Как сделать педаль сцепления для компьютера
Конструирование самодельных педалей
Все, кто любит погонять в автосимуляторах, знает насколько важно иметь кроме руля еще и педали. Они позволяют освободить одну руку и дают работу ногам, повышая реалистичность управления и одновременно упрощая выполнение некоторых маневров.
Данная конструкция являеться очень надежной и простой в изготовлении. Основание и педали делаются из фанеры и крепятся друг к другу с помощью отрезков мебельных петель. В основании под педалями просверливается отверстие (примерно 10мм) для свободного хода рычага.
Рычаг делается из металлического прута и сгибается в одну сторону с обеих сторон, как видно на рисунке. Закрепить его к педали можно согнутым в U-образную форму небольшим гвоздем.
Пружины необходимы для возврата педалей в исходное положение и должны обеспечивать усиленное нажатие. Крепить их не обязательно, т.к. они будут зажаты между педалями и основанием.
Переменные резисторы (100k) крепятся к основанию через L-кронштейны на обратной стороне основании. На вал резистора вставляется рукоятка. Делается она из дерева или пластмассы. Используйте любой материал, которым располагаете. В рукоятке просверливаются два отверстия. В одно плотно вставляется вал резистора, а в другое рычаг, так чтобы он свободно крутился. Рукоятка еще будет являться ограничителем обратного хода, так что сделайте ее покрепче.
Как видно на рисунке, педали связаны с резистором через рычаг. Когда педаль нажимается, рычаг проходит через отверстие в основании и перемещает рукоятку вниз. При этом увеличивается сопротивление резистора. С помощью пружин педали возвращаются в исходную позицию.
Таким же способом в педальный блок можно дополнительно добавить педаль сцепления, если ваш автосимулятор полноценно поддерживает три педали.
Электроника
Чтобы компьютер определил игровое устройство, к геймпорту достаточно подключить два сопротивления на ось X и Y. В нашем случае это переменные резисторы педали газа ось Y(6). Для педали тормоза используется ось X1(11). А оставшуюся ось Y1(13) можно использовать для педали сцепления.
Резисторы должны быть линейными (не от регуляторов громкости!) от 50к до 200к (лучше взять 100к). Красный провод (+5V) всегда идет на средний контакт резистора, а вот ось (3, 6, 11 контакты) может быть подключен на любой из боковых, в зависимости от того, как установлен резистор. Если при повороте руля влево курсор идет вправо, просто надо поменять местами внешние контакты резистора. То же самое и с педалями.
Стандартный штекер джойстика с 15 иголками можно купить в любом электронном магазине или на радиорынке.
Резисторы лучше сразу выбрать из дорогих, они будут подолговечнее. Дешевые начнут уже через пару месяцев “шуметь” (руль будет дергаться). В этом случае может помочь их чистка и смазка (например WD40).
Провод лучше взять экранированный 10 жильный.
Настройка
Внимание! Запрещается подключать/отключать при включенном компьютере! Это может привести к выходу из строя звуковой карты или материнской платы вашего компьютера!
Подключаем штекер к звуковой карте. В панели управления выберите “Игровые устройства” затем кнопку “Добавить”. В меню выберите – “джойстик 2 оси 2 кнопки” и нажмите “ОК”. Если все было сделано правильно, то поле “состояние” должно измениться на “ОК”. После этого нам необходимо откалибровать игровой планшет. В “Свойствах” нажмите на закладку “Настройка”, затем на кнопку “Откалибровать” и следуйте указаниям. При калибровке рекомендую дополнительно применнить программу DXTweak2. Критерий настройки – плавное перемещение во всем диапазоне вращения соответствующей оси без “свала” курсора на краях диапазона.
Все, загружайте ваш любимый автосимулятор, выберите в настройках свое устройство, настройте его и получайте удовольствие!
