Супермикс РУСов, или не давайте читерам молотки, паяльники и прочие опасные предметы

[Orion33]

Прежде всего, хотелось бы выразить благодарность тем людям, которые послужили спонсорами пластмассы – это –SCS-UHU, 2GvShAD_Mihalych, =FPS=Shuma и Roma. Без их участия мне бы точно не хватило сырья .
0. Предыстория
Началось, собственно, все с того, что попал я в общество вирпилов. Точнее, в сквад =RP=. И научил меня один читер, что можно для обзора геймпады использовать, в которых есть министики. И до того мне эта идея приглянулась, что начал я бродить по городу в поисках места, где бы этот миниджой достать. Ясное дело, что мысль купить сам геймпад, чтобы потом из него джой вытащить, бедному студенту не приходила. Также не приходила мысль, чтобы прикрутить этот геймпад к РУДу имеющегося тогда АБ2 – самый дешевый в наших краях стоит 900 руб, что есть дороговато для простого обзора и простых кнопок…
И вот, стал я вынашивать эту идею… Долго носил, успел разжиться уже джойстиком Saitek Evo, кото-рый достался мне в виде россыпи деталек в пакетике, как наконец-то на Сухом появилась темка Внимание джоеделы и джоемодернизаторы. Трастместеровцев касается особо! Собственно, это уже и можно считать началом истории о Молотке, Паяльнике и Читерских Руках (или Руках Читера )

[Orion33]

1. Сказ о том, как Орионыч себе министик приделывал.
Ночь на 13-е число, пятницу В столь знаменательный день я решил таки присобачить министик (МС) на джой. Плату вытравить после праздников так и не удалось, а заюзать аналоговый обзор уж больно захотелось. Да и как человек, умудренный вирпильским опытом, я подумал, что неплохо бы для начала провести бетатестирование этого читерского элемента обзора. А вдруг не понравится…
Мне повезло, что пальцы у меня не короткие: их длины хватает, чтобы управлять МС, если его присобачить сбоку джоя. Почесал тыковку, смекнул, что хорошо бы его закрепить сбоку на винтиках... Точнее, саморезах. Покопался в ящиках, нашел старую кассету с саморезами, откуда их и вывернул. Далее отверткой проковырял (потому что батя, зараза, дрель в гараж упёр) два отверстия в верхней части МС, отступив по 1,5-2 мм от краев. Далее по этим отверстиям проковырял такие же в корпусе джоя, после чего прикрутил каркас МС. Далее предстояло внести некоторые изменения в его внутреннее устройство, чтобы он нормально отклонялся и возвращался. Дело в том, что винты внутри каркаса выпирают. Поэтому пришлось их немного сточить, а также срезать две стойки у направляющей, по которой ползает стол возвратного механизма.
На картинках показано готовое состояние, когда все было подогнано и свернуто. Промежуточные картинки было делать некогда, ибо был сильно увлечен творческим процессом.

[Orion33]

Далее следовало не менее увлекательное занятие – разводка проводов внутри джоя. Опять-таки не буду на этом останавливаться, ибо это не трудно, с этим справится каждый карапуз, как говаривал наш лектор по матану. В корпус АБ вставил еще один контроллер от сайтека (опять же не буду останавливаться, что как и куда), на который повесил МС.
Ну и в заключении я снял пипку с хатки все того же Ево, сточил слегка, подогнал по высоте и надел на МС.
Результаты бетатестирования оказались на столько шокирующими, что я решил делать нормальную версию, заменив родную хатку АБ2 на вот такой вот девайс. А параллельно пересадить резюки с РУСа на более точный контроллер от Евы – ну не гоже летать с обзором в 1024 значения, когда на оси Х и У отводится 256 .
Для этого я изготовил печатную плату вместо той, на которой стоит хатка. На плате R1 – министик, SB1-SB3 – кнопки, буквой А помечен анод диодов. Запаять правильно имеющиеся детали сможет любой карапуз, поэтому, не задерживаясь, едем дальше.
Самое интересное началось, когда настал момент прикрутить плату к верхней стенке. Там установлены упоры для кнопок хатки, которые, естественно, нужно спилить. Или срезать. Я работал тонкой стамеской и ножом. А вот чтобы аккуратно убрать стенку, пришлось еще и паяльник включить.
Также пришлось сточить/сплавить левую стенку чехла кнопки 2. На рисунке особенно хорошо видно, для чего нужен паяльник.

