KerbalController: แผงควบคุมแบบกำหนดเองสำหรับ Rocket Game Kerbal Space Program: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ทำไมต้องสร้าง KerbalController?

เพราะการกดปุ่มและการขว้างสวิตช์ทางกายภาพนั้นให้ความรู้สึกที่สำคัญมากกว่าการคลิกเมาส์ของคุณ โดยเฉพาะเมื่อเป็นสวิตซ์นิรภัยสีแดงขนาดใหญ่ ซึ่งคุณต้องเปิดฝาก่อน ให้สะบัดสวิตซ์เพื่อติดอาวุธจรวดของคุณ เริ่มนับถอยหลัง และ 3.. 2.. 1.. เรามียานบินขึ้น!

KerbalController คืออะไร?

KerbalController หรือที่เรียกว่า Control Panel, Simpit (ห้องนักบินจำลอง), DSKY (คีย์บอร์ดแสดงผล) หรือจอยสติ๊กแบบกำหนดเอง เป็นอุปกรณ์อินพุตแบบกำหนดเองสำหรับควบคุมการสร้างจรวดยอดนิยมและบินและหวังว่าจะไม่ระเบิด เกม Kerbal Space Program รวมกับเอาต์พุตเสริมจากเกม เช่น ไฟสถานะ การแสดงข้อมูลทางไกล และ/หรือมาตรวัดน้ำมันเชื้อเพลิง

โครงสร้างเฉพาะนี้ประกอบด้วยอินพุตต่างๆ เช่น การควบคุมการหมุนและการแปลผ่านจอยสติ๊ก ตัวเลื่อนปีกผีเสื้อ ปุ่มมากมายพร้อมไฟสถานะ มาตรวัดเชื้อเพลิง LED และจอ LCD การวัดและส่งข้อมูลทางไกลพร้อมโหมดหลายโหมด

คู่มือนี้จะรวมทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อสร้างสำเนาที่เหมือนกัน หรือทำการปรับเปลี่ยนและปรับปรุงตามที่เห็นสมควร รวมถึง:

• รายการอะไหล่
• ภาพวาดการออกแบบดิจิทัลพร้อมสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์
• คำแนะนำการเดินสายไฟ
• รหัส Arduino
• รหัสสำหรับปลั๊กอิน KSP ที่มาพร้อมกัน
• รูปเยอะ

พร้อมสำหรับการบิน? ไปกันเถอะ!

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือ

เครื่องมือที่สำคัญที่สุดที่คุณต้องมีสำหรับงานสร้างนี้คือหัวแร้ง ซึ่งรวมถึงบัดกรี ฟองน้ำทำความสะอาดโลหะสำหรับทำความสะอาดปลายหัวแร้ง และ "มือที่สาม"

เครื่องมืออื่นๆ ได้แก่ คีมปอกสายไฟ คีมตัดสายไฟ แหนบ และไขควงขนาดเล็กบางตัว

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบและเค้าโครงพื้นฐาน

การสร้างตัวควบคุมที่ดีที่สุดให้กับคุณหมายถึงการเลือกปุ่มและสวิตช์ที่คุณต้องการใช้งาน เพราะต่างคนต่างเล่นเกม บางคนบินเครื่องบินและสร้าง SSTO (ขั้นตอนเดียวสู่วงโคจร) คนอื่นชอบโรเวอร์ของสถานีอวกาศ และบางคนก็แค่อยากให้สิ่งต่าง ๆ ระเบิดอย่างน่าทึ่ง!

