Безжичен джойстик за компютър/Бутони на колелата: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Аз съм изграждането на нов състезателен СИМ през последните няколко години и реших да отида с DIY Direct Drive волан. Докато този проект сам по себе си може да бъде няколко инструктажа, това е инструкция за превръщането на всички бутони на колелото в безжични.

Защо?

• Най-DD колело има неограничени завъртания, така че има жици свързани би било досадно.
• Няма възможност за прокарване на кабели през вала на колелото, както при търговските колела
• Исках да мога лесно да сменя колела с различни конфигурации на бутони
• Защото можех:)

За да постигнем целта на безжичните бутони, трябва да вземем предвид:

• Доставка на мощност
• Безжична връзка
• Време за реакция/забавяне
• Надеждност

Следните компоненти са избрани да отговарят на тези критерии: Tx - Arduino Nano с интегриран модул NRF24 тук или използвайте общ Nano или Pro Mini + NRF24 модул Rx - Arduino Pro Micro / Leonardo / Beetle (Atmega32u4) + NRF24 модул USB „Батерия на батерията“- Всеки обща единична банка от 18650 батерии трябва да работи. Това ще продължи около 20 часа! Може да искате да проверите дали може да зарежда и доставя енергия едновременно. Това е удобно, ако той работи плосък и искате да се зарежда и използване в същото време.

Освен това ще трябва бутоните и ключ за изключване по ваш избор, някои захващане тел и вероятно някои термопластична тръба.

Това може да се използва и в „кутия с бутони“вместо на колело, но реших, че ще има по -малко търсене за това, тъй като няма много предимства, ако не се движи.

Необходими инструменти:

Поялник и спойка Пистолет за горещо лепило е полезен и за монтиране на частите. Arduino IDE, инсталиран на вашия компютър.

Стъпка 1: Окабеляване на предавателя

Започнете с монтажа, тъй като много ключове, колкото е необходимо на вашия колело и разгледа местоположението на Ардуино. Свържете всички проводници към превключвателите съгласно схемата. Всеки бутон ще бъде свързан от едната страна към GND, а другата към съответния щифт arduino. Кодът позволява 14 превключвателя/копчета, които трябва да са достатъчни за повечето колела.

Ако използвате Nano с вградения NRF модул, тогава очевидно не е нужно да добавяте свързаното окабеляване за това, просто свържете бутоните.

Бутоните са в този ред (1-14): RX, TX, D2, D3, D4, D5, D6, D7, A0, A1, A2, A3, A4, A5

Но защо само 14 бутона? Причината за това е, че можем да прочетем пълна банка от пинове бързо и само предаването на 2 байта данни не отнема много време - Така че въпреки че това може да бъде променено, за да включва повече бутони (чрез матрица) и/ или аналогови входове, това би забавило нещата малко. Матричното четене и аналоговите четения/преобразувания отнемат време на процесора. Трябваше само 12 бутона на моя колело така че отидох с това, но ще можете да добавите повече.

За захранване имате два избора - Можете или да оставите батерията в такт и просто да я закрепите по някакъв начин към волана. Това ви дава допълнителен бонус, че можете да изключите захранването от arduino, като избягвате да имате вграден превключвател и малко окабеляване.

Ако предпочитате по-персонализирано решение, може да се наложи да отворите батерията и да пренастроите вътрешните елементи в персонализираната си конфигурация.

Не съм имал в стаята ми колело, за да го остави в такт, така че е лишен навън. Извадих стандартния USB конектор от платката за зареждане и запоявах +5 и Gnd проводниците от подложките на USB порта към Arduino чрез превключвател. Малко е трудно да се детайлизира това поради многото налични опции …

След това веригата се монтира вътре в колелото, излагайки конектора за зареждане на микро USB.

Платката за зареждане ще има един или повече светодиоди за показване на състоянието на зареждане - Удобно е да ги направите видими по някакъв начин или да използвате пластмаса, за да ги „пренесете“на някъде видими, за да знаете кога е приключило зареждането.

Какво е това колело? За тези, които се интересуват, моят дизайн на колелото е от Amstudio - Някои страхотни дизайни на части за състезателни сим части се предлагат от тях на разумни цени.

Стъпка 2: Рецепторът

Просто следвайте схемата на свързване, както е приложено. Ако не използвате Леонардо, ще трябва външен регулатор 3.3v като AMS1117. Регулаторът Pro Micro не може да осигури достатъчно ток за модула NRF24 и бръмбарът изобщо няма такъв.