[Orion33]

В конце всего этого мероприятия предстояло очень увлекательное занятие – сборка РУСа АБ2… Кто хоть раз это делал, представляет, сколько матюгов можно сложить на его конструкторов… А тут добавились еще целых два шлейфа, один из которых нужно было протащить вдоль штока по пропиленной канавке… Через полчаса мне удалось собрать это чудо техники.
На заключительном этапе предстояло найти набалдашник для министика. Ничего более подходящего не нашлось, как все та же насадка от хатки Saitek EVO. Только пришлось её укоротить немного, а то палец начинал ломить от неудобного положения. Через сутки остановился на таком дизайне.
Её пришлось немного сточить на импровизированном токарном станке: дрель и книжки Ещё через сутки укоротил насадку на 3 мм. Теперь вообще никакой разницы с хаткой не замечаю.

[Orion33]

Думаю, по рисункам все понятно. Если не понятно, тогда смотрим трек Записан он был, кажись, еще во времена бета-тестирования. То есть не очень я привык к этой системе еще… Со временем оптимизировал кривые NewView для обзора.
Внимательный читатель спросит, а что это за пружинки такие внизу? А… Это уже другая история…

[Orion33]

2. Читерская система центровки.
Воодушевленный успехами первого маленького, но тюнинга, я стал думать на предмет того, как бы улучшить родную систему центровки. Поскольку я на тот момент относился уже ко второй категории вирпилов (которая уже знает, что такое форум Сухой ), я был знаком с творениями товарища, точнее, герра Борады И вот именно его статьи и повлияли на ход мысли именно в этом направлении.
Как известно, лучшее – враг хорошего. Я, следуя его читерским советам, стал подпиливать эту ступеньку. И – о чудо! – оно стало помогать! В какой-то момент времени здравый рассудок покинул мою голову, и я подумал: "Наверное будет лучше, если я подпилю не только сам шток, но и первое кольцо, которое на него одевается". По идее, правильно. Но я не учел одного простого факта: дурилка-то китайская! А у них система такая, что столик, подпираемый снизу пружинкой, держится горизонтально именно за счет этого кольца! Подпилив его, я получил качающийся на пружинке столик. Как одуванчик, грубо говоря… В результате чего РУС в пределах ± 10…15º не центровался вообще – он болтался…
Пораскинув мозгами, а потом собрав их, я стал искать в закромах Родины что-нибудь подходящее. В батином шкафкиче нашелся набор вот таких вот эстетных пружинок, которые, пройдя нормировку по количеству витков, поселились на моем джойстике
В результате такого шаманства я получил просто сногсшибательную картинку в джойтестере. Теперь ручка становилась туда, куда я хочу, а не куда китайская механика кинет. Но все же у этой системы был один недостаток: она также не центровалась в середине. Но это окупалось ее достоинством: четкая пропорциональность возвращающего усилия от угла наклона. То есть угол отклонения именно ощущался.
Потерзав закрома Родины еще немного на предмет читерских пружинок, я нашел вариант пожестче. Пришлось даже ограничиться четырьмя пружинками, и то рука сильно уставала. Но это и хорошо, поскольку чем жестче РУС, тем точнее маневры. К нему только привыкнуть надо.
К сожалению, фотодокументов этой версии не сохранилось. Возможно, я бы таки разродился и отсканил и его, но тут мне неожиданно подвернулся Х-45-й с оторванным РУСом…

[Orion33]

