσετε. Γιατί ο καθένας παίζει διαφορετικά το παιχνίδι. Μερικοί άνθρωποι πετούν με αεροπλάνα και κατασκευάζουν τα SSTO (μονής φάσης σε τροχιά). Άλλοι προτιμούν ρόβερ διαστημικών σταθμών. Και μερικοί απλώς θέλουν τα πράγματα να εκραγούν θεαματικά!

Βοηθά να σχεδιάσετε όλα τα μέρη στο κατά προσέγγιση μέγεθός τους και να τα σύρετε σε ένα πρόγραμμα σχεδίασης διανυσμάτων (όπως το Affinity Designer ή το Inkscape) ή το πρόγραμμα σχεδίασης 3D (όπως το SketchUp).

Εάν θέλετε μια ευκολότερη κατασκευή, μπορείτε απλά να αντιγράψετε το χειριστήριο μου και να λάβετε τα μέρη που αναφέρονται στη συνημμένη λίστα εξαρτημάτων.

Βήμα 3: Δημιουργήστε ένα πρωτότυπο (προαιρετικό)

Εάν αντιγράφετε τον ελεγκτή μου, μπορείτε να παραλείψετε αυτό το βήμα.

Εάν πρόκειται για μια προσαρμοσμένη διάταξη, συνιστώ να χρησιμοποιήσετε πρώτα ένα κουτί παπουτσιών για να δημιουργήσετε ένα πρωτότυπο εργασίας με τα κύρια χειριστήρια. Βοηθά πραγματικά στον ακριβή συντονισμό της θέσης των κύριων χειριστηρίων. Είναι επίσης ωραίο να αποκτάτε την αυτοπεποίθηση ότι μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε πριν συνεχίσετε να επενδύετε χρόνο και χρήμα στην τελική κατασκευή. Στην πραγματικότητα έπαιξα το παιχνίδι για αρκετό καιρό με το χειριστήριο του κουτιού παπουτσιών μου. Δεν είναι ο τρόπος Kerbal να χρησιμοποιείτε σωζόμενα μέρη για να σπάσετε κάτι μαζί;

Βήμα 4: Συμβουλές για καλωδίωση

Όταν δημιουργείτε ένα πρωτότυπο, μην κολλάτε όλα τα κουμπιά σας εκτός εάν θέλετε να τα αποκολλήσετε όταν φτάσετε στον τελικό περίβλημα. Συγκόλλησα μερικά καλώδια στα κουμπιά και χρησιμοποίησα ένα ψωμί χωρίς κόλλα για να κάνω τις προσωρινές συνδέσεις με το Arduino.

Όταν συνδέετε όλα τα ηλεκτρονικά στην τελική πρόσοψη, μπορείτε να μειώσετε την ακαταστασία δημιουργώντας βρόχους για 5V και γείωση. Δεν συνδέετε όλες τις ακίδες γείωσης απευθείας στο Arduino, αλλά συνδέετε τη γείωση σε ένα κουμπί στη γείωση στο επόμενο κουμπί και κάνετε βρόχο τριγύρω. Τέλος, συνδέεστε στο Arduino.

Αφού δημιουργήσετε βρόχους ισχύος και γείωσης, παραμένουν όλες οι συνδέσεις με τις ακίδες Arduino. Σας συνιστώ να πάρετε μερικές λωρίδες καρφίτσες κεφαλίδας και να κολλήσετε τα καλώδια σε αυτά. Μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε ως μεγάλο σύνδεσμο, ώστε να μπορείτε να αποσυνδέσετε το Arduino σας για δοκιμή.

Το μήκος των καλωδίων είναι μια πράξη εξισορρόπησης μεταξύ αρκετά μικρού μήκους για να διατηρείται το περίβλημα απαλλαγμένο από περιττά μπερδέματα σύρματος (που μπορεί να σας εμποδίσει να κλείσετε το κουτί) και αρκετά μεγάλο ώστε να μπορείτε να μετακινήσετε εξαρτήματα εκτός δρόμου για συγκόλληση άλλα μέρη, σφίξτε τις βίδες και σπρώξτε με το πολύμετρό σας ενώ κάνετε εντοπισμό σφαλμάτων.

