Джойстик на датчиках Холла(Дрожат оси)

[sergeantcool]

Решил переделать джойстик на датчики Холла. Сделал механику, как на этой картинке. Мат плату взял из Razer Onza. Точность контроллера - 16(4096 позиций). Напряжение на осях - 3.3 В. Сопротивление резисторов на осях - десять кОм. Датчик холла SS495A. Датчик питается от USB 5В. Землю тоже вывел на USB.

Проблема состоит в том, что ось на датчике холла дрожит. В том смысле, что в статическом положении в любом месте значения прыгают на 150-500, судя по показаниям DXTweak. На резисторе значения тоже прыгают, но значения прыгают максимум на 30-50. Ось дрожит в любом положении, что близко к центру, что по краям. Видно, что на резисторе ось работает намного стабильнее, чем на датчике Холла. Калибровка в Windows не помогает.

Я пробовал подключать резисторы на выходе датчика Холла 5-150 кОм, пробовал изменять позицию датчика холла, расстояние до магнита, угол. И ничего не изменяется.

Создалось такое впечатление, что так и должно быть. Но все ведь говорят, что Холлы намного стабильнее резисторов, а у меня получилось наоборот.

Я перечитал десятки тем про Холлы и не нашел решения проблемы. У меня закончились идеи, как решить эту проблему. Помогите, пожалуйста.

[Baur]

Напряжение на осях - 3.3 В. .... Датчик холла SS495A. Датчик питается от USB.

1. Питание данных холлов должно осуществляться от 5 в. Я так и не понял "от USB" значит подтянул напряжение?

Проблема состоит в том, что ось на датчике холла дрожит. В том смысле, что в статическом положении в любом месте значения прыгают на 150-500, судя по показаниям DXTweak. На резисторе значения тоже прыгают, но значения прыгают максимум на 30-50. Ось дрожит в любом положении, что близко к центру, что по краям.

2.Холлы вообще "любят дрожать" в самоделках. В этой теме http://avia-sim.ru/forum/viewtopic.php?t=737 servio успешно борется с этим эффектом и рассказывает почему оно возникает. Но у тебя уж слишком сильные колебания

Создалось такое впечатление, что так и должно быть. Но все ведь говорят, что Холлы намного стабильнее резисторов, а у меня получилось наоборот.

3.Не верно. Не стабильнее, а точнее и долговечнее. Вот более точное определение.

[=M=PiloT]

Да ,холлы дрожат на 0,000...n..1 вольта примерно)) ,это меньше чем один отсчет при 1024 отсчетов ,ну у меня во всяком случае именно так ,скачки меж двумя отсчетами можно увидеть если вольтаж пришелся на границу между двумя отсчетами ,короче речь идет о том что не видно в микроскоп ))... Баур пишет правильно, что причина в другом ,наверное контроллер из геймпада плох

[DogEater]

Мне в этом отношении повезло, у меня 495-е не дрожали.
Но я как-то столкнулся с глюком блока питания от usb хаба. Он начал выдавать пульсацию и параллельно джою начал бесится и трекир.
Вылечилось превращением хаба из активного в пассивный.
Откуда у тебя идёт питание на контроллер, с компа?
может попробовать одолжить активный usb хаб и запитать от него для сравнения?

[Baur]

В общем как правильно поддержали парни - причина скорее всего в питании, а именно в плохом сглаживании пульсации(стабилизации). НУ и в редких случаях говё... ,тьфу - нехороший БП
Резисторы на это не так критично реагируют.

[sergeantcool]

1. Питание данных холлов должно осуществляться от 5 в. Я так и не понял "от USB" значит подтянул напряжение?

Имеется ввиду 5В.

2.Холлы вообще "любят дрожать" в самоделках. В этой теме http://avia-sim.ru/forum/viewtopic.php?t=737 servio успешно борется с этим эффектом и рассказывает почему оно возникает. Но у тебя уж слишком сильные колебания

Почитал я ту тему, еще не всю прочитал, очень интересная тема, и новая. Servio просто отказался от Холлов именно из-за того, что оси дрожжали, и он перешел на магниторезисторы. У меня имеется геймпад на магниторезисторах, и они очень стабильно и качественно работают в сравнении с Холлами и резисторами. Хм, может лучше стоит поставить вместо Холлов - магниторезисторы?

Везде все очень счастливы после перехода на Холлы, и я нигде раньше не читал о том, что Холлы настолько нестабильны. И они не только у меня нестабильно работают, оказывается...

Наверное, стоит протетировать джойстик на другом компьютере. Наврятли на обоих компьютерах будут одинаковые пульсации.

[=M=PiloT]

Да не не стабильны холлы ,в другом проблема ,как они не стабильны если у большинства работают без проблем . Это очень используемый в электронике элемент и норм работает ,не работал бы у меня не посмел бы сказать.

[SVN]

Незадействованные оси контроллера посади на землю, или резюки на них повесь! Этого будет достаточно, чтобы дрож была в пределах 1 значения. Чтобы и её не было, кури тему от Сервио, ниже дал ссылку.

Servio просто отказался от Холлов именно из-за того, что оси дрожали, и он перешел на магниторезисторы.

он и на холлах дрожание победил. Сейчас глянул свой MJoy8 - дрожит на 1 единицу из 1024 значений. На контроллере Логитека дрожи нет совсем.

[Blek]

странно что об этой проблем столько предположений , я еще 4 года назад сказал что проблема в питании ,в этом удостоверился на личном опыте

[servio]

Ох и намучился я с холлами в поисках причины этой гадской дрожи. Убрать ее полностью не получилось. Эффективно уменьшить, это возможно. Одно из направлений это применение рекомендаций по правильной разводке плат с АЦП. А именно, разделение земель на плате на цифровую и аналоговую, объединение земель только в одной точке, экранирование аналоговых выводов контроллера. Также важно шунтирование цепей питания контроллера керамическими конденсаторами. Я еще ставил low drop стабилизатор на цепь аналогового питания, но там он был не очень эффективен, т.к. не хватало входного напряжения для полноценной стабилизации. Второе направление, это борьба с помехой в цепи питания холлов. SS495 очень чувствительны к шуму в питании. Если USB порт выдает зашумленной питание, то на холле это вылезет боком. Любой мелкий шум операционник внутри холла раскачивает до безобразных размеров. Поэтому стоит прямо между ногами холла (питание и земля) повесить два кондера: один керамика 100nF, второй электролит тантал 10uF 16V. "Прямо между ногами" это не идиоматическое выражение, так и нужно сделать и чем ближе к корпусу холла тем лучше. И желательно кондеры использовать в SMD-корпусах, т.е. безвыводные, для поверхностного монтажа. От холлов сигнал передавать передавать только экранированным проводом.

[sergeantcool]

Ох и намучился я с холлами в поисках причины этой гадской дрожи. Убрать ее полностью не получилось.

У меня тоже не получилось. Но я не издевался над собой настолько сильно, как ты
Контроллер ведь проходящий ток меряет, а не вольтаж, и не сопротивление. А датчик Холла это достаточно сложный элемент в сравнении с резистором. Выдаваемое напряжение на датчике Холла зависит от входного напряжения. И как бы не издеваться над собой, стабильность датчиков Холла будет все равно в десятки раз хуже, чем стабильность резисторов. Если напряжение прыгнет на 0.001 В, то ось на резисторе дрогнет на 0.001, а на датчике холла на все 0.