3. Супермикс AB2, Saitek Evo и Saitek X-45.
… И я решил всерьез задуматься над сменой РУСа. Во-первых, я стал замечать, что даже несмотря на свою читерскую систему центровки я стал совершать много лишних движений. А в новом патче, когда энергия имеет свойство исчезать в никуда, это не допустимо. Ну а во-вторых, не эстетно смотрится на одном столе РУС от АБ2 и РУД от 45-го (ясное дело, что родной РУД АБ я отложил в сад ).
Потерзав все те же закрома Родины, я обнаружил почти утонувший в пыли и шерсти кошака (он у нас мохнатый такой, так что этого добра в квартире дофига ) Джойстик Ева Россыпью.
Итак, коробку из чисто эстетических соображений нужно было делать от Сайтека Х-45 – чтобы РУС и РУД на одном столе смотрелись красиво. Однако повертев люфтящую, стучащую механику я понял, что это совсем не наш метод. На руку мне сыграло то, что механике Евы оказалась очень компактной и похожей на механику 45-го, что родило мысль их заменить. Но у меня не было РУСа от Евы (две человека, благодаря которым джойстик достался мне в виде россыпи, указаны выше ). И тут мне опять повезло! Посадочные диаметры у РУСа АБ и Евы чудным образом совпали!
Повертев детальки минут с 15, я включил паяльник, зарядил новую пилку в лобзик, достал плоскогубцы и начал свое дело
Перво-наперво я обкромсал все лишнее с Евы, создал, так сказать костяк джойстика – механический узел. Диаметр обреза выбрал на глаз, очертив иглой измерительного циркуля круг.
Затем, повыломав все лишнее нафик в основании Х-45, расширил отверстие по центру до 8 см, чтобы чашка от Евы вошла в это отверстие.
Пора оговориться, что цифрового фотика у меня нет, поэтому картинки делал подручным сканером. От этого есть небольшое искажение геометрии – он же прямоугольную линзу использует. Поэтому чем выше объект от плоскости стекла, сем сильнее он "сплюснут" по горизонтали. Но, как говорится, БЖСЭ…

[Orion33]

Следующим этапом предстояло скрестить шток Евы и РУС АБ2. Как я уже сказал, они чудным образом совпали по диаметру, поэтому достаточно было только просверлить отверстие, через которое привернуть правую половинку РУСа к штоку.

[Rip42]

Маладца, надеюсь Шума мне вручит читерский контроллер Эвы, с помощью которого я смогу сравнять по точности свой напольник с твоим РУСом.
ЗЫ У Шумы есть фотик? Надо будет его заманить, сфоткать напольник

[Orion33]

4. Руки дошли до РУДа…
Долго я думал, чтобы такого с РУДом сотворить, искал, точнее, собирал подходящий материал. И вот Михалыч сломал очередной джойстик и презентовал его мне . Это был РУС Сайтека Х-52. Я давно поимел виды на его красивые серебристые хатки, которые очень гармонично вписались бы к таким же ротари на РУДе. Расколупав новоприбывший материал, я приступил к первостепенной модернизации.

После РУДа АБ2 я долго не мог привыкнуть, что теперь под указательным пальцем находится не Shift, а хатка. Поначалу было крайне не удобно, и я зарекся при первой же возможности поменять их местами.

Следует напомнить, что Х-45 достался мне с выкорчеванным РУСом. А как известно, родные драйвера ССТ позволяют назначить Shift только на кнопку Pinkie, которая находится на РУСе. И никак иначе! Но для настоящих читаров не бывает слова «никогда» Поворошив Сухой, я узнал, что был в свое время такой человек Dhauzimmer, который написал свой маппер еще аж для предшественника Х-36 (Dhauzimmer's X36/X45 USB filter driver v2.105d). Прелесть его творения заключается в том, что смену профайла (а нажатие Shift по сути и есть подключение другого профайла ) можно назначить на абсо-лютно любую кнопку. С помощью этого драйвера также было выяснено, что переключатели MODE и AUX есть не что иное, как трехпозиционные тумблеры. То есть в крайних положениях они постоянно нажаты, а в среднем не замкнуты. Кнопки короче

Итак, паяльник нагрелся, хатки и прочие мелочи распотрошены и изучены. Можно приступать к сборке.

