KerbalController: Kerbal kosmik dasturi uchun maxsus boshqaruv paneli: 11 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Nima uchun KerbalControllerni qurish kerak?

Xo'sh, chunki tugmachalarni bosish va jismoniy kalitlarni tashlash sichqonchani bosishdan ko'ra muhimroqdir. Ayniqsa, bu katta qizil xavfsizlik tugmachasi bo'lsa, siz avval qopqog'ini ochishingiz kerak, raketani qurollantirish uchun kalitni siltang, sanashni boshlang va 3.. 2.. 1.. bizda ko'tarilish bor!

KerbalController nima?

KerbalController, boshqaruv paneli, Simpit (simulyatsiya qilingan kokpit), DSKY (displey klaviaturasi) yoki maxsus joystik deb ham ataladi, bu mashhur raketa qurilishi va uchishini va umid qilamanki portlamasligini boshqarish uchun moslashtirilgan kirish moslamasi. o'yin Kerbal Space dasturi, vaziyat chiroqlari, telemetriya displeylari va/yoki yonilg'i o'lchagichlari kabi o'yinning ixtiyoriy chiqishi bilan birlashtirilgan.

Bu o'ziga xos tuzilishga joystiklar orqali aylantirish va tarjima boshqaruvlari, gaz kelebeği slayderi, holat chiroqlari bo'lgan tugmachalarning yuklanishi, LED yonilg'i o'lchagichlari va bir nechta rejimli telemetriya LCD displeyi kiradi.

Bu yo'riqnomada bir xil nusxani yaratish, yoki o'zingiz xohlaganingizcha yo'l bo'ylab o'zgartirish va takomillashtirish uchun kerak bo'lgan hamma narsalar mavjud. Quyidagilar kiradi:

• qismlar ro'yxati
• lazer kesishga tayyor raqamli dizayn chizmalari
• simlarni ulash bo'yicha ko'rsatmalar
• Arduino kodi
• KSP plaginlari uchun kod
• Ko'p rasmlar

Uchishga tayyormisiz? Qani ketdik!

1 -qadam: Asboblar

Ushbu qurilish uchun sizga kerak bo'lgan eng muhim vosita - bu lehimlanadigan temir. Bunga ba'zi lehim, lehim temirining uchini tozalash uchun metall tozalovchi shimgich va "uchinchi qo'l" kiradi.

Boshqa asboblar - bu simni olib tashlash, simni kesish, cımbız va kichik o'lchamli tornavidalar.

2 -qadam: qismlar va asosiy tartib

Siz uchun mumkin bo'lgan eng yaxshi boshqaruvchini yaratish, aynan qaysi tugma va kalitlarni bajarishni xohlayotganingizni tanlashni anglatadi. Chunki hamma o'yinni turlicha o'ynaydi. Ba'zi odamlar samolyotlarda uchib, SSTO (orbitadan bir bosqichli) quradilar. Boshqalar kosmik stantsiyalarda yurishni afzal ko'rishadi. Va ba'zilar shunchaki narsalarning ajoyib tarzda portlashini xohlashadi!

Bu barcha qismlarni taxminiy hajmda chizish va ularni vektor chizish dasturida (Affinity Designer yoki Inkscape kabi) yoki 3D chizish dasturida (SketchUp kabi) sudrab yurishga yordam beradi.

Agar siz osonroq qurilishni xohlasangiz, mening boshqaruvchimni nusxalashingiz va biriktirilgan qismlar ro'yxatida ko'rsatilgan qismlarni olishingiz mumkin.

3 -qadam: Prototip yaratish (ixtiyoriy)

Agar siz mening tekshirgichimdan nusxa ko'chirayotgan bo'lsangiz, bu bosqichni o'tkazib yuborishingiz mumkin.

Agar siz maxsus tartibni o'rnatmoqchi bo'lsangiz, men asosiy boshqaruv elementlari bilan ishlaydigan prototip yaratish uchun avval poyabzal qutisini ishlatishni maslahat beraman. Bu, albatta, asosiy boshqaruv elementlarining holatini to'g'rilashga yordam beradi. Oxirgi qurilishga vaqt va pul sarflashni davom ettirishdan oldin, o'zingizga ishonchni qozonganingiz ma'qul. Men o'yinni poyabzal qutisi bilan uzoq vaqt o'ynadim. Biror narsani buzish uchun qutqarilgan qismlardan foydalanish Kerbal usuli emasmi?

4 -qadam: simlarni ulash bo'yicha maslahatlar

Prototipni yaratishda, oxirgi tugmachaga etib kelganingizda, lehimdan tozalashni xohlamasangiz, barcha tugmalaringizni lehimlamang. Men tugmachalarga bir nechta simlarni lehimladim va Arduino -ga vaqtincha ulanish uchun lehimsiz non taxtasidan foydalandim.

