Logitech 3D Extreme Pro Hall senzor pretvorbe: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:31

Kontrola kormila na mojoj upravljačkoj palici se gasila. Pokušao sam rastaviti lonce i očistiti ih, ali nije pomoglo. Tako sam krenuo u potragu za zamjenskim loncima i naletio na nekoliko različitih web stranica od prije nekoliko godina koje su se odnosile na instaliranje senzora za Hall efekt umjesto lonaca. Osjetivši sjajnu ideju projekta, odlučio sam izvršiti pretvorbu i objaviti upute ovdje kako bi i drugi mogli učiniti isto. Dizajnirao sam ovu konverziju da se može 100% lako poništiti - nema žica za rezanje, a samo 2 žice za lemljenje na glavnu ploču za napajanje (i malo uklanjanja plastike oko leptira za gas koji nije potreban). Ostatak rezanja i lemljenja je na samim novim komponentama.

Prilikom rastavljanja upravljačke palice vodite računa o tome koja veličina vijaka ide u koje rupe, jer se koriste 2 različite veličine (barem na mojoj). Također vodite računa o tome koji lonci na upravljačkoj palici imaju metalne kopče kako bi ostali instalirani. Morat ćete ih instalirati s novim loncima kako biste ih držali na mjestu.

Pribor:

• Logitech 3D Extreme Pro Joystick (radi, osim lonaca)
• SS495 Hall efekt senzori x 4
• Dijametralno magnetizirani magneti za šipke (0,1875 "x 0,375") x 4
• #2 Vijak od lima sa okruglom glavom, dug 3/16 "x 5
• 3D tiskane komponente (vidi dolje)
• Raznolika žica za spajanje
• Različite termoskupljajuće cijevi
• Lemilica
• Lem
• Različiti električni priključci

Korak 1: Naručite i ispišite materijale za novu montažu "lonca"

Ovisno o tome gdje nabavite materijale, neki mogu imati dulje vrijeme isporuke. Nabavila sam SS495 na eBayu za otprilike 6 dolara, ali oni su poslani iz Kine, pa stižu otprilike 4 tjedna. Magneti koje sam koristio su D36DIA -e iz K&J Magnetics (oko 0,65 USD ea, plus dostava). Dugi su 3/16 "dia x 3/8", razreda N42. Sličan magnet bilo kojeg usporedivog dobavljača trebao bi dati slične rezultate, iako ako ima drugačiju snagu, to može utjecati na ukupni odziv SS495 u funkciji udaljenosti od magneta.

Ostatak komada bit će potrebno 3D ispisati. Najmanje će vam trebati:

• 4 x magnetska stupa
• 3 x Ravne baze
• 1 x Ugaona baza (NAPOMENA: Napravite najmanje 2 od ovih …. Vidi dolje)
• 4 x klizni nosači senzora

Toplo preporučujem ispis dodatnih dodataka magnetskih stupova, a vjerojatno i najmanje 1-2 rezervnih dijelova za svaki komad, u slučaju da se iz nekog razloga slome. Datoteka STEP i datoteka projekta Autodesk Fusion 360 dostupne su za preuzimanje. Fusion 360 možete besplatno preuzeti i licencirati 1 godinu ako stvorite hobistički račun. To je vrlo moćan softver. Moj šef na poslu ima vlastitu tvornicu za proizvodnju 3D pisača koja mu ističe iz podruma, pa mi je sve ove komade ljubazno ispisao. Upotrijebio je Colofabb nGen kopoliestersku nit sa ispunom od 80% na debljini sloja 0,10 mm.

Druga napomena: Posuda koja služi za mjerenje visine u blizini ploče za gumbe na lijevoj strani upravljačke palice može bolje funkcionirati kao kutna baza umjesto kao ravna. Napravio sam joystick s ravnom bazom, ali konačna montaža bila je vrlo čvrsta i morao sam saviti žice za taj lonac više nego što sam želio sve ponovno sastaviti …. Možda biste htjeli eksperimentirati na ovome i barem imati mogućnosti.

Korak 2: Polirajte i uklopite tiskane komade

3D tiskani komadi kako su dizajnirani i vjerojatno tiskani imat će određene smetnje, a vjerojatno će doći i do oštećenja i nedostataka tijekom ispisa. Konkretno, rupa za magnet za umetanje na stub ispisana je premale veličine pa će doći do smetnji za držanje magneta na mjestu. Osim toga, rupa od 7 mm u podnožju potpuno je iste veličine kao i vanjski promjer magnetskog stupa od 7 mm, pa će se rupa u podnožju morati pažljivo povećavati dok ne dobije odgovarajuću veličinu.