Момент первый. Ручки хаток на Х-52 оказались намного короче, чем на Х-45. А нужно использовать основание именно от Х-45, потому что в них предусмотрено крепление к крышке джоя (в новом джое хатки стоят на плате, которая крепится к корпусу, а в старом, наоборот, плата крепилась при помощи хаток). Было принято решение распилить хатку, сточить лишнее, а потом склеить бутилацетатным кле-ем (таким обычно склеивают пластмассовые модельки). Получилось такая вот штука.

Рядом хатка в сборе с крепежными пластинами (провода стянуты вощеной монтажной нитью, честно упертой еще во времена школьной производственной практики , а провода в местах пайки к плате за-литы клеем БФ-6).

[Orion33]

Далее была модернизирована хатка, которая эмулирует мышку. Мне показалось, что лучше ее выпол-нить в стандартном варианте, а не графитовыми кнопками, как это сделано в 45-м. Новую печатную плату было травить лениво, поэтому я модернизировал плату с хаткой РУСа 52-го (плата верхней хатки с кнопкой Safe оказалась подходящей по расположению кнопок). Чтобы упоры кнопок не мешали за-крепить крышку этой хатки, в ней пришлось сделать пропилы. Для крепежа ручки хатки использована доработанная деталь от 52-го.

[Orion33]

Хатка в сборе.

Вместо переключателя AUX, который постоянно заедает, я решил использовать трехпозиционный выключатель. Поскольку место внутри не много, пришлось отпилить лишние контактные группы.

Верхняя половинка РУДа с техническими вырезами.

[Orion33]

В качестве кнопки D, которая теперь должна была стоять вместо хатки, была применена комбинация двух промышленно выпускаемых.

Дело в том, что кнопка с возможностью крепежа на панели, расположенная слева, не давала надежного контакта при легком нажатии. Также при нажатии отсутствовал характерный щелчок, и нельзя было понять, сработала она или нет. Кнопка справа широко применяется в джойстиках и имеет ощутимый щелчок при нажатии. Процесс модернизации проходил так. Сначала я отпилил контактную группу первой кнопки. Затем сделал пропилы крестом, чтобы в них попадали пластмассовые пломбы второй кнопки. Потом просто скрепил обе кнопки проводом ПЭЛ.

[Orion33]

В итоге получилось такое вот чудовище . Опять мучил сканер, поэтому все рисунки такие "грязные".

[Rip42]

Изверг, я свой х45ый довёл до 400-500 отсчётов на оси Х и У и обменял на блок питания.
Лозунг: найди х45му самое правильное применение

[Varga]

Ну Орионыч, ну маладэц, вах!

[XOPEK]

2 Orion 33 Не могли бы вы поподробнее о кнопках MODE & AUX прояснить,следующее:
1 С двух этих тумблеров,мы получим 4 кнопки,правильно?
2 Тумблеры отличаются от кнопок еще и тем,что нельзя одновременно включить два положения переключателя! Что будет если при замене тумблера на кнопки,нажать обе,которые стояли на одном тумблере?
3 Не совсем понятно из фотографий,на плате с тумблерами MODE&AUX достаточно контактов чтобы собрать на их основе хатку,не подключая дополнительных проводов?
4 И ещё ,где теперь кнопка D на корпусе расположена?

[Orion33]

2 Orion 33 Не могли бы вы поподробнее о кнопках MODE & AUX прояснить,следующее:
1 С двух этих тумблеров,мы получим 4 кнопки,правильно?
2 Тумблеры отличаются от кнопок еще и тем,что нельзя одновременно включить два положения переключателя! Что будет если при замене тумблера на кнопки,нажать обе,которые стояли на одном тумблере?
3 Не совсем понятно из фотографий,на плате с тумблерами MODE&AUX достаточно контактов чтобы собрать на их основе хатку,не подключая дополнительных проводов?
4 И ещё ,где теперь кнопка D на корпусе расположена?

1. Правильно
2. Нажмутся обе кнопки. Это внешне они тумблеры, а контроллер, у которого есть матрица кнопок, про их внешний вид ничего не знает.
3. Мне это тоже не совсем понятно. Наверное, надо раскрутить и посмотреть.
4. Кнопка Д теперь вместо хатки под указательным пальцем.