Barcha elektronikani oxirgi yuz plastinkasiga ulaganda, siz 5V va tuproq uchun halqa yaratish orqali tartibsizlikni kamaytirishingiz mumkin. Siz barcha topraklama pimlarini to'g'ridan -to'g'ri Arduino -ga ulamaysiz, balki bir tugmani erga ulashingiz va keyingi tugmani erga ulashingiz mumkin. Nihoyat, siz Arduino -ga ulanasiz.

Quvvat va tuproq uchun halqalarni yaratgandan so'ng, Arduino pinlariga barcha ulanishlar saqlanib qoladi. Men bir nechta sarlavha pimlarini olishni va ularga simlarni lehimlashni maslahat beraman. Siz ularni katta ulagich sifatida ishlatishingiz mumkin, shuning uchun siz Arduino -ni sinov uchun ajratishingiz mumkin.

Simlarning uzunligi - bu korpusni ortiqcha simlar yig'ilmasligi uchun (qutini yopib qo'yishingizga to'sqinlik qilishi mumkin) qisqa va qismlarni lehimdan tashqariga siljitadigan darajada muvozanatlash. boshqa qismlarni vintlarni mahkamlang va nosozliklarni tuzatish paytida multimetr bilan o'rang.

5 -qadam: Lasercut yuzini olish

Qo'l bilan arralash va bo'yashda toza, professional ko'rinishga erishish juda qiyin. Yaxshiyamki, lazerli kesish endi unchalik qimmat emas. Bu sizning dizayningiz aniq bo'lsa, juda aniqlikka imkon beradi.

Affinity Designer va boshqa InkScape kabi boshqa vektorli chizish dasturlari uchun mos keladigan formadagi mening old yuzim dizayni ilova qilingan.

Men Gollandiyada Lichtzwaardda yuz plastinkasini oldirganman. Ular yopildi va mashg'ulotlar Laserbeest tomonidan olib borildi, u erda men qutini lazer bilan kesib oldim. Har bir do'kon dizayn uchun har xil talablarga ega bo'lishi mumkin, shuning uchun topshirishdan oldin do'kon bilan maslahatlashing. Ular, shuningdek, deyarli har doim dizayn yordamini soatlik narxda taklif qilishadi.

Esda tutish kerak bo'lgan muhim narsalar:

• Hamma narsa vektorga asoslangan bo'lishi kerak. Shuning uchun mening old panel dizaynimdagi logotip o'yilmagan. E'tibor bering, bu biriktirilgan dizaynlarda aniqlanmagan.
• Hatto matn ham vektorga asoslangan. Shunday qilib, bu harflarni egri chiziqlarga aylantiring!
• O'lchash. O'lchash. O'lchash. Men joystiklarni o'rnatish uchun zarur bo'lgan hajmni hisobga olmadim va uni sindirishimga to'g'ri keldi. Yaxshi chiqdi, xayriyat. E'tibor bering, bu biriktirilgan dizaynlarda.

Hammasini yaxshilab tekshirgandan so'ng, uni lazer kesish sexiga yuboring. Gollandiyada 40-50 evro to'lashni va ertasi kuni pochta orqali bu ajoyib natijani olishni kuting!

6 -qadam: Tugmalar va kalitlarni ulash

Ko'pgina kalit va tugmachalarda C, NO, NC, +, -deb belgilangan ulagichlar mavjud. Ularni Arduino -ga qanday ulash mumkin.

Oddiy kalit yoki tugma:

• Zamin C (umumiy)
• Arduino raqamli PIN NO (odatda ochiq)

Biz raqamli pinni INPUT_PULLUP sifatida sozlaymiz, ya'ni Arduino pinni 5V da ushlab turadi va pin qachon erga tushishini aniqlaydi va uni kirish sifatida qabul qiladi. Kommutator yoki tugmachadagi NO ulagichi odatda ochiq, shuning uchun elektron ulanmagan. Tugmani bosganingizda yoki kalitni o'zgartirganingizda, kontaktlarning zanglashiga olib keladi va pin erga ulanadi.

LEDli tugma:

Tugma qismi yuqoridagi kabi. LED uchun siz qo'shimcha simlarni ulaysiz:

• Zamin - (salbiy)
• Arduino raqamli pin + (ijobiy)

Bu qism juda oddiy. Biz Arduino pinini oddiy OUTPUT rejimida ishlatamiz.

LEDli xavfsizlik kalitlari:

Bular biroz boshqacha va LEDni kalit holatidan mustaqil boshqarishga ruxsat bermaydi. LED har doim faqat kalit yoqilganda yonadi. Ularda +, - va signal ulagichi mavjud.