Za magnetni stupac nabavite svrdlo od 3/16 "i PAŽLJIVO izbušite u rupu u koju će magnet ući. Bušite polako i prestanite kad vrh svrdla udari o dno sužene rupe - nastavak može ukloniti materijal koji drži vrh stupa na dnu. Nemojte bušiti dugo, tek toliko da se očisti rupa tako da se magnet utisne u nju. Htjet ćete čvrsto prianjanje, stoga nemojte • Ne nastavljajte bušiti i uklanjati materijal sa zidova stupova nakon što magnet uđe. Također ne preporučujem da to radite ako je plastika previše hladna jer se možda neće pravilno saviti i može odmah postati velika - ako se plastika savije, pomoći će rupa ostaje nešto manje od 3/16 "nominalne veličine. Morat ćete eksperimentirati, zato ste ispisali dodatne komade:-)

Nakon što magnet uđe u stub, upotrijebio sam alat sa upuštanjem za čišćenje posteljice na vrhu stupa kako bih pomogao magnetu na mjestu. Možda ćete htjeti naizmjence svrdlo i ovaj alat za upuštanje umetati magnet.

Uz dobro uklapanje stupa i magneta, potrebno je očistiti rupe na bazi. S glatkim krajem svrdla odgovarajuće veličine s brusnim papirom (granulacije oko 100 ili 120) omotanog oko SMOOTH kraja očistite unutrašnjost rupe od 7 mm u podnožju. Nastavite dok stup ne sklizne sa strane rupe i ne okreće se razumno slobodno. I ovdje ćete se htjeti pobrinuti jer ne želite puno igre između baze i stupa.

Uz postavljanje stupa u podnožje, dvaput provjerite da li prirubnica od 9 mm na magnetskom stupu dobro pristaje u odgovarajući utor u podnožju i po potrebi izbrusite vanjsku stranu prirubnice stupa. To sam učinio tako da sam stup pritisnuo na glatki kraj svrdla od 3/16 i stavio ga u svoju bušilicu (kraj svrdla izbušivši u steznu glavu) te ga prirubnicom prešao preko brusnog papira, sve dok prirubnica ne stane u utor čisto.

Konačno, s postoljem i postoljem, podmažite ih stavljajući grafit na olovku na dodirne površine. Nacrtajte sve površine za parenje kako biste ostavili izdašan sloj grafita, što će mu pomoći da radi mnogo glatko. Po potrebi izbrusite/očistite površine i ponovno nanesite grafit za neometan rad.

Korak 3: Napravite senzor

Joystick se povezuje sa izlaznim loncima pomoću ženskih 3 -pinskih konektora na razmaku od 0.100 . To znači da možemo koristiti uobičajene igle zaglavlja za izradu konektora, uz neke izmjene.

Htio sam biti siguran da iglice neću umetnuti unatrag u konektor, pa sam izrezao komad plastike koji sam mogao zalijepiti na podnožje zaglavlja kako bih napravio jezičak ključa. Plastika je došla iz Walgreensove žlice za dječje lijekove, a ja sam je izrezala na odrezane komade kositra i rezače žice kako bih dobila odgovarajuću veličinu. Zatim sam upotrijebio super ljepilo za pričvršćivanje plastičnih jezičaka na podnožje zaglavlja za izradu priključka. Gotov konektor će se umetnuti u konektor joystick samo na jedan način. Siguran sam da biste i ove mogli ispisati ako želite.

S gotovim zaglavljima, sada moramo početi lemiti žice. Koristio sam žicu 28AWG kako bih je održao fleksibilnom i nadam se da ću sve uklopiti s malim razmakom između pinova na senzoru. U mojoj upravljačkoj palici, sva 3 konektora slijede isti obrazac - ovu konfiguraciju ćete htjeti provjeriti u svojoj, jer mogu postojati varijacije u mnogim verzijama ove upravljačke palice. S plastičnim jezičkom okrenutim daleko od vas i sa iglama prema dolje:

Lijevi pin bit će VCC (5 VDC - crveno na slici)

Sredina će biti naponski signal natrag do upravljačke palice (bijela sa žutim skupljanjem na slici)

Desno će biti GND (crno na slikama).

Žice lemljene na igle zaglavlja trebaju biti dugačke oko 2 - to će vam dati dovoljno prostora za povezivanje na upravljačkoj palici, ali ne toliko dugo da postanu smetnja pri ponovnom sastavljanju.