[CrazyDoc]

Многоуважаемый Орион! Позвольте , родившемуся также на левом берегу нашей прекрасной реки, восхитится Вашими наработками! Вопрос такой -министик откедова брали? Тот, котороый у Вас использован по размерам одинаков с теми что стоят в плей стейшеновских падах или нет? Спасибо!!
Поделюсь своими холлоизделиями:
http://il2.su29.ru/forum/index.php?showtopic=2298

[XOPEK]

Оперативно! Спасибо!
А а я подумал,что ВЫ собрали на их основе хатку и сэкономили при этом 4 кнопки!Правда ,как сказать сэкономили,если не пользоваться профайлами (как я)-то да,а если пользоваться,то страшно сказать сколько потеряли!
И что теперь тумблеры у Вас внутри корпуса болтаются?Или вывели уже наружу?

[Orion33]

Хатки я собирал из имеющихся. Одна хатка - это хатка РУДа, она вместо кнопки Д, вторая хатка - мышка, которая по сути есть хатка.

От профайлов я не отказался. Я использую альтернативные драйвера, которые позволяют менять профайл по любой кнопке. Поэтому АУХ, который теперь выглядет как тумблер, переключает два профайла, и кнопа Д, которая теперь шифт, тоже переключает профайлы.

[Orion33]

Итак, помещаю, наконец, очередную свою наработку. Сделана она была, судя по возрасту картинок, 25-го февраля сего года, но все как-то руки не доходили

5. Переходим на датчики Холла.

Как известно, разработки начинаются с изучения уже достигнутых результатов (ну, чтобы два раза велосипед не изобретать). Датчик Холла (ДХ) был применен инженерами Saitek в их детище Х-52, и, как всем известно, неудачно. Чтобы понять проблему, нужно немного понимать, как вообще джойстик может работать на датчиках Холла. Попробую пояснить это на пальцах, то есть особо не вдаваясь в детали.

Немного теории о эффекте Холла.

Как известно из курса физики очень средней школы, электрон отклоняется от своей траектории под действием магнитного поля. Как он это делает – это его внутренняя проблема. Нам эффект важен! Что такое движение электрона? Это ток. Как известно из курса механики той же очень средней школы, любое движение можно разложить на продольную и поперечную составляющую. Именно так из продольного тока появляется поперечный, и называется это явление эффектом Холла.

см. рис 1 и 2

Как видно, напряжение Холла прямо пропорционально индукции магнитного поля B, точнее, ее проекции на перпендикуляр к плоскости датчика.

Рассуждения о конструкции магнитной системы.

Если так все гладко, почему же есть нелинейность в известной разработке Сайтека? Посмотрим, как изменяется эта проекция при перемещении магнитов. Как видно из рисунка, линейность есть только в том случае, если датчик ходит четко по оси системы магнитов. Но в действительности это реализовать не возможно (хотя бы из-за конечных размеров элементов: на краях датчика будет нелинейность). При малейшем перекосе проекция вектора магнитной индукции B уже не равна модулю самого вектора, а есть произведение модуля B на косинус угола между вектором индукции и его проекцией на нормаль датчика. Вот в этот самый момент и возникает нелинейность (а вовсе не из-за кривых дров или прошивок).

см. рис 4

Можно ли это как-нибудь избежать? Да. Для этого достаточно немного видоизменить конструкцию магнитной системы.

см. рис 5

В такой конструкции модуль вектора индукции остается всегда примерно одинаковым, а его наклон относительно нормали к поверхности датчика точно соответствует наклону РУСа. Тем не менее, эта конструкция не является идеальной. Гораздо лучше устанавливать датчик параллельно плоскости магнита. Но для этого нужен магнит, у которого разные полюса находятся на дальних концах. Но за неимением такого пришлось использовать магниты из Сайтека Х-52, а там именно такие, как на рисунке.

[Orion33]

Собственно модернизация.

Поскольку я не был уверен, что все получится лучше обычных резисторов, нужно было обеспечить «откат» на старую конструкцию. Как один из вариантов, датчики можно было закрепить на противоположных концах относительно резисторов. Но в таком случае магнит и ДХ остались бы механически независимы, и любой люфт в системе приводил бы к сильным помехам.