• Zamin - (salbiy)
• 5V + (ijobiy)
• Arduino raqamli pin S (signal)

Biz Arduino pinini INPUT rejimida ishlatamiz. Kalit yoqilganda, LED yonadi va signal pimi baland ko'tariladi.

7 -qadam: Joysticks va LCD -ni ulash

LCD

LCD displey juda oddiy. Bu faqat kuch, tuproq va ketma -ketlikka muhtoj.

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

Siz JST ulagichidan foydalanishingiz yoki simlarni to'g'ridan -to'g'ri taxtaga lehimlashingiz mumkin.

Joystiklar

Joystiklar dastlab qo'rqinchli ko'rinishi mumkin, lekin ularni ulash juda oson. Xuddi shu tarzda bog'langan uchta o'q bor. Ulardan ikkitasi joystikning pastki qismidagi ulagichlardan foydalanadi. Uchinchisi, ba'zi simlarni ishlatadi.

• Zamin
• Arduino analog kirish pinasi
• 5V

Ulagichlarni shu tartibda ulash mumkin. Uni orqaga qaytarishdan xavotir olmang, tozalagich har doim o'rtada bo'ladi. Agar kuch va er almashtirilsa, biz keyinchalik o'qni Arduino kodida aylantirishimiz mumkin.

Simlar sizning joystikingizda boshqa rang sxemasiga ega bo'lishi mumkin, lekin umuman olganda: bir xil rangdagi ikkita sim tepadagi tugma uchun. Qizil yoki to'q sariq - 5V, qora yoki jigarrang - er. Qolgan sim - bu tozalovchi.

8 -qadam: LED chiziqli yonilg'i o'lchagichlari

Xop. Bu butun qurilishning eng qiyin qismi. Birinchi qurilishda buni o'tkazib yuboring yoki yaxshilang va menga xabar bering!

Menda yonilg'i o'lchagich sifatida ishlatmoqchi bo'lgan ajoyib LED chiziqlar bor. Yuqori LED ko'k, keyin yashil, keyin to'q sariq va nihoyat qizil. Agar biz bir vaqtning o'zida bitta LEDni yoqib qo'ysak, biz uni kosmik kemamizdagi yoqilg'i darajasini ko'rsatishga ruxsat beramiz.

Men dastlab ular bilan haydovchi IC -larga buyurtma berdim. Ular ajoyib ishlaydi! Siz nuqta yoki bar rejimini tanlashingiz mumkin va u analog kirish voltajini bitta LED (nuqta) yoki bir qator LED (bar) ko'rinishida ko'rsatadi. Ammo Arduino analog kuchlanishni chiqarmaydi! Va LEDni analog kuchlanishni taqlid qilib o'chirishga imkon beradigan PWM xususiyati bu IC drayverlari bilan ishlamaydi.

2 -rejaga o'tish: smenali registrlar. Siz ular bilan har bir Arduino boshlang'ich to'plamida ishlashingiz mumkin. Va siz ular haqida ko'proq bilib olishingiz mumkin:

Reja, qandaydir tarzda, yonilg'i darajasini LED chiziqlaridagi yoqilg'i darajasini ifodalovchi mos keladigan bitlar qatoriga aylantirishdir. 5 ta yonilg'i o'lchagich bilan 100000000010000000010000000000010000000001000000000 bo'lishi kerak. Monopropellant bo'sh bo'lganda, 1000000000100000000010000000000000000000000001 bo'ladi.

Ovoz etarli darajada sodda. Ba'zi murakkabliklar mavjud. Shift registrlarida 8 ta pin bor, LED chiziqlar 10 ta LEDga ega. Men 56 ta chiqish uchun 7 smenali registrlardan foydalanaman. Ularni ulashda men bir joyda IC pinini o'tkazib yubordim (biz buni kodga moslashtiramiz). Va men bir LED chiziqni boshqa uchidan boshlayman (biz buni kodda tuzatamiz). Oh va bizga kerak bo'lgan Arduino matematikasi, ba'zida yaxlitlash xatolarini keltirib chiqaradigan suzuvchi nuqta arifmetikasidan foydalanadi (biz buni kodda tuzatamiz). E'tibor bering, men kodni keyingi bosqichda baham ko'raman.

Mening yakuniy tuzilishim ulangan simlar sxemasiga to'g'ri kelmadi, shuning uchun agar siz ushbu tekshirgichni qayta tiklasangiz, kodga ba'zi yangilanishlar kerak bo'ladi. Agar sizga yordam kerak bo'lsa, quyida izoh qoldiring.

