KerbalController: لوحة تحكم مخصصة لبرنامج Rocket Game Kerbal Space: 11 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

لماذا نبني KerbalController؟

حسنًا ، لأن الضغط على الأزرار ورمي المفاتيح المادية يبدو أكثر أهمية من النقر بالماوس. خاصة عندما يكون مفتاح أمان أحمر كبير ، حيث يتعين عليك فتح الغطاء أولاً ، انقر فوق المفتاح لتسليح صاروخك ، وابدأ العد التنازلي و 3.. 2.. 1.. لدينا إقلاع!

ما هو KerbalController؟

يعد KerbalController ، الذي يشار إليه أيضًا باسم لوحة التحكم أو Simpit (قمرة القيادة المحاكاة) أو DSKY (لوحة مفاتيح العرض) أو عصا التحكم المخصصة ، جهاز إدخال مخصصًا للتحكم في بناء الصواريخ والطيران وأمل ألا ينفجر. لعبة Kerbal Space Program مع إخراج اختياري من اللعبة ، مثل مصابيح الحالة وشاشات القياس عن بُعد و / أو مقاييس الوقود.

يتضمن هذا التصميم المحدد مدخلات مثل أدوات التحكم في الدوران والترجمة من خلال عصا التحكم ، ومنزلق دواسة الوقود ، والكثير من الأزرار مع مصابيح الحالة ، ومقاييس وقود LED ، وشاشة LCD للقياس عن بُعد مع أوضاع متعددة.

سيشمل هذا الدليل كل ما تحتاجه لإنشاء نسخة متطابقة ، أو إجراء تعديلات وتحسينات على طول الطريق ، كما تراه مناسبًا. يشمل ما يلي:

• قائمة الأجزاء
• رسومات تصميم رقمية جاهزة للتقطيع بالليزر
• تعليمات الأسلاك
• كود اردوينو
• رمز البرنامج المساعد KSP المصاحب
• الكثير من الصور

إستعد للإنطلاق؟ لنذهب!

الخطوة 1: الأدوات

أهم أداة تحتاجها لهذا البناء هي مكواة اللحام. يتضمن ذلك بعض اللحام ، وإسفنجة تنظيف معدنية لتنظيف طرف مكواة اللحام و "يد ثالثة".

الأدوات الأخرى هي أداة تعرية الأسلاك وقاطع الأسلاك والملاقط وبعض مفكات البراغي صغيرة الحجم.

الخطوة 2: الأجزاء والتخطيط الأساسي

يعني صنع أفضل وحدة تحكم ممكنة لك تحديد الأزرار والمفاتيح التي تريد تنفيذها بالضبط. لأن كل شخص يلعب اللعبة بشكل مختلف. بعض الناس يطيرون بطائرات ويبنون SSTO (مرحلة واحدة إلى المدار). يفضل البعض الآخر المركبات الفضائية من المحطات الفضائية. والبعض يريد فقط الأشياء أن تنفجر بشكل مذهل!

يساعد في رسم جميع الأجزاء بحجمها التقريبي وسحبها في برنامج رسم متجه (مثل Affinity Designer أو Inkscape) أو برنامج رسم ثلاثي الأبعاد (مثل SketchUp).

إذا كنت تريد تصميمًا أسهل ، يمكنك فقط نسخ وحدة التحكم الخاصة بي والحصول على الأجزاء المدرجة في قائمة الأجزاء المرفقة.

الخطوة 3: إنشاء نموذج أولي (اختياري)

إذا كنت تقوم بنسخ وحدة التحكم الخاصة بي ، فيمكنك تخطي هذه الخطوة.

إذا كنت تريد تصميمًا مخصصًا ، فإنني أوصي باستخدام صندوق الأحذية أولاً لإنشاء نموذج أولي يعمل باستخدام عناصر التحكم الرئيسية. إنه يساعد حقًا في ضبط موضع عناصر التحكم الرئيسية. من الجيد أيضًا أن تكتسب الثقة التي يمكنك جعلها تعمل قبل أن تستمر في استثمار الوقت والمال في البناء النهائي. لقد لعبت اللعبة بالفعل لفترة طويلة باستخدام جهاز التحكم في صندوق الأحذية الخاص بي. أليست هي طريقة Kerbal لاستخدام الأجزاء التي تم إنقاذها لاختراق شيء ما معًا؟

الخطوة 4: نصائح حول الأسلاك

عند إنشاء نموذج أولي ، لا تقم بلحام جميع الأزرار الخاصة بك إلا إذا كنت تريد فكها عند الوصول إلى العلبة النهائية. لقد قمت بلحام بعض الأسلاك على الأزرار واستخدمت لوح تجارب غير ملحوم لإجراء التوصيلات المؤقتة بـ Arduino.