Βήμα 5: Λήψη Faceplate Lasercut

Η επίτευξη μιας καθαρής, επαγγελματικής εμφάνισης είναι πολύ δύσκολη όταν πριονίζετε και ζωγραφίζετε με το χέρι. Ευτυχώς, η κοπή με λέιζερ δεν είναι πολύ ακριβή. Επιτρέπει εξαιρετική ακρίβεια, αρκεί ο σχεδιασμός σας να είναι ακριβής.

Επισυνάπτεται ο σχεδιασμός της πρόσοψής μου, σε μορφές κατάλληλες για το Affinity Designer και άλλα διανυσματικά προγράμματα σχεδίασης, όπως το δωρεάν InkScape.

Είχα το λέιζερ στην Ολλανδία στο Lichtzwaard. Έκτοτε έκλεισαν και τις δραστηριότητες ανέλαβε η Laserbeest, όπου έκανα το κουτί λέιζερ. Κάθε κατάστημα μπορεί να έχει διαφορετικές απαιτήσεις για το σχέδιο, οπότε συμβουλευτείτε το κατάστημά σας πριν υποβάλετε. Σχεδόν πάντα προσφέρουν σχεδιαστική βοήθεια με ωριαία χρέωση.

Σημαντικά πράγματα που πρέπει να θυμάστε:

• Όλα πρέπει να βασίζονται σε διανύσματα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το λογότυπο στο σχέδιο της πρόσοψης μου δεν χαράχτηκε. Σημειώστε ότι αυτό δεν καθορίζεται στα συνημμένα σχέδια.
• Ακόμη και το κείμενο πρέπει να βασίζεται σε διανύσματα. Μετατρέψτε λοιπόν αυτά τα γράμματα σε καμπύλες!
• Μετρήσει. Μετρήσει. Μετρήσει. Δεν κατάφερα να λάβω υπόψη το μέγεθος που απαιτείται για την τοποθέτηση των χειριστηρίων και έπρεπε να το σπάσω. Καλά βγήκε, ευτυχώς. Σημειώστε ότι αυτό καθορίζεται στα συνημμένα σχέδια.

Αφού ελέγξετε τα πάντα λεπτομερώς, στείλτε το στο κατάστημα κοπής με λέιζερ. Αναμένετε να πληρώσετε 40-50 ευρώ στην Ολλανδία και να πάρετε αυτό το όμορφο αποτέλεσμα στο ταχυδρομείο την επόμενη μέρα!

Βήμα 6: Συνδέστε κουμπιά και διακόπτες

Οι περισσότεροι διακόπτες και κουμπιά έχουν τις υποδοχές με την ένδειξη C, NO, NC, +, -. Δείτε πώς μπορείτε να τα συνδέσετε με το Arduino.

Απλός διακόπτης ή κουμπί:

• Έδαφος Γ (κοινό)
• Arduino digital pin NO (κανονικά ανοιχτό)

Θα διαμορφώσουμε την ψηφιακή καρφίτσα ως INPUT_PULLUP, πράγμα που σημαίνει ότι το Arduino θα διατηρήσει τον πείρο στα 5V και θα ανιχνεύσει πότε η γείωση του πείρου και θα το αντιμετωπίσουμε ως είσοδο. Η υποδοχή NO στο διακόπτη ή το κουμπί είναι Κανονικά ανοιχτή, επομένως το κύκλωμα δεν είναι συνδεδεμένο. Όταν πατάτε το κουμπί ή αλλάζετε το διακόπτη, το κύκλωμα κλείνει και ο πείρος γειώνεται.

Κουμπί με LED:

Το μέρος του κουμπιού είναι το ίδιο με το παραπάνω. Για το LED, συνδέετε επιπλέον καλώδια:

• Γείωση - (αρνητικό)
• Arduino digital pin + (θετικό)

Αυτό το μέρος είναι αρκετά απλό. Θα χρησιμοποιήσουμε τον ακροδέκτη Arduino σε κανονική λειτουργία OUTPUT.