ช่วยในการวาดทุกส่วนในขนาดโดยประมาณแล้วลากไปรอบๆ ในโปรแกรมวาดภาพเวกเตอร์ (เช่น Affinity Designer หรือ Inkscape) หรือโปรแกรมวาดภาพ 3 มิติ (เช่น SketchUp)

หากคุณต้องการบิลด์ที่ง่ายกว่า คุณสามารถคัดลอกคอนโทรลเลอร์ของฉันแล้วรับชิ้นส่วนที่อยู่ในรายการชิ้นส่วนที่แนบมา

ขั้นตอนที่ 3: สร้างต้นแบบ (ไม่บังคับ)

หากคุณกำลังคัดลอกคอนโทรลเลอร์ของฉัน คุณสามารถข้ามขั้นตอนนี้ได้

หากคุณกำลังจะใช้เลย์เอาต์แบบกำหนดเอง ผมขอแนะนำให้ใช้กล่องรองเท้าก่อนเพื่อสร้างต้นแบบการทำงานที่มีส่วนควบคุมหลัก ช่วยปรับตำแหน่งของส่วนควบคุมหลักอย่างละเอียด ก็ยังดีที่ได้รับความมั่นใจว่าคุณสามารถทำให้มันใช้งานได้ก่อนที่คุณจะลงทุนเวลาและเงินในการสร้างขั้นสุดท้ายต่อไป ฉันเล่นเกมนี้มาระยะหนึ่งแล้วด้วยตัวควบคุมกล่องรองเท้าของฉัน ไม่ใช่วิธี Kerbal ที่จะใช้ชิ้นส่วนที่กู้คืนมาเพื่อแฮ็กบางอย่างร่วมกันใช่ไหม

ขั้นตอนที่ 4: เคล็ดลับในการเดินสายไฟ

เมื่อสร้างต้นแบบ อย่าประสานปุ่มทั้งหมดของคุณเว้นแต่คุณต้องการยกเลิกการบัดกรีเมื่อคุณไปถึงกล่องหุ้มขั้นสุดท้าย ฉันบัดกรีสายไฟเข้ากับปุ่มและใช้เขียงหั่นขนมแบบไม่มีบัดกรีเพื่อเชื่อมต่อชั่วคราวกับ Arduino

เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดเข้ากับแผ่นปิดหน้าขั้นสุดท้าย คุณสามารถลดความยุ่งเหยิงได้โดยการสร้างลูปสำหรับ 5V และกราวด์ คุณไม่ได้เชื่อมต่อหมุดกราวด์ทั้งหมดโดยตรงกับ Arduino แต่ให้เชื่อมต่อกราวด์บนปุ่มเดียวกับกราวด์บนปุ่มถัดไปและวนรอบ ในที่สุด คุณเชื่อมต่อกับ Arduino

หลังจากสร้างลูปสำหรับพลังงานและกราวด์ การเชื่อมต่อทั้งหมดไปยังพิน Arduino จะยังคงอยู่ ฉันขอแนะนำให้ใช้หมุดส่วนหัวและบัดกรีสายไฟเหล่านั้น คุณสามารถใช้สิ่งเหล่านี้เป็นตัวเชื่อมต่อขนาดใหญ่ คุณจึงยังสามารถถอดปลั๊ก Arduino สำหรับการทดสอบได้

ความยาวของสายไฟเป็นการกระทำที่สมดุลระหว่างความยาวที่สั้นพอที่จะทำให้กล่องหุ้มปราศจากลวดพันกันมากเกินไป (ซึ่งอาจทำให้คุณไม่สามารถปิดกล่องได้) และยาวพอที่จะสามารถเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนออกจากทางที่จะบัดกรีได้ ส่วนอื่น ๆ ให้ขันสกรูให้แน่นและแหย่ด้วยมัลติมิเตอร์ของคุณในขณะที่ทำการดีบั๊ก

ขั้นตอนที่ 5: รับ Faceplate Lasercut

การได้รูปลักษณ์ที่สะอาดตาและเป็นมืออาชีพนั้นยากมากเมื่อเลื่อยและทาสีด้วยมือ โชคดีที่การตัดด้วยเลเซอร์ไม่แพงมากอีกต่อไป ให้ความแม่นยำสูงสุด ตราบใดที่การออกแบบของคุณแม่นยำ