عند توصيل جميع الأجهزة الإلكترونية بلوحة الواجهة النهائية ، يمكنك تقليل الفوضى عن طريق إنشاء حلقات بجهد 5 فولت والأرضي. لا يمكنك توصيل جميع المسامير الأرضية مباشرة بـ Arduino ، ولكن بدلاً من ذلك قم بتوصيل الأرض على زر واحد بالأرض على الزر التالي وحلقة في كل مكان. أخيرًا ، يمكنك الاتصال بـ Arduino.

بعد إنشاء حلقات من أجل الطاقة والأرض ، تظل جميع الاتصالات بمسامير Arduino. أوصي بالحصول على بعض شرائح دبابيس الرأس ولحام الأسلاك بها. يمكنك استخدام هذه كموصل كبير ، بحيث لا يزال بإمكانك فصل Arduino الخاص بك للاختبار.

طول الأسلاك هو عملية موازنة بين قصيرة بما يكفي للحفاظ على العلبة خالية من التشابكات الزائدة من الأسلاك (والتي قد تمنعك من أن تكون قادرًا على إغلاق الصندوق) وطويلة بما يكفي لتكون قادرًا على نقل الأجزاء بعيدًا عن طريق اللحام أجزاء أخرى في ، شد البراغي و كزة مع جهاز القياس المتعدد الخاص بك أثناء التصحيح.

الخطوة 5: الحصول على Faceplate Lasercut

يعد الحصول على مظهر احترافي نظيف أمرًا صعبًا للغاية عند النشر والطلاء باليد. لحسن الحظ ، لم يعد القطع بالليزر مكلفًا للغاية. إنها تتيح الدقة القصوى ، طالما أن التصميم الخاص بك دقيق.

مرفق به تصميم الواجهة الخاصة بي ، بتنسيقات مناسبة لـ Affinity Designer وبرامج الرسم الموجهة الأخرى مثل InkScape المجاني.

كان لدي lasercut في هولندا في Lichtzwaard. لقد تم إغلاقها منذ ذلك الحين وتولت Laserbeest الأنشطة ، حيث تم قطع الصندوق بالليزر. قد يكون لكل متجر متطلبات مختلفة للتصميم ، لذا تحقق من متجرك قبل التقديم. كما أنها تقدم دائمًا مساعدة في التصميم بمعدل كل ساعة.

أشياء مهمة يجب وضعها في الاعتبار:

• يجب أن يكون كل شيء قائمًا على المتجهات. لهذا السبب لم يتم حفر الشعار الموجود في تصميم غطاء الوجه الخاص بي. لاحظ أن هذا لم يتم إصلاحه في التصميمات المرفقة.
• حتى النص له أن يكون قائمًا على المتجه. لذا قم بتحويل هذه الحروف إلى منحنيات!
• قياس. قياس. قياس. فشلت في مراعاة الحجم المطلوب لتركيب عصا التحكم واضطررت إلى اختراقها. تحولت إلى ما يرام ، لحسن الحظ. لاحظ أن هذا تم إصلاحه في التصميمات المرفقة.

بعد فحص كل شيء بدقة ، أرسله إلى متجر الليزر. توقع أن تدفع 40-50 يورو في هولندا وستحصل على هذه النتيجة الجميلة عبر البريد في اليوم التالي!

الخطوة 6: ربط الأزرار والمفاتيح

تحتوي معظم المفاتيح والأزرار على الموصلات المسمى C ، NO ، NC ، + ، -. إليك كيفية توصيلهم بـ Arduino.

مفتاح بسيط أو زر انضغاطي:

• الأرض ج (عام)
• اردوينو رقم التعريف الشخصي (مفتوح عادة)

سنقوم بتكوين الدبوس الرقمي كـ INPUT_PULLUP ، مما يعني أن Arduino سيبقي الدبوس عند 5 فولت ويكتشف متى يتم تأريض الدبوس ومعاملته كمدخل. عادة ما يكون موصل NO الموجود على المفتاح أو الزر مفتوحًا ، وبالتالي فإن الدائرة غير متصلة. عند الضغط على الزر أو تبديل المفتاح ، يتم إغلاق الدائرة ويتم تأريض الدبوس.

زر الضغط مع LED:

جزء الزر هو نفسه كما هو مذكور أعلاه. بالنسبة لمصباح LED ، يمكنك توصيل أسلاك إضافية:

• أرضي - (سلبي)
• دبوس اردوينو الرقمي + (إيجابي)

هذا الجزء واضح ومباشر. سنستخدم دبوس Arduino في وضع الإخراج العادي.

مفاتيح الأمان مع LED:

هذه مختلفة قليلاً ولا تسمح بالتحكم في LED بشكل مستقل عن موضع التبديل. سيضيء مؤشر LED دائمًا فقط عند تشغيل المفتاح. لديهم موصل إشارة + و -.