Имам цветово кодиране на връзките към NRF модула, същото за Pro Micro и бръмбар.

Arduino "Beetle", който е доста лесен за намиране на обикновените места, но отново ще трябва да се използва 3.3v регулатор, тъй като изобщо няма такъв. Тествах това и също работи добре. Връзките са едни и същи

Стъпка 3: Програмиране на устройствата

Ако все още не сте инсталирали Arduino IDE, отидете на https://www.arduino.cc и изтеглете версията, подходяща за вашата операционна система за този пример, аз съм на Windows.

След като настроите, ще ви трябват две различни библиотеки -първата е лесна чрез Sketch -> Include Library -> Manage Libraries (или CTRL+SHIFT+I)

NRFLite от Дейв Парсън (версия 2.2.2 към момента на публикуване)

Вторият трябва да бъде инсталиран ръчно от

Кликнете върху „Клониране или изтегляне“, след това „Изтеглете ZIP и отворете изтегления файл. След това ще трябва да щракнете върху папките, докато не видите папка „Джойстик“-Копирайте я в папката си Arduino Libraries (В Windows това обикновено е под Документи -> Arduino -> Библиотеки.

Рестартирайте Arduino IDE

Ако използвате Pro Micro за приемника, ще трябва също да добавите тази платка към IDE. File -> Preferences -> Additional Boards Manager URLs:

въведете:

След това отидете на Инструменти -> Мениджър на платки, потърсете Sparkfun и инсталирайте „Sparkfun AVR платки“

Сега сме готови! Нека започнем с предавателя - Свържете го с вашия компютър

Под Инструменти -> Борд изберете „Arduino Nano“(или какъвто и да е вариант, който сте решили да използвате). Също така проверете COM порта под менюто с инструменти.

Отворете прикачения файл Wireless_Wheel_Tx.

Има само един ред, който може да искате да промените в този код и той е:

int nrfChannel = 22;

Имате до 126 канала, които можете да използвате в 2.4Ghz спектъра. Би трябвало да е добре да оставите както е, но ако установите, че имате проблеми с надеждността, може би променете това на друг номер.

След това просто натиснете бутона „качване“и изчакайте да приключи.

Същото важи и за Leonardo/Pro Micro/Beetle - Изберете дъската, която искате - За Leonardo и Beetle изберете дъската Arduino leonardo. За Pro Micro изберете това и също изберете варианта/процесора Atmega32u4 (5v, 16Mhz), отворете файла Wireless_Wheel_Rx, променете настройката nrfChannel (ако сте го променили на Tx) и програмирайте.

След като устройството се рестартира при програмиране, компютърът ви трябва да открие устройство с джойстик. Ако включите и вашия предавател, трябва да можете да натиснете бутоните и той да се покаже в състоянието на устройството!

Готина случайна особеност е, че ще получите индикатор за състоянието на Leonardo и Pro Micro - USB TX светодиодът ще светне, когато има връзка с бутоните. Това обаче не присъства на бръмбара.

АКТУАЛИЗИРАНО 13/2/2021

Добавих 2 допълнителни файла (Tx и Rx) към инструкциите тук за версия с 4 аналогови входа, както и матрица с бутон 3X8. Предимно не тествани, може да има забавяне. Моля, опитайте и коментирайте.

Стъпка 4: Подобрения

Индикатор за захранване След като използвах това решение за известно време, имах навика случайно да оставя колелото включено. За да предотвратя това, добавих светодиод отпред, за да видя, че колелото е включено. Това е просто обикновен 3 мм светодиод от 5v на arduino чрез резистор. Отгоре се шлайфа надолу, за да разсее малко светлината и да предотврати отблясъци.

Измервател на ниво на батерията Купих някои измерватели на нивото на батерията от BG или Ali, но когато пристигнаха, те бяха много по -големи от това, което очаквах, но това е нещо, което все още искам да добавя. Има много опции за това, но тъй като батерията издържа толкова дълго, аз съм склонен просто да се зареждам след няколко часа употреба.

Допълнителни бутони/енкодери/аналогови входове Все още мислите за това. За мен това не е толкова важно за състезанията, които правя, но за неща като F1 вероятно е по -полезно. Ще разгледам две версии или ще добавя това, ако има достатъчно търсене, но това може да повлияе на времето за реакция на бутоните.