Na strani senzora SS495 htjet ćete potvrditi redoslijed ožičenja na podatkovnom listu. Moj je upotrijebio sljedeće s ravnom stranom senzora okrenutom prema vama igle prema dolje:

Lijevo: VCC (5 VDC)

Sredina: GND

Desno: Signal

Za orijentaciju pogledajte slike. S izrađenim senzorom, preporučio bih da ga spojite na izvor napona/matičnu ploču i provjerite mijenja li se izlaz s promjenom magnetskog polja …. Kada sam napravio svoj prvi senzor, zamijenili smo žice signala i uzemljenja na senzoru, i jako se brzo zagrijalo …. Nekim čudom nisam oslobodio čarobni dim iz senzora. Svakako provjerite da se senzor ne zagrijava i daje li očekivanu promjenu napona s promjenom magnetskog polja.

Korak 4: Sastavite "lonce"

Sa senzorom koji je spojen na konektor i magnetnim stupovima koji se uklapaju u podnožja, sada se može sastaviti puni lonac. Pogledajte 3D model iz 1. koraka za potpune detalje o sastavljanju.

Prvo - riječ upozorenja - tijekom posljednjeg testiranja i postavljanja upravljačke palice, primijetio sam da gas mora imati smanjenu osjetljivost u odnosu na druge osi, pa je kao takav senzor trebao biti udaljeniji od magneta nego na drugim stupovima. Možda ćete htjeti pričekati sastavljanje posljednjeg lonca dok ne dobijete postavku leptira za gas u slučaju da morate izmijeniti klizač ili bazu kako bi senzor bio dovoljno udaljen. Na kraju sam izvršio prilagodbu tako što sam uklonio plastiku s dijapozitiva, ali prošlo je neko vrijeme ….bilo bi lakše uložiti džep u koji senzor ulazi i učiniti ga dubljim.

U redu, nastavljam dalje ….

Za svaki senzor i klizač, pomoću super ljepila montirajte senzor na klizač, kao što je prikazano u 3D modelu. Suženi dijelovi senzora ulaze u džep, s ravnim dijelom senzora prema van prema magnetu. Žice se penju i izlaze s potpuno ravne strane klizača. Pazite da senzor ne strši s dna kliznika ili će ometati prirubnicu na magnetskom stupu tijekom rada.

Kad se ljepilo stisne, ostatak lonca možete sastaviti. Magneti se u ovom trenutku mogu nasumično ugraditi u stupove - pomoću kliješta s iglastim nosem rotirat ćete ih kasnije kada se postave u joystick tijekom posljednjih podešavanja. Ako ga želite pokušati približiti, pomoću kompasa pronađite stranice magneta. Evo što trebate znati:

Sjever na kompasu pokazuje na stranu magneta koja će davati signal 0V od senzora

Jug pokazuje prema signalu 5V

Okretanjem senzora u loncu prema CCW (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, gledano s vrha posude) trebao bi se smanjiti napon, pa će se senzor pomaknuti prema sjeveru, okretanjem CW -a senzor će se pomaknuti prema južnom polu, povećavajući napon.

S umetnutim magnetima u stupove, postavite postolje u podnožje, a zatim postavite klizač na vrh postolja i ugradite vijak #2 kako biste sve držali zajedno. Provjerite besplatan, ali ne i traljav rad, prilagodite ga prema potrebi.

Korak 5: Izmjene joysticka

Da biste uklonili posude, čvrsta ih stalna sila izvući će ih ako se drže malim metalnim kopčama. Posuda za kormilo drži se samo sa sklopom ručke i ne bi trebala izaći bez problema.

Senzori Hall efekta zahtijevaju punih 5VDC za ispravan rad, ali joystick napaja samo oko 4,2 V lonaca, pa ćemo morati malo ožičiti stvari. Da bismo dobili dovoljno točaka povezivanja za 5VDC i GND, potrebni su nam kratkospojnici s dolaznog USB priključka. Uklonite ploču s upravljačke palice kako biste je mogli mijenjati.

Za zaglavlje napajanja/kratkospojnik koristio sam neke stare 4 -pinske konektore iz računarskog napajanja koje sam imao naokolo. Sve što će vam omogućiti najmanje 3 veze za pin zaglavlje će raditi. Žice iz konektora lemljene su zajedno i na zajedničku žicu, jednu za 5VDC (crveno) i GND (crno), a prema potrebi se primjenjuju i termoskupljajuće cijevi. Oni su lemljeni na dnu USB zaglavlja na ploči zajedno s malim kondenzatorom od 3,3 uF (za svaki slučaj). Nisam bio siguran u potrebu za kapom, ali zaključio sam da ne može naštetiti. Očito budite vrlo oprezni pri lemljenju kako biste bili sigurni da ne stvarate veze koje ne namjeravate.