• أرضي - (سلبي)
• 5V + (إيجابي)
• اردوينو رقمي دبوس S (إشارة)

سنستخدم دبوس Arduino في وضع INPUT. عند تشغيل المفتاح ، يضيء مؤشر LED ويزيد دبوس الإشارة.

الخطوة 7: ربط أجهزة التحكم وشاشة LCD

شاشة LCD

شاشة LCD بسيطة للغاية. إنه يحتاج فقط إلى الطاقة والأرض والتسلسل.

• 5 فولت في دي دي
• الأرض GND
• اردوينو Tx PIN RX

يمكنك استخدام موصل JST أو لحام الأسلاك باللوحة مباشرة.

المقود

قد تبدو أذرع التحكم صعبة في البداية ، ولكن من السهل جدًا توصيلها. هناك ثلاثة محاور متصلة بنفس الطريقة. يستخدم اثنان منهم الموصلات الموجودة في الجزء السفلي من عصا التحكم. الثالث يستخدم بعض الأسلاك.

• أرضي
• ممسحة اردوينو دبوس الإدخال التناظري
• 5 فولت

يمكن إرفاق الموصلات بهذا الترتيب. لا تقلق بشأن إعادته للخلف ، فالمسحة دائمًا ما تكون في المنتصف. إذا تم تبديل القوة والأرض ، فيمكننا قلب المحور في كود Arduino لاحقًا.

قد يكون للأسلاك نظام ألوان مختلف على عصا التحكم الخاصة بك ، ولكن بشكل عام: السلكان اللذان لهما ألوان متطابقة مخصصان للزر الموجود في الأعلى. الأحمر أو البرتقالي 5 فولت ، أسود أو بني مطحون. السلك المتبقي هو الماسحة.

الخطوة 8: مقاييس وقود شريط LED

تمام. هذا هو أصعب جزء في البناء بأكمله. لا تتردد في تخطي هذا في أول تصميم لك ، أو تحسينه وإعلامي!

حصلت على قضبان LED الرائعة التي أريد استخدامها كمقاييس للوقود. يظهر مؤشر LED العلوي باللون الأزرق ، ثم بعضه باللون الأخضر ، ثم البرتقالي وأخيراً باللون الأحمر. إذا تمكنا من إضاءة مصباح LED واحد في كل مرة ، فيمكننا تركه يمثل مستوى الوقود على مركبتنا الفضائية.

في البداية طلبت سائق IC معهم. إنهم يعملون بشكل رائع! يمكنك تحديد وضع النقطة أو وضع الشريط وسيعرض جهد الإدخال التناظري كمصباح LED واحد (نقطة) أو مجموعة من مصابيح LED (شريط). لكن Arduino لا ينتج جهدًا تناظريًا! وخاصية PWM التي تسمح لك بتعتيم LED بنوع من محاكاة جهد تناظري ، لا تعمل مع هذه المحركات IC.

في المخطط 2: تغيير السجلات. يمكنك العمل مع هؤلاء في كل مجموعة أدوات بدء تشغيل Arduino. ويمكنك معرفة المزيد عنها هنا:

تتمثل الخطة في تحويل مستويات الوقود بطريقة ما إلى سلسلة مناسبة من البتات التي ستمثل مستويات الوقود على قضبان LED. مع 5 مقاييس للوقود ، يجب أن تكون جميع مستويات الوقود المملوءة 10000000001000000000100000000010000000001000000000. إذا كانت المادة أحادية الوقود فارغة ، ستصبح: 10000000001000000000100000000010000000000000000001.

يبدو بسيطا بما فيه الكفاية. هناك بعض التعقيدات. تحتوي مسجلات النقل على 8 دبابيس ، بينما تحتوي قضبان LED على 10 مصابيح LED. أستخدم 7 سجلات التحول للحصول على 56 ناتجًا. عند توصيلهم بالأسلاك ، تخطيت دبوس IC في مكان ما (سنلائم ذلك في الكود). وأنا أقوم بتوصيل شريط LED واحد في البداية من الطرف الآخر (سنقوم بإصلاح ذلك في الكود). تستخدم رياضيات Oh و Arduino التي نحتاجها أحيانًا حساب الفاصلة العائمة الذي يسبب أخطاء التقريب (سنصلح ذلك في الكود). لاحظ أنني أشارك الرمز في خطوة لاحقة.

لم يتطابق تصميمي النهائي مع مخطط الأسلاك المرفق ، لذلك إذا أعدت إنشاء وحدة التحكم هذه ، فستكون بعض التحديثات مطلوبة للرمز. التعليق أدناه إذا كنت بحاجة إلى مساعدة.