После изучения конструкции резисторов появилась идея выполнить систему прямо в них! К тому же имелся в наличие комплект резисторов от самого простого Thrustmaster’а, купленного на запчасти.

Сначала я изготовил кронштейн для магнитов, который должен крепиться на ось резистора. Для этого нашел в закромах своей родины обрезки от моделей парусников, которые собирал классе этак в 7-м… Угол наклона выбирался наугад. Должен сказать, что мне сильно повезло – этот угол и эта длина кронштейна оказались такими, что при максимальном повороте РУСа датчик достигает самого края магнита (как на рисунке). Если бы радиус вращения магнита получился бы больше, тогда на концах характеристики были бы «загибы»: рули управления сначала отклонялись бы до максимума, а потом возвращались немного назад. Наличие сканера позволяет измерить получившийся кронштейн

см. рис 1 и 2

Далее эти кронштейны были прикреплены к оси резистора читарской эпоксидкой . Устройство применения написано на упаковке. Но оно не правильное . Вернее, не точное. Надо хорошо намочить получившуюся массу, чтобы она начала пачкаться металлом. Иначе она не будет приставать к пластику. Токопроводящие дорожки необходимо предварительно перерезать скальпелем, а гетинаксовую пластинку приклеить суперклеем к силуминовому основанию.

см. рис 3

Получились вот такие «МАРСы»

см. рис 4 и 5

[Orion33]

Здесь важно сделать замечание. Как любая система бесконтактного считывания данных пара датчик-магнит очень чувствительна к юстировки – взаимному расположению компонентов системы. Эти рисунки делались до установки датчика в корпус. На втором и третьем рисунке видно смещение датчика относительно оси магнита. В последствии это привело к сильной нелинейности на отрицательной индукции, когда выходное напряжение датчика стремится к нулю (на среднем рисунке это крайнее левое положение). Для устранения этого факта нужно отъюстировать систему магнит-датчик непосредственно на месте: установить датчик как можно симметричнее относительно оси магнита. Проверку юстировки я осуществлял в анализаторе для Кугара, делая примерно одинаковые качания джойстиком на всем поле. Как видно, осталась незначительная нелинейность на 1/6 оси Х слева, но полетам это не мешает. И, следуя эпиграфу статьи, я не стал ничего делать лучше .

см. рис 1 и 2

Далее встал вопрос о подключении. Я поступил следующим образом: нашел на плате, где осуществляется подвод напряжения питания на резюки и подал туда свое напряжение . Для этого надо отпаять резистор R20 и большой красный стабилитрон, использовать правую (по схеме) площадку для подачи напряжения в стабилизатор (плата с ним видна под вставкой), а левую – соответственно для подведения получившегося напряжения. После некоторых экспериментов я установил питание ДХ в 3,5В.

см. рис 3

Схема регулятора напряжения приведена ниже. В качестве регулятора можно использовать любой аналог, выдающий постоянное напряжение 3,3В.

см. рис 4

Установленные в корпус джоя ДХ выглядят так: см. рис 5

[Orion33]

Ну и наконец, картинка джойтестера. Для сравнения справа включаю картинку, сделанную сразу после модернизации РУСа, то есть с хорошими резюками. Сильных отличий почему-то не видно – напряжение дрожит в обоих случаях. Видимо, это из-за «удачного» контроллера от Сайтека…Однако сразу заметно полное отсутствие случайных вздрагиваний, что очень важно на выводе из пике на критических углах атаки, чтобы крылышки не сложить Основной недостаток – все-таки присутствует небольшая нелинейность. Слева на картинке три раза вверх порывался джой повести, да все в ¼ хода не попадал.

см. рис 1 и 2

Для сравнения решил сделать картинку на контроллере АБ2.

см. рис 3 и 4

Тут уже сильно видна «лесенка». Еще бы! Всего 256 отсчетов вместо 1024! Но субъективно из-за отсутствия помех по питанию этот контроллер на порядок выше в паре с ДХ. До решения проблемы с Сайтеком на нем и останусь…