Διακόπτες ασφαλείας με LED:

Αυτά είναι λίγο διαφορετικά και δεν επιτρέπουν τον έλεγχο της λυχνίας LED ανεξάρτητα από τη θέση του διακόπτη. Το LED ανάβει πάντα μόνο όταν ο διακόπτης είναι ενεργοποιημένος. Έχουν σύνδεσμο +, - και σήματος.

• Γείωση - (αρνητικό)
• 5V + (θετικό)
• Arduino ψηφιακή ακίδα S (σήμα)

Θα χρησιμοποιήσουμε τον ακροδέκτη Arduino στη λειτουργία ΕΙΣΟΔΟΥ. Όταν ο διακόπτης είναι ενεργοποιημένος, η λυχνία LED ανάβει και ο πείρος σήματος ανεβαίνει ψηλά.

Βήμα 7: Σύνδεση Joysticks και LCD

οθόνη υγρού κρυστάλλου

Η οθόνη LCD είναι πολύ απλή. Απλά χρειάζεται δύναμη, γείωση και σειριακή.

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

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν σύνδεσμο JST ή να κολλήσετε απευθείας τα καλώδια στην πλακέτα.

Joysticks

Τα χειριστήρια μπορεί να φαίνονται τρομακτικά στην αρχή, αλλά είναι αρκετά εύκολο να τα συνδέσετε. Υπάρχουν τρεις άξονες που συνδέονται με τον ίδιο τρόπο. Δύο από αυτά χρησιμοποιούν τις υποδοχές στο κάτω μέρος του χειριστηρίου. Το τρίτο χρησιμοποιεί μερικά καλώδια.

• Εδαφος
• Αναλογικό πείρο εισόδου υαλοκαθαριστήρα Arduino
• 5V

Οι σύνδεσμοι μπορούν να συνδεθούν με αυτήν τη σειρά. Μην ανησυχείτε για το αντίστροφο, ο υαλοκαθαριστήρας είναι πάντα ο μεσαίος. Εάν αλλάξετε ισχύ και γείωση, μπορούμε να αναποδογυρίσουμε τον άξονα στον κώδικα Arduino αργότερα.

Τα καλώδια μπορεί να έχουν διαφορετικό χρωματισμό στο χειριστήριο σας, αλλά γενικά: τα δύο σύρματα με πανομοιότυπα χρώματα είναι για το κουμπί στην κορυφή. Το κόκκινο ή το πορτοκαλί είναι 5V, το μαύρο ή το καφέ είναι Ground. Το υπόλοιπο καλώδιο είναι ο υαλοκαθαριστήρας.

Βήμα 8: Μετρητές καυσίμου LED Bar

Εντάξει. Αυτό είναι το πιο δύσκολο μέρος ολόκληρης της κατασκευής. Μη διστάσετε να το παραλείψετε στην πρώτη σας κατασκευή ή να το βελτιώσετε και ενημερώστε με!

Πήρα αυτές τις υπέροχες μπάρες LED που θέλω να χρησιμοποιήσω ως μετρητές καυσίμου. Η επάνω λυχνία LED είναι μπλε, στη συνέχεια λίγο πράσινη, στη συνέχεια πορτοκαλί και τέλος κόκκινη. Εάν μπορούμε να ανάψουμε ένα LED κάθε φορά, μπορούμε να το αφήσουμε να αντιπροσωπεύει τη στάθμη καυσίμου στο διαστημόπλοιο μας.

Αρχικά παρήγγειλα IC του οδηγού μαζί τους. Δουλεύουν υπέροχα! Μπορείτε να επιλέξετε τη λειτουργία κουκκίδας ή τη λειτουργία γραμμής και θα εμφανίζει μια αναλογική τάση εισόδου ως ενιαίο LED (κουκκίδα) ή μια σειρά LED (μπάρα). Αλλά ένα Arduino δεν βγάζει αναλογική τάση! Και η λειτουργία PWM που σας επιτρέπει να μειώσετε την ένδειξη LED εξομοιώνοντας μια αναλογική τάση, δεν λειτουργεί με αυτά τα IC του οδηγού.