Nakon što je napajanje spojeno na ploču, to se može ponovno instalirati u upravljačku palicu, vodeći konektore dalje od ploče prema strani upravljačke palice na koju ulazi glavni kabel.

Zatim ćete morati ukloniti ljepilo koje pričvršćuje 3 žice osjetnika kormila (plava, crna, smeđa) koje izlaze iz gornjeg dijela. Pažljivo skinite ljepilo i izrežite ga po potrebi kako biste ga oslobodili.

Iz ovog priključka pažljivo uklonite plave i smeđe žice s priključka. To se može učiniti laganim podizanjem pričvrsne kopče za svaki pin u priključku. Kasnije ćete ovim pinovima dodati produžne žice za povezivanje 5 VDC i GND za senzor.

Na druga 2 priključka za glavnu ploču izvedite iste korake. Da bi konektor išao u 2 lonca blizu baze štapa (nagib štapa), uklonite crvenu i crnu žicu s konektora. Na konektoru koji ide do dugmeta za gas i sa strane, uklonite crvenu i bijelu žicu (provjerite ih natrag do leptira za gas).

Korak 6: Napravite kratkospojne žice i povežite napajanje

Za spajanje zaglavlja napajanja na konektore za napajanje senzora napravio sam 3 seta skakača. Možete koristiti postojeće žice za matičnu ploču ako ih imate ….to je u osnovi sve ovo.

Svaka žica bila je duga oko 6 inča - prilagodite kako vam odgovara. Potrebne su 3 boje svake boje (crvena i crna za 5 VDC i GND). Lemne igle iz napajanja iz zaglavlja igle na svakom kraju, a prema potrebi i termoskupljajuću cijev držite sve zajedno. Umetnite pinove u odgovarajuće pinove konektora koje ste oslobodili u prethodnom koraku:

Kormilo (uvijanje):

Plava - 5 VDC (crveni kratkospojnik, crveno zaglavlje)

Smeđa - GND (crni kratkospojnik, crno zaglavlje)

Gas:

Crveno - 5 VDC (crveni kratkospojnik, crveno zaglavlje)

Bijela - GND (crni kratkospojnik, crno zaglavlje)

Nagib i nagib (nagib štapa):

Crveno - 5 VDC (crveni kratkospojnik, crveno zaglavlje)

Crna - GND (crni kratkospojnik, crno zaglavlje)

Umetnite drugi kraj kratkospojnika u odgovarajući priključak za napajanje.

Uredite 7. svibnja 2020. - Dodatne informacije potražite u PDF dijagramu ožičenja.

Korak 7: Izmijenite kućište leptira za gas

Jedna trajna izmjena upravljačke palice - uz kućište leptira viri beskoristan komad plastike koji će stati na put našim novim senzorima. Morat ćete ga odrezati u ravnini s ostatkom kućišta.

Prije uklanjanja kućišta leptira za gas, pokušajte označiti relativni položaj zupčanika u kućištu prema ručici za gas s vanjske strane. Dok pomičete gas, vidjet ćete da će u nekom trenutku na stupnju prijenosa biti označena oznaka početnog ili referentnog položaja. Kad to pronađete, označite markerom položaj ručke leptira za gas kako biste znali kako sve poravnati pri ponovnom sastavljanju. Pazite da odvojite malo vremena da ga pregledate prije rastavljanja.

Na slikama možete vidjeti gdje se nalazi područje koje treba odvojiti. Upravo sam upotrijebio list nožne pile i držao ga u ravnini s ostatkom ruba kućišta te odrezao dio koji će mu biti na putu. Kad se to ukloni, može se postaviti lonac za gas.

Prilikom postavljanja posude za gas, obavezno vratite metalnu kopču koja drži posudu u kućište leptira za gas i pazite da se zaustavi. Zatim poravnajte zupčanik i ručicu gasa kao što je bilo kada ste ga rastavljali, te sve ponovno pričvrstite.

Korak 8: Instalirajte i prilagodite posude

Nakon ugradnje posude za gas, ostale 3 će biti u osnovi iste. Lonci u dnu štapa dobivaju metalne kopče za pričvršćivanje na postolju koje ih drže na mjestu, a gornji za kontrolu kormila ne. Spojite svaki senzor na odgovarajući konektor. Podsjetnik da biste trebali koristiti kutnu bazu umjesto ravne na loncu blizu lijevih gumba kako žice senzora ne bi ometale ploču - testirajte i provjerite.