كل LED يتطلب مقاومته الخاصة. جرب بعض القيم المختلفة لمطابقة السطوع. يظهر اللون الأخضر أكثر إشراقًا من الأحمر بنفس المقاومات ، لذا فهو يساعد على موازنة ذلك.

النتيجة النهائية: بدلاً من 50 دبوسًا رقميًا مطلوبًا لتشغيل 5 أشرطة LED ، يتم تقليل ذلك إلى 3: إشارة ساعة وإشارة مزلاج وإشارة بيانات.

الخطوة التاسعة: بناء الضميمة

حان الوقت للانتقام من تلك الشعارات!

لقد قمت بتحويل الشعار إلى رسومات موجهة مناسبة حتى يتم حفرها بشكل جيد. هذه المرة لدي مشكلة مختلفة. فتحات المسامير ليست في الأماكن الصحيحة للتجميع الصحيح للصندوق. لقد استخدمت 6 مم MDF للصندوق. لسوء الحظ ، يؤدي شد المسامير في الحواف إلى انقسامها. لقد اخترقتها مع قصاصات خشب إضافية وغراء. الكثير من الغراء.

بالنسبة لأولئك الذين هم أفضل مع الخشب و / أو الغراء و / أو المسامير ، قمت بإرفاق نسخة من التصميمات بدون فتحات المسامير تمامًا.

على الرغم من الصعوبات ، فإن النتيجة النهائية كانت جيدة للغاية.

الخطوة 10: البرمجيات والاختبار

قم بتنزيل البرنامج التالي لجعل وحدة التحكم تعمل مع برنامج Kerbal Space:

البرنامج المساعد KSP:

ملف ZIP هو البرنامج المساعد المترجم. الباقي هو رمز المصدر الذي يمكنك استخدامه لتعديل المكون الإضافي وتجميع نسختك الخاصة. قم بفك ضغط المكون الإضافي في دليل GamaData.

كود اردوينو:

استخدم Arduino IDE لتحميل الكود على Arduino Mega في وحدة التحكم الخاصة بك.

انظر إلى أسفل يمين Arduino IDE لمعرفة المنفذ التسلسلي الذي تعمل به وحدة التحكم (على سبيل المثال /dev/cu.usbmodem1421). افتح ملف config.xml من دليل البرنامج المساعد وتأكد من ملء المنفذ الخاص بك. الآن أنت على ما يرام!

يمكنك استخدام وضع التصحيح عن طريق وضع مفتاح التشغيل / الإيقاف الصغير أعلى اليسار في وضع التشغيل. يجب أن تعرض شاشة LCD سلسلة من الأحرف. يمثل كل حرف زرًا أو مفتاحًا ويتحول بين الأحرف الصغيرة والكبيرة عند الضغط على الزر أو تبديل المفتاح. سيؤدي تعيين مفاتيح xyz إلى Xyz (تشغيل / إيقاف / إيقاف) أيضًا إلى عرض قيم شريط تمرير دواسة الوقود. تعرض xYz قيم عصا التحكم لعصا التحكم في الترجمة (يسار). xyZ لعصا التحكم في الدوران (يمين).

أوضاع LCD

يمكن تحديد أوضاع العرض التالية للعرض على شاشة LCD باستخدام مفاتيح x و y و z

وضع TakeOff: سرعة / تسريع Suface (G)

وضع المدار: Apoapsis + Time to Apoapsis / Periapsis + Time to Periapsis

وضع المناورة: الوقت للوصول إلى عقدة المناورة التالية / باقي Delta-V للعقدة التالية

وضع الالتقاء: المسافة إلى الهدف / السرعة بالنسبة للهدف

وضع إعادة الدخول: النسبة المئوية لارتفاع درجة الحرارة (الحد الأقصى) / التباطؤ (G)

وضع الطيران: الارتفاع / رقم ماخ

وضع الهبوط: ارتفاع الرادار / السرعة العمودية

الوضع الإضافي: لم يتم تنفيذه (حتى الآن)

لمشاهدة الأوضاع المختلفة أثناء العمل ، انظر إلى الفيديو في نهاية التعليمات.

الخطوة 11: إلى القمر

أطلق النار على KSP ، أو قم بتحميل سفينتك المفضلة ، أو قم ببناء سفينة جديدة وانطلق!

نصائح:

• استخدم مجموعة العمل المخصصة 5 لسلالمك
• استخدم مجموعة العمل المخصصة 6 للألواح الشمسية الخاصة بك
• استخدم مجموعة العمل المخصصة 7 للمظلات أو المزالق
• قم بتعيين نظام الهروب من الإطلاق وفك الارتباط المناسب لمجموعة إجراءات Abort
• لا تنس أنك بحاجة إلى تسليح زر التدريج

الوصيف في مسابقة Arduino 2017

الوصيف في مسابقة المؤلف لأول مرة 2018