สิ่งที่แนบมาคือการออกแบบแผ่นปิดหน้าของฉัน ในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับ Affinity Designer และโปรแกรมวาดภาพเวกเตอร์อื่นๆ เช่น InkScape ฟรี

ฉันมีแผ่นปิดหน้าด้วยเลเซอร์ในเนเธอร์แลนด์ที่ Lichtzwaard พวกเขาปิดตัวลงแล้วและกิจกรรมต่างๆ ถูกแทนที่โดย Laserbeest ซึ่งฉันได้ตัดกล่องด้วยเลเซอร์ ร้านค้าแต่ละแห่งอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับการออกแบบ ดังนั้นโปรดตรวจสอบกับร้านค้าของคุณก่อนส่ง พวกเขายังเสนอความช่วยเหลือด้านการออกแบบเกือบทุกครั้งในอัตรารายชั่วโมง

สิ่งสำคัญที่ควรทราบ:

• ทุกอย่างต้องเป็นแบบเวกเตอร์ นั่นเป็นสาเหตุที่โลโก้ในการออกแบบแผงหน้าปัดของฉันไม่ได้รับการสลัก โปรดทราบว่าสิ่งนี้ไม่ได้รับการแก้ไขในการออกแบบที่แนบมา
• แม้แต่ข้อความก็ยังเป็นแบบเวกเตอร์ ดังนั้นแปลงตัวอักษรเหล่านั้นเป็นเส้นโค้ง!
• วัด. วัด. วัด. ฉันไม่ได้คำนึงถึงขนาดที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งจอยสติ๊กและต้องแฮ็คมัน ผ่านไปได้ด้วยดี โชคดี โปรดทราบว่าสิ่งนี้ได้รับการแก้ไขแล้วในรูปแบบที่แนบมา

หลังจากตรวจสอบทุกอย่างอย่างละเอียดแล้ว ให้ส่งไปที่ร้านตัดเลเซอร์ คาดว่าจะจ่าย 40-50 ยูโรในเนเธอร์แลนด์และรับผลลัพธ์ที่สวยงามทางไปรษณีย์ในวันถัดไป!

ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อปุ่มและสวิตช์

สวิตช์และปุ่มส่วนใหญ่มีขั้วต่อ C, NO, NC, +, - ต่อไปนี้เป็นวิธีเชื่อมต่อกับ Arduino

สวิตช์หรือปุ่มกดอย่างง่าย:

• กราวด์ C (ทั่วไป)
• Arduino ดิจิตอลพิน NO (ปกติเปิด)

เราจะกำหนดค่าพินดิจิทัลเป็น INPUT_PULLUP ซึ่งหมายความว่า Arduino จะรักษาพินไว้ที่ 5V และตรวจจับเมื่อพินได้รับการต่อสายดินและถือว่าเป็นอินพุต ขั้วต่อ NO บนสวิตช์หรือปุ่มเปิดตามปกติ จึงไม่ต่อวงจร เมื่อคุณกดปุ่มหรือสลับสวิตช์ วงจรจะปิดและพินจะต่อสายดิน

ปุ่มกดพร้อมไฟ LED:

ส่วนปุ่มเหมือนกับด้านบน สำหรับ LED คุณต้องต่อสายไฟเพิ่มเติม:

• กราวด์ - (เชิงลบ)
• Arduino ดิจิตอลพิน + (บวก)

ส่วนนี้ค่อนข้างตรงไปตรงมา เราจะใช้พิน Arduino ในโหมด OUTPUT ปกติ

สวิตช์นิรภัยพร้อมไฟ LED:

สิ่งเหล่านี้แตกต่างกันเล็กน้อยและไม่อนุญาตให้ควบคุม LED โดยไม่ขึ้นกับตำแหน่งสวิตช์ ไฟ LED จะสว่างขึ้นเมื่อเปิดสวิตช์เท่านั้น มีขั้วต่อ +, - และสัญญาณ