Делаем руль и педали к компьютеру
Чтобы изготовить руль и педали, достаточно купить несколько деталей, прочитать инструкции и советы и немного поработать руками. Как же все это работает. Большинство персональных компьютеров, используемых для игр, имеет звуковую карту. На этой карте есть геймпорт, в который можно подключать джойстики, геймпады, рули и прочее. Все эти устройства используют возможности игрового порта одинаково – разница лишь в конструкции устройства, а человек выбирает такое, какое является наиболее подходящим и удобным для той игры, в которую он играет. Геймпорт персонального компьютера поддерживает 4 переменных сопротивления (потенциометра) и 4 мгновенных кнопки-выключателя (которые включены, пока нажаты). Получается, что можно в один порт подключить 2 джойстика: по 2 сопротивления (одно – влево/вправо, другое – вверх/вниз) и по 2 кнопки на каждый.
Если посмотреть на звуковую карту, то можно без труда разглядеть геймпорт, как на этом рисунке. Синим цветом указано, каким иголкам в порту соответствуют функции джойстика: например j1 Х означает “джойстик 1 ось Х” или btn 1 – “кнопка 1”. Номера иголок показаны черным цветом, считать надо справа налево, сверху вниз. при использовании геймпорта на звуковой плате нужно избегать подключений к иголкам 12 и 15. Саундкарта использует эти выходы для midi на передачу и прием соответственно. В стандартном джойстике потенциометр оси Х отвечает за движение рукоятки влево/вправо, а сопротивление оси Y – вперед/назад. Применительно к рулю и педалям, ось Х становится управлением, а ось Y соответственно дросселем и тормозом. Ось Y должна быть разделена и подключена так, чтобы 2 отдельных сопротивления (для педалей газа и тормоза) действовали как одно сопротивление, как в стандартном джойстике. Как только станет ясна идея геймпорта, можно начинать проектировать любую механику вокруг основных двух сопротивлений и четыех выключателей: рулевые колеса, рукоятки мотоцикла, контроль тяги самолета. насколько позволяет воображение.
Рулевой модуль . В этом разделе будет рассказано, как сделать основной модуль руля: настольный кожух, содержащий почти все механические и электрические компоненты руля. электрическая схема будет пояснена в разделе “проводка”, здесь же будут охвачены механические детали колеса.
На рисунках: 1 – рулевое колесо; 2 – ступица колеса; 3 – вал (болт 12мм x 180мм); 4 – винт (держит подшипник на валу); 5 – 12мм подшипник в опорном кожухе; 6 – центрирующий механизм; 7 – болт-ограничитель; 8 – шестерни; 9 – 100к линейный потенциометр; 10 – фанерная основа; 11 – ограничитель вращения; 12 – скоба; 13 – резиновый шнур; 14 – угловой кронштейн; 15 – механизм переключения передач.
На рисунках вверху показаны общие планы модуля (без механизма переключения передач) сбоку и в виде сверху. Для придания прочности всей конструкции модуля используется короб со скошенными углами из 12мм фанеры, к которому спереди прикреплен 25мм выступ для крепления к столу. Рулевой вал сделан из обычного крепежного болта длиной 180мм и диаметром 12мм. Болт имеет два 5мм отверстия – одно для болта-ограничителя (7), ограничивающего вращение колеса, и одно для стального пальца механизма центрирования, описанного ниже. Используемые подшипники имеют 12мм внутренний диаметр и прикручены к валу двумя винтами (4). Центрирующий механизм – механизм, который возвращает руль в центральное положение. Он должен работать точно, эффективно, быть простым и компактным. Есть несколько вариантов, здесь будет описан один из них.