Προχωρήστε στο σχέδιο 2: καταχωρητές αλλαγής. Μπορείτε να εργαστείτε με αυτά σε κάθε κιτ εκκίνησης Arduino. Και μπορείτε να μάθετε περισσότερα γι 'αυτά εδώ:

Το σχέδιο είναι με κάποιο τρόπο να μετατραπούν τα επίπεδα καυσίμου στην κατάλληλη σειρά από bits που θα αντιπροσωπεύουν τα επίπεδα καυσίμου στις ράβδους LED. Με 5 μετρητές καυσίμου, όλα τα επίπεδα καυσίμου που θα συμπληρωθούν θα πρέπει να είναι 10000000001000000000100000000010000000001000000000. Με το μονοπροωθητικό κενό, θα γινόταν: 10000000001000000000100000000010000000000000000001.

Ακούγεται αρκετά απλό. Υπάρχουν κάποιες επιπλοκές. Οι καταχωρητές βάρδιας έχουν 8 ακίδες, ενώ οι ράβδοι LED έχουν 10 LED. Χρησιμοποιώ 7 καταχωρητές βάρδιας για να βγάλω 56 εξόδους. Κατά την καλωδίωσή τους, παρέλειψα μια ακίδα IC κάπου (θα το προσαρμόσουμε στον κώδικα). Και συνδέω τη μία μπάρα LED ξεκινώντας από την άλλη άκρη (θα το διορθώσουμε σε κώδικα). Ω και τα μαθηματικά Arduino που χρειαζόμαστε, μερικές φορές χρησιμοποιεί αριθμητικά κυμαινόμενα σημεία που προκαλούν σφάλματα στρογγυλοποίησης (θα το διορθώσουμε στον κώδικα). Σημειώστε ότι μοιράζομαι τον κώδικα σε μεταγενέστερο βήμα.

Η τελική μου κατασκευή δεν ταιριάζει με το συνημμένο διάγραμμα καλωδίωσης, οπότε αν ξαναφτιάξετε αυτό το χειριστήριο, απαιτούνται κάποιες ενημερώσεις στον κώδικα. Σχολιάστε παρακάτω αν χρειάζεστε βοήθεια.

Κάθε LED απαιτεί τη δική της αντίσταση. Δοκιμάστε μερικές διαφορετικές τιμές για να ταιριάξετε τη φωτεινότητα. Το πράσινο φαίνεται πολύ πιο φωτεινό από το κόκκινο με τις ίδιες αντιστάσεις, έτσι βοηθά στην εξισορρόπηση αυτού.

Τελικό αποτέλεσμα: αντί για 50 ψηφιακές ακίδες που απαιτούνται για την τροφοδοσία των 5 γραμμών LED, αυτό μειώνεται σε 3: σήμα ρολογιού, σήμα ασφάλισης και σήμα δεδομένων.

Βήμα 9: Χτίζοντας το περίβλημα

Timeρθε η ώρα να εκδικηθώ με αυτά τα λογότυπα!

Μετέτρεψα το λογότυπο σε σωστά διανυσματικά σχέδια ώστε να χαράσσονται μια χαρά. Αυτή τη φορά, έχω ένα διαφορετικό ζήτημα. Οι οπές βιδών δεν είναι στις σωστές θέσεις για σωστή συναρμολόγηση του κουτιού. Χρησιμοποίησα MDF 6mm για το κουτί. Δυστυχώς, το βίδωμα του καρφώματος στις άκρες τους προκαλεί διάσπαση. Το έσπασα μαζί με επιπλέον θραύσματα ξύλου και κόλλα. Πολλή κόλλα.

Για εσάς που είστε καλύτερα με ξύλο, κόλλα ή/και καρφιά, έχω επισυνάψει μια έκδοση των σχεδίων χωρίς τις οπές βιδών εντελώς.

Παρά τις δυσκολίες, το τελικό αποτέλεσμα είναι αρκετά λείο.