• กราวด์ - (เชิงลบ)
• 5V + (บวก)
• Arduino ดิจิตอลพิน S (สัญญาณ)

เราจะใช้พิน Arduino ในโหมด INPUT เมื่อเปิดสวิตช์ ไฟ LED จะสว่างขึ้นและพินสัญญาณจะสูงขึ้น

ขั้นตอนที่ 7: การต่อจอยสติ๊กและ LCD

LCD

LCD นั้นง่ายมาก มันแค่ต้องการพลังงาน กราวด์ และซีเรียล

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

คุณสามารถใช้ขั้วต่อ JST หรือบัดกรีสายไฟเข้ากับบอร์ดได้โดยตรง

จอยสติ๊ก

จอยสติ๊กอาจดูน่ากลัวในตอนแรก แต่เชื่อมต่อได้ง่ายทีเดียว มีแกนสามแกนที่เชื่อมต่อกันในลักษณะเดียวกัน สองคนกำลังใช้ตัวเชื่อมต่อที่ด้านล่างของจอยสติ๊ก ที่สามใช้สายไฟบางส่วน

• พื้น
• พินอินพุทอนาล็อกของ Wiper Arduino
• 5V

สามารถต่อตัวเชื่อมต่อตามลำดับนี้ได้ ไม่ต้องกังวลว่าจะถอยหลัง เพราะที่ปัดน้ำฝนจะอยู่ตรงกลางเสมอ หากมีการสลับพลังงานและกราวด์ เราสามารถพลิกแกนไปรอบๆ ในโค้ด Arduino ได้ในภายหลัง

สายไฟอาจมีรูปแบบสีที่แตกต่างกันบนจอยสติ๊กของคุณ แต่โดยทั่วไปแล้ว สายไฟสองเส้นที่มีสีเหมือนกันจะใช้สำหรับปุ่มด้านบน สีแดงหรือสีส้มคือ 5V สีดำหรือสีน้ำตาลคือพื้น ลวดที่เหลือคือที่ปัดน้ำฝน

ขั้นตอนที่ 8: เกจวัดน้ำมันเชื้อเพลิงแถบ LED

ตกลง. นี่เป็นส่วนที่ยากที่สุดของงานสร้างทั้งหมด อย่าลังเลที่จะข้ามสิ่งนี้ในการสร้างครั้งแรกของคุณ หรือปรับปรุงแล้วแจ้งให้เราทราบ!

ฉันได้แถบ LED ที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ซึ่งฉันต้องการใช้เป็นมาตรวัดน้ำมันเชื้อเพลิง LED ด้านบนเป็นสีน้ำเงิน ตามด้วยสีเขียว ตามด้วยสีส้ม และสุดท้ายเป็นสีแดง หากเราสามารถจุดไฟ LED ได้ครั้งละหนึ่งดวง เราสามารถให้มันแสดงระดับเชื้อเพลิงบนยานอวกาศของเราได้

ตอนแรกฉันสั่งไอซีไดรเวอร์กับพวกเขา พวกเขาทำงานได้ดี! คุณสามารถเลือกโหมดจุดหรือโหมดแถบ และจะแสดงแรงดันไฟฟ้าอินพุตแบบอะนาล็อกเป็น LED เดียว (จุด) หรือช่วงของ LED (แถบ) แต่ Arduino ไม่ส่งสัญญาณแรงดันอนาล็อก! และคุณสมบัติ PWM ที่ให้คุณหรี่ไฟ LED ได้โดยการเลียนแบบแรงดันอนาล็อก ใช้งานไม่ได้กับไดรเวอร์ IC เหล่านี้

สู่แผน 2: การลงทะเบียนกะ คุณจะได้ทำงานกับสิ่งเหล่านี้ในชุดเริ่มต้น Arduino ทุกชุด และคุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขาได้ที่นี่:

แผนคือการแปลงระดับเชื้อเพลิงให้เป็นสตริงบิตที่เหมาะสมซึ่งจะแสดงระดับเชื้อเพลิงบนแถบ LED ด้วยมาตรวัดน้ำมันเชื้อเพลิง 5 ระดับ ระดับเชื้อเพลิงที่เติมทั้งหมดจะต้องเป็น 10000000001000000000100000000010000000001000000000 เมื่อเชื้อเพลิงเชื้อเพลิงเดี่ยวหมด จะกลายเป็น: 10000000001000000000100000000010000000000000000001

ฟังดูง่ายพอ มีภาวะแทรกซ้อนบางอย่าง ทะเบียนกะมี 8 พินในขณะที่แถบ LED มี 10 LEDs ฉันใช้ 7 shift register เพื่อรับ 56 เอาต์พุต เมื่อต่อสายไฟเข้าไป ฉันข้ามพิน IC ไปที่ไหนสักแห่ง (เราจะใส่มันลงในโค้ด) และฉันเดินสาย LED แถบหนึ่งโดยเริ่มต้นที่ปลายอีกด้านหนึ่ง (เราจะแก้ไขในรหัส) โอ้และคณิตศาสตร์ Arduino ที่เราต้องการบางครั้งใช้เลขทศนิยมซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการปัดเศษ (เราจะแก้ไขในโค้ด) โปรดทราบว่าฉันแชร์รหัสในขั้นตอนต่อไป

บิลด์สุดท้ายของฉันไม่ตรงกับไดอะแกรมการเดินสายที่แนบมา ดังนั้น หากคุณสร้างคอนโทรลเลอร์นี้ใหม่ จำเป็นต้องมีการอัปเดตบางอย่างในโค้ด แสดงความคิดเห็นด้านล่างหากคุณต้องการความช่วยเหลือ

LED ทุกตัวต้องการตัวต้านทานของตัวเอง ลองใช้ค่าต่างๆ เพื่อให้ตรงกับความสว่าง สีเขียวดูสว่างกว่าสีแดงมากเมื่อใช้ตัวต้านทานแบบเดียวกัน ดังนั้นจึงช่วยปรับสมดุล

ผลลัพธ์สุดท้าย: แทนที่จะต้องใช้พินดิจิทัล 50 พินในการจ่ายไฟให้กับแถบ LED 5 แถบ ซึ่งลดลงเหลือ 3: สัญญาณนาฬิกา สัญญาณสลัก และสัญญาณข้อมูล

ขั้นตอนที่ 9: การสร้างสิ่งที่แนบมา

ได้เวลาแก้แค้นด้วยโลโก้พวกนั้นแล้ว!

ฉันแปลงโลโก้เป็นภาพวาดเวกเตอร์ที่เหมาะสม เพื่อให้มันแกะสลักได้ดี ครั้งนี้ฉันมีปัญหาอื่น รูสกรูไม่อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับการประกอบกล่องอย่างเหมาะสม ฉันใช้ MDF 6 มม. สำหรับกล่อง น่าเสียดายที่การตอกตะปูที่ขอบทำให้พวกเขาแตกออก ฉันแฮ็กมันพร้อมกับเศษไม้และกาวเพิ่มเติม กาวเยอะมาก

สำหรับผู้ที่ใช้ไม้ กาว และ/หรือตะปูได้ดีกว่า ฉันได้แนบแบบที่ไม่มีรูสกรูมาให้แล้ว

แม้จะมีความยากลำบาก แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็ค่อนข้างเนียน

ขั้นตอนที่ 10: ซอฟต์แวร์และการทดสอบ

ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ต่อไปนี้เพื่อให้ตัวควบคุมทำงานร่วมกับ Kerbal Space Program:

ปลั๊กอิน KSP:

ไฟล์ ZIP เป็นปลั๊กอินที่คอมไพล์แล้ว ส่วนที่เหลือคือซอร์สโค้ดที่คุณสามารถใช้เพื่อแก้ไขปลั๊กอินและคอมไพล์เวอร์ชันของคุณเอง แกะปลั๊กอินลงในไดเร็กทอรี GamaData

รหัส Arduino:

ใช้ Arduino IDE เพื่ออัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino Mega ในคอนโทรลเลอร์ของคุณ

ดูที่ด้านล่างขวาของ Arduino IDE เพื่อค้นหาพอร์ตอนุกรมที่คอนโทรลเลอร์เปิดอยู่ (เช่น /dev/cu.usbmodem1421) เปิดไฟล์ config.xml จากไดเร็กทอรีปลั๊กอินและตรวจดูให้แน่ใจว่าพอร์ตของคุณถูกกรอก ตอนนี้คุณพร้อมแล้ว!

คุณสามารถใช้โหมดแก้ไขข้อบกพร่องโดยวางสวิตช์เปิด/ปิดขนาดเล็กด้านบนซ้ายลงในตำแหน่งเปิด LCD ควรแสดงสตริงตัวอักษร ตัวอักษรแต่ละตัวแสดงถึงปุ่มหรือสวิตช์ และสลับไปมาระหว่างตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่เมื่อคุณกดปุ่มหรือสลับสวิตช์ การตั้งค่าสวิตช์ xyz เป็น Xyz (เปิด/ปิด/ปิด) จะแสดงค่าตัวเลื่อนปีกผีเสื้อด้วย xYz แสดงค่าจอยสติ๊กสำหรับจอยสติ๊กการแปล (ซ้าย) xyZ สำหรับจอยสติ๊กการหมุน (ขวา)

โหมด LCD

สามารถเลือกโหมดการแสดงผลต่อไปนี้เพื่อแสดงบน LCD ได้โดยใช้สวิตช์ x, y และ z

โหมดบินขึ้น: Suface Velocity / Acceleration (G)

โหมดวงโคจร: Apoapsis + เวลาสู่ Apoapsis / Periapsis + เวลาสู่ Periapsis

โหมดซ้อมรบ: เวลาไปยังโหนดการซ้อมรบถัดไป / ส่วนที่เหลือ Delta-V สำหรับโหนดถัดไป

โหมดนัดพบ: ระยะทางไปยังเป้าหมาย / ความเร็วสัมพันธ์กับเป้าหมาย

โหมดเข้าใหม่: เปอร์เซ็นต์ความร้อนสูงเกินไป (สูงสุด) / การชะลอตัว (G)

โหมดการบิน: ระดับความสูง / หมายเลขมัค

โหมดลงจอด: ระดับความสูงของเรดาร์ / ความเร็วแนวตั้ง

โหมดพิเศษ: ยังไม่ได้ใช้งาน (ยัง)

หากต้องการดูโหมดต่างๆ ในการใช้งานจริง ให้ดูวิดีโอที่ส่วนท้ายของคำแนะนำ

ขั้นตอนที่ 11: สู่ดวงจันทร์

เปิดไฟ KSP โหลดเรือลำโปรดของคุณ หรือสร้างเรือลำใหม่แล้วออกเดินทางได้เลย!

เคล็ดลับ:

• ใช้กลุ่มการกระทำแบบกำหนดเอง 5 สำหรับบันไดของคุณ
• ใช้กลุ่มปฏิบัติการแบบกำหนดเอง 6 สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ของคุณ
• ใช้กลุ่มการกระทำที่กำหนดเอง 7 สำหรับร่มชูชีพหรือรางน้ำ
• กำหนดระบบหลบหนีการเรียกใช้งานและตัวแยกสัญญาณที่เหมาะสมให้กับกลุ่มการดำเนินการ Abort
• อย่าลืมว่าคุณต้องติดปุ่ม Staging

รองชนะเลิศการแข่งขัน Arduino 2017

รองชนะเลิศการประกวดแต่งครั้งแรก 2018