Nakon što instalirate sva 4 lonca, morat ćete prilagoditi kutnu osjetljivost svake osi, kao i središnju točku. Da biste to učinili, trebat ćete uključiti joystick. Po želji, to se može učiniti spajanjem joystick -a na bilo koji USB adapter za punjač, jer sve što nam zaista treba je napajanje senzora. U suprotnom, povezivanje s računalom trebalo bi biti u redu - samo pazite da iz bilo kojeg razloga ne spojite 5VDC na GND.

Ovo su ciljevi za prilagodbu:

Usredotočeno na os: 2,3 VDC ± 0,1

Napon osi nizak: 0,6 VDC ± 0,1 (os nagiba povučena prema ručici gasa, os R-L pomaknuta do kraja udesno, okretanje ručke do kraja CCW, gas do kraja "-" ili 0%)

Visoki napon osi: 4,0 VDC ± 0,1 (os pomaka pomaknuta prema naprijed prema ručici za gas, os R-L pomaknuta do kraja ulijevo, okretanje ručke do kraja CW, gas do punog "+" ili 100%)

U mom testiranju to je otprilike predstavljalo granice u kojima sam mogao povećati osjetljivost upravljačke palice. Činilo se da nije uspjelo prenošenje signala sve do 5 VDC ili 0 VDC za signal ….prestao je reagirati na promjenu napona ispod oko 0,4 V, a iznad oko 4,5 V. Nadalje, kad sam prvi put testirao sustav s originalnim loncima, 0,5 i 4,3 V bili su ekstremi koje sam opazio u sva 4 kruga.

Spojite multimetar na sustav, pri čemu je GND mjerača spojen na GND (crno) napajanje, a + priključak mjerača očitava signal senzora (može se čitati paralelno sa bilo kojim priključcima na joystick). Počnite s klizanjem lonca u sredini raspona. Kliještima s iglama lagano zakrenite magnet dok napon senzora ne bude oko 2,5 V. Zatim pomaknite joystick ili gas do jednog od graničnika i utvrdite je li raspon senzora previsok ili prenizak. Ako se pomakne u položaj visokog napona, a očitanje premaši 4,3 V, senzor će se morati odmaknuti od magneta. Ako je napon visok i očitanje je manje od 4,1 V, pomaknite senzor bliže magnetu. Podesite i ponovite ispitivanje u oba smjera dok napon ne bude u rasponu. Ako je jedna strana u rasponu, a druga strana izlazi iz dometa, možda će biti potrebno prilagoditi središte laganim okretanjem magneta za pomicanje središnje točke. Prilagodba će biti iterativni proces i vjerojatno mi je trebalo oko sat vremena da prilagodim sve 4 posude na moje zadovoljstvo. Podešavanje kormila oduzima najviše vremena jer svaki put zahtijeva barem djelomično ponovno sastavljanje ručke kako bi se dobio pravi osjećaj za namještanje lonca.

Nakon podešavanja, prije ponovnog sastavljanja upravljačke palice, preporučujem povezivanje upravljačke palice s računalom i pokretanje kalibracije. To će potvrditi da se sve osi kreću u smjeru koji namjeravate i da se nijedna od njih nije obrnula (s magnetom zarotiranim za 180º od mjesta na kojem bi trebala biti).

Korak 9: Završno ponovno sastavljanje i testiranje

Nakon podešavanja lonca, dvaput provjerite funkcionalnost svih osi kroz kalibraciju upravljačke palice na vašem računalu, pazeći da svaki pokret odgovara smjeru u kojem namjeravate ići.

Kad sve bude dobro, zalijepite sve žice kako se ne bi kretale dok sastavljate stvari.

Dok instalirate glavni poklopac koji ima ploču za gas i gumbe, pazite na žice koje izlaze iz lijeve bočne posude - na mojoj upravljačkoj palici žice s ovog senzora su stršile i ometale ploču, pa sam se morao saviti senzorske žice s puta. Kao što sam spomenuo u uvodu, da sam znao da će se to dogoditi, možda sam ovdje umjesto toga koristio kutnu bazu, iako sam je uspio natjerati da radi onako kako je bilo.

Nakon konačne montaže, dajte joj posljednju kalibraciju i test! Uživati!

Ako imate pitanja o bilo čemu, slobodno ostavite komentare, a ja ću na njih odgovoriti najbolje što mogu ili postaviti dodatne slike.