Механизм (рис. слева) состоит из двух алюминиевых пластин (2), толщиной 2мм, через которые проходит рулевой вал (5). Эти пластины разделены четырьмя 13мм вкладышами (3). В рулевом валу просверлено 5мм отверстие, в которое вставлен стальной стержень (4). 22мм болты (1) проходят через пластины, вкладыши и отверстия, просверленные в концах стержня, фиксируя все это вместе. Резиновый шнур накручивается между вкладышами на одной стороне, затем по вершине рулевого вала, и, наконец, между вкладышами с другой стороны. натяжение шнура можно менять, чтобы регулировать сопротивление колеса. Чтобы избежать повреждений потенциометра, необходимо сделать ограничитель вращения колеса. Практически все промышленные рули имеют диапазон вращения 270 градусов. Однако здесь будет описан механизм поворота на 350 градусов, уменьшить который будет не проблема. Стальной г-образный кронштейн, длиной 300мм (14) прикрепляется болтами к основе модуля. этот кронштейн служит для нескольких целей:
– является местом крепления резинового шнура центрирующего механизма (два болта m6 по 20мм в каждом конце);
– обеспечивает надежную точку останова вращения колеса;
– усиливает всю конструкцию в момент натяжения шнура.
Болт-ограничитель (7) м5 длиной 25мм вкручивается в вертикальное отверстие в рулевом валу. Непосредственно под валом в кронштейн вкручивается болт 20мм m6 (11). Для уменьшения звука при ударе на болты можно одеть резиновые трубочки. Если нужен меньший угол поворота, тогда в кронштейн надо вкрутить два болта на необходимом расстоянии. Потенциометр крепится к основанию через простой уголок и соединяется с валом. Максимальный угол вращения большинства потенциометров составляет 270 градусов, и если руль разработан для вращения в 350 градусов, то необходим редуктор. Пара шестерен с поломанного принтера подойдут идеально. Нужно только правильно выбрать количество зубов на шестернях, например 26 и 35. В этом случае передаточное число будет 0.75:1 или вращение на 350 градусов руля даст 262 градуса на потенциометре. Если руль будет крутиться в диапазоне 270 градусов, то вал соединяется с потенциометром напрямую.
Педали. Основа модуля делается аналогично модулю руля из 12мм фанеры с поперечиной из твердой древесины (3) для крепления пружины возврата. Пологая форма основы служит подставкой для ног. Стойка педали (8) сделана из 12мм стальной трубки, к верхнему концу которой крепится болтами педаль. Через нижний конец стойки проходит 5мм стержень, который держит педаль в монтажных кронштейнах (6), прикрученных к основанию и сделанных из стального уголка. Поперечина (3) проходит через всю ширину педального модуля и надежно (должна выдерживать полное растяжение пружин) приклеивается и привинчивается к основанию (2). Пружина возврата (5) крепится к стальному винту с ушком (4), который проходит через поперечину прямо под педалью. Такая конструкция крепления позволяет легко регулировать натяжение пружины. Другой конец пружины цепляется к стойке педали (8). Педальный потенциометр установлен на простом L-кронштейне (14) в задней части модуля. Тяга (11) крепится к приводу (12) на втулках (9, 13), позволяя сопротивлению вращаться в диапазоне 90 градусов.
Ручка переключения передач. Рычаг коробки передач представляет собой алюминиевую конструкцию, как на рисунке слева. Стальной стержень (2) с нарезанной резьбой крепится к рычагу через втулку (1) и проходит через отверстие, просверленное в Г-образном кронштейне на основании модуля руля. С обеих сторон отверстия в кронштейне на стержень установлены две пружины (1) и затянуты гайками так, чтобы создавалось усилие при движении рычага. Две большие шайбы (4, 2) располагаются между двумя микровыключателями (3), которые прикручены один на другом к основанию. Все это хорошо видно на рисунках слева и снизу.
Справа на рисунке показан альтернативный механизм переключения передач – на руле, как в болидах формулы 1. Здесь используется два маленьких шарнира (4), которые установлены на ступицу колеса. Рычаги (1) крепятся к шарнирам таким способом, чтобы они могли двигаться только в одном направлении, т. е. к колесу. В отверстия в рычагах вставляются два маленьких выключателя (3), так, чтобы при нажатии они упирались в резиновые подушечки (2), приклеенные к колесу и срабатывали. Если выключатель имеет недостаточно жесткое давление, то возврат рычагов можно обеспечить пружинами (5), установленными на шарнир.