Har bir LED o'z rezistorini talab qiladi. Yorqinlikka mos kelish uchun har xil qiymatlarni sinab ko'ring. Yashil bir xil rezistorlar bilan qizil rangga qaraganda ancha yorqinroq ko'rinadi, shuning uchun bu muvozanatni saqlashga yordam beradi.

Yakuniy natija: 5 ta LED chizig'ini quvvatlantirish uchun 50 ta raqamli pin o'rniga 3 ga kamayadi: soat signali, mandal va ma'lumot uzatish.

9 -qadam: korpusni qurish

O'sha logotiplardan qasos olish vaqti keldi!

Men logotipni to'g'ri vektor chizmalariga aylantirdim, shuning uchun ular yaxshi chizilgan. Bu safar menda boshqa masala bor. Vida teshiklari qutini to'g'ri yig'ish uchun to'g'ri joylarda emas. Men quti uchun 6 mm MDF ishlatganman. Afsuski, tirnoqlarni qirralarga burish ularning bo'linishiga olib keladi. Men uni qo'shimcha yog'och qoldiqlari va elim bilan sindirdim. Ko'p yopishtiruvchi.

Yog'och, elim va/yoki mixlar bilan yaxshiroq bo'lganlar uchun men vintlardek teshiklari bo'lmagan dizaynlarning bir versiyasini biriktirdim.

Qiyinchiliklarga qaramay, yakuniy natija juda zo'r.

10 -qadam: dasturiy ta'minot va sinov

Kerbal Space dasturi bilan ishlash uchun quyidagi dasturni yuklab oling:

KSP plagini:

ZIP fayl - bu kompilyatsiya qilingan plagin. Qolganlari - bu plaginni o'zgartirish va o'z versiyangizni tuzish uchun foydalanishingiz mumkin bo'lgan manba kodi. Plaginni GamaData katalogiga joylashtiring.

Arduino kodi:

Kodni Arduino Mega -ga yuklash uchun Arduino IDE -dan foydalaning.

Tekshirgich qaysi ketma -ket portda ekanligini aniqlash uchun Arduino IDE -ning o'ng pastki qismiga qarang (masalan /dev/cu.usbmodem1421). Plugin katalogidan config.xml faylini oching va portingiz to'ldirilganligiga ishonch hosil qiling. Endi siz borishingiz mumkin!

Kichik yoqish/o'chirish tugmachasini yuqori chapga ON holatiga qo'yib, disk raskadrovka rejimidan foydalanishingiz mumkin. LCD displeyda bir qator harflar ko'rsatilishi kerak. Har bir harf tugmachani yoki kalitni ifodalaydi va tugmani bosganingizda yoki o'zgartirganingizda kichik va katta harflar o'rtasida almashadi. Xyz kalitlarini Xyz -ga o'rnatish (yoqish/o'chirish/o'chirish), shuningdek, gaz slayderining qiymatlarini ko'rsatadi. xYz Tarjima (chapda) joystik uchun joystik qiymatlarini ko'rsatadi. aylantirish (o'ngda) joystik uchun xyZ.

LCD rejimlari

LCD displeyda ko'rsatish uchun x, y va z kalitlari yordamida quyidagi displey rejimlari tanlanishi mumkin

TakeOff rejimi: yuzaki tezlik / tezlashtirish (G)

Orbit rejimi: Apoapsis + Apoapsis / Periapsis + Periapsisgacha bo'lgan vaqt

Manevr rejimi: keyingi manevr tuguniga o'tish vaqti / qolgan tugun uchun qolgan Delta-V

Uchrashuv rejimi: nishonga masofa / nishonga nisbatan tezlik

Qayta kirish rejimi: qizib ketish foizi (maksimal) / sekinlashuvi (G)

Uchish rejimi: balandlik / Mach raqami

Uchish rejimi: Radar balandligi / Vertikal tezlik

Qo'shimcha rejim: hali bajarilmagan

Har xil rejimlarni amalda ko'rish uchun ko'rsatma oxiridagi videoga qarang.

11 -qadam: Oyga

KSP -ni yoqing, sevimli kemangizni yuklang yoki yangisini yarating va ketasiz!

Maslahatlar:

• Zinapoyalaringiz uchun maxsus 5 -guruhdan foydalaning
• Quyosh panellari uchun 6 -maxsus guruhdan foydalaning
• Parashyut yoki yugurish uchun maxsus harakat guruhidan foydalaning
• Ishdan qochish tizimini va tegishli ajratgichlarni bekor qilish guruhiga tayinlang
• Shuni unutmangki, "Tayyorlash" tugmachasini bosish kerak

Arduino 2017 musobaqasida ikkinchi o'rinni egalladi

Birinchi marta mualliflar tanlovida 2018 yil