Βήμα 10: Λογισμικό και δοκιμές

Κατεβάστε το παρακάτω λογισμικό για να λειτουργήσει ο ελεγκτής με το Kerbal Space Program:

Πρόσθετο KSP:

Το αρχείο ZIP είναι το μεταγλωττισμένο πρόσθετο. Το υπόλοιπο είναι πηγαίος κώδικας που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να τροποποιήσετε το plugin και να μεταγλωττίσετε τη δική σας έκδοση. Αποσυσκευάστε το πρόσθετο στον κατάλογο GamaData.

Κωδικός Arduino:

Χρησιμοποιήστε το Arduino IDE για να ανεβάσετε τον κώδικα στο Arduino Mega στον ελεγκτή σας.

Κοιτάξτε κάτω δεξιά στο Arduino IDE για να καταλάβετε σε ποια σειριακή θύρα βρίσκεται ο ελεγκτής (π.χ. /dev/cu.usbmodem1421). Ανοίξτε το αρχείο config.xml από τον κατάλογο προσθηκών και βεβαιωθείτε ότι η θύρα σας έχει συμπληρωθεί. Τώρα είστε έτοιμοι!

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη λειτουργία εντοπισμού σφαλμάτων τοποθετώντας τον μικρό διακόπτη ενεργοποίησης/απενεργοποίησης επάνω αριστερά στη θέση ON. Η οθόνη LCD πρέπει να εμφανίζει μια σειρά γραμμάτων. Κάθε γράμμα αντιπροσωπεύει ένα κουμπί ή διακόπτη και αλλάζει μεταξύ πεζών και κεφαλαίων όταν πατάτε το κουμπί ή αλλάζετε το διακόπτη. Η ρύθμιση των διακοπτών xyz σε Xyz (ενεργοποίηση/απενεργοποίηση/απενεργοποίηση) θα εμφανίσει επίσης τις τιμές του ρυθμιστικού γκαζιού. Το xYz εμφανίζει τιμές joystick για το joystick μετάφρασης (αριστερά). xyZ για το περιστροφικό (δεξί) joystick.

Λειτουργίες LCD

Οι ακόλουθες λειτουργίες οθόνης μπορούν να επιλεγούν για εμφάνιση στην οθόνη LCD χρησιμοποιώντας τους διακόπτες x, y και z

Λειτουργία TakeOff: Ταχύτητα / επιτάχυνση επιφάνειας (G)

Λειτουργία τροχιάς: Apoapsis + Time to Apoapsis / Periapsis + Time to Periapsis

Λειτουργία ελιγμών: Timeρα για τον επόμενο κόμβο ελιγμών / Υπολειπόμενο Delta-V για τον επόμενο κόμβο

Λειτουργία ραντεβού: Απόσταση στο στόχο / Ταχύτητα σε σχέση με τον στόχο

Λειτουργία επανεισόδου: Ποσοστό υπερθέρμανσης (μέγιστο) / επιβράδυνση (G)

Λειτουργία πτήσης: Υψόμετρο / αριθμός Mach

Λειτουργία προσγείωσης: Υψόμετρο ραντάρ / Κάθετη ταχύτητα

Extra Mode: δεν έχει εφαρμοστεί (ακόμα)

Για να δείτε τους διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας, δείτε το βίντεο στο τέλος του εκπαιδευτικού.

Βήμα 11: Στο φεγγάρι

Πυροδοτήστε το KSP, φορτώστε το αγαπημένο σας σκάφος ή φτιάξτε ένα νέο και φύγετε!

Συμβουλές:

• Χρησιμοποιήστε προσαρμοσμένη ομάδα δράσης 5 για τις σκάλες σας
• Χρησιμοποιήστε την προσαρμοσμένη ομάδα δράσης 6 για τους ηλιακούς συλλέκτες σας
• Χρησιμοποιήστε προσαρμοσμένη ομάδα δράσης 7 για αλεξίπτωτα ή πτώσεις
• Αντιστοιχίστε το σύστημα διαφυγής εκτόξευσης και τους κατάλληλους αποσυνδετήρες στην ομάδα δράσης Abort
• Μην ξεχνάτε ότι πρέπει να οπλίσετε το κουμπί Staging

Επόμενοι στο Διαγωνισμό Arduino 2017

Επόμενη στο Διαγωνισμό Συγγραφέων για πρώτη φορά 2018