Проводка. Немного о том, как работает потенциометр. Если снять с него крышку, то можно увидеть, что он состоит из изогнутой токопроводящей дорожки с контактами А и С на концах и бегунка, соединенного с центральным контактом В (рис 11). Когда вал вращается против часовой стрелки, то сопротивление между А и В увеличится на то же самое количество, на какое уменьшается между С и В. Подключается вся система по схеме стандартного джойстика, имеющего 2 оси и две кнопки. Красный провод всегда идет на средний контакт сопротивления, а вот фиолетовый (3) может быть подключен на любой из боковых, в зависимости от того, как установлено сопротивление.
С педалями не так все просто. Поворот руля эквивалентен движению джойстика влево/вправо, а нажатие педалей газ/тормоз соответственно – вверх/вниз. И если сразу нажать на обе педали, то они взаимно исключат друг друга, и ни какого действия не последует. Это одно-осевая система подключения, которую поддерживает большинство игр. Но многие современные симуляторы, типа GP3, F1-2000, TOCA 2 и т.д., используют двух-осевую систему газ/тормоз, позволяя применять на практике методы управления, связанные с одновременным использованием газа и тормоза. Ниже показаны обе схемы.
Схема подключения одно-осевого устройства. Схема подключения двух-осевого устройства
Так как много игр не поддерживают двойную ось, то будет разумно собрать коммутатор (рис. справа), который позволит переключаться между одно- и двух-осевой системой переключателем, установленным в педальном модуле или в “приборной панели”.
Деталей в описываемом устройстве не много, и самые главные из них – потенциометры. Во-первых, они должны быть линейными, сопротивлением в 100к, и ни в коем случае не логарифмическими (их иногда называют аудио), потому что те предназначены для аудио-устройств, типа регуляторов громкости, и имеют нелинейную трассу сопротивления. Во-вторых, дешевые потенциометры используют графитовую трассу, которая износится весьма быстро. В более дорогих используются металлокерамика и токопроводящий пластик. Такие проработают намного дольше (примерно – 100,000 циклов). Выключатели – любые какие есть, но, как было написано выше, они должны иметь мгновенный (то есть незапирающий) тип. Такие можно достать из старой мыши. Стандартный разъем джойстика D-типа с 15 иголками продается в любом магазине, где торгуют радиодеталями. Провода любые, главное, чтобы их можно было легко припаять к разъему.
Подключение и калибровка. Все тесты должны проводиться на отключенном от компьютера утройстве. Сначала надо визуально проверить паяные соединения: нигде не должно быть посторонних перемычек и плохих контактов. Затем надо откалибровать рулевой потенциометр. Так как используется сопротивление 100к, то можно измерить прибором сопротивление между двумя соседними контактами и настроить на 50к. Однако, для более точной установки, нужно замерить сопротивление потенциометра, повернув руль до упора влево, затем до упора вправо. Определить диапазон, затем разделить на 2 и прибавить нижний результат измерений. Полученное число и надо выставить, используя прибор. За неимением измерительных приборов, нужно выставить потенциометр в центральное положение, насколько это возможно. Потенциометры педалей при установке должны быть слегка включены. Если применяется одно-осевая система, то сопротивление педали газа должно быть установлено в центр (50к на приборе), а сопротивление тормоза быть выключено (0к). Если все сделано правильно, то сопротивление всего педального модуля, измеренное между иголками 6 и 9, должно уменьшиться, если нажать на газ, и увеличится – если на тормоз. Если это не случится, тогда надо поменять местами внешние контакты сопротивлении. Если применяется схема двух-осевого подключения, то оба потенциометра могут быть установлены на ноль. Если есть переключатель, то проверяется схема одно-осевой системы.
Перед соединением с компьютером, необходимо проверить электрическую цепь, чтобы не возникло короткого замыкания. Здесь потребуется измерительный прибор. Проверяем, что нет контакта с питанием +5v (иголки 1, 8, 9 и 15) и землей (4, 5 и 12). затем проверяем, чтобы был контакт между 4 и 2, если нажать кнопку 1. Тоже самое между 4 и 7, для кнопки 2. Далее проверяем руль: сопротивление между 1 и 3 уменьшается, если повернуть колесо влево, и увеличивается, если вправо. В одно-осевой системе сопротивление между иголками 9 и 6 уменьшится, когда нажата педаль газа, и увеличивается, когда нажат тормоз.
Последний этап – подключение к компьютеру. Подключив штекер к саундкарте, включаем компьютер. Заходим в “Панель управления – Игровые устройства” выбираем “добавить – особый”. Ставим тип – “джойстик”, осей – 2, кнопок 2, пишем имя типа “LXA4 Super F1 Driving System” и давим OK 2 раза. Если все было сделано правильно и руки растут от куда надо, то поле “состояние” должно измениться на “ОК”. Щелкаем “свойства”, “настройка” и следуем инструкциям на экране. Остается запустить любимую игрушку, выбрать в списке свое устройство, если потребуется, дополнительно его настроить, и все, в добрый путь!
Как сделать педаль сцепления для компьютера
Euro Truck Simulator 2
В качестве основы будущей педали сцепления используется бюджетный/недорогой джойстик USB. В данном случае – это Defender COBRA R4.
Основание конструкции представляет собой платформу. В данном случае – это обычная полка от шкафа 90х50 см. К ней крепятся двухпедальный блок (винтами, согласно конструкции самого педального блока) и джойстик (саморезами, как представлено на фото).
В качестве упора используется обычный мебельный винт М8 с отрезанной шляпкой, котороый, в свою очередь, прикреплен к уголку (см. фото). Механизм работы предполагает, что амплитуда движения джойстика/педали сцепления будет упираться в прикрепленный винт. Сделано это для того, чтобы при нажатии на джойстик ногой до упора, он не выломался.
Как видно по фото, винт так же не дает джойстику отклониться в стороны во время нажатия.
Чтобы не задевать ногой кнопки на джойстике, к его рукоятке саморезами прикреплена пластина, имитирующая «реалистичную» педаль.
Перед джойстиком к деревянной платформе прикреплена своего рода ступень под пятку, для более удобного нажатия на педаль.
В целом, модернизированный педальный блок выглядит следующим образом:
Так как джойстик/педаль сцепления в неподвижном состоянии перпендикулярен(а) платформе, то рекомендуется под задние лапки основания джойстика подложить и прикрепить порожек в виде дер. бруска например. А уже в него саморезами прикрепить основание джойстика. Это необходимо для того, чтобы у всех трех педалей угол первоначального положения был примерно одинаковым. Иначе, при нажатии на педаль сцепления, Вам придется сильно выгибать ступню, что крайне неудобно. Выглядит это примерно так:
Джойстик = 1100 руб.
Фурнитура = 200 руб.
Итого: 1300 руб. + старая полка от комода.
Достаточно дешево. Особенно если сравнивать с трехпедальным блоком ThrustMaster T3PA, который подходит к применяемому рулю, и, который на данный момент стоит около 10 000 рублей.
P.S.: данное руководство носит исключительно рекомендательный характер, как и сама конструкция. Размеры и материалы могут варьироваться в зависимости от ситуации и предпочтений. Прошерстив множество сайтов касательно данной проблемы, могу сказать, что это один из самых незамороченных и недорогих вариантов создания самодельной аналоговой педали.
Надеюсь, что данная идея кому-нибудь пригодится.
Спасибо.
Источники:
https://sdelay.tv/blogs/maxim1995/konstruirovanie-samodelnykh-pedalei
https://cxem.net/comp/comp1.php
https://steamcommunity.com/sharedfiles/filedetails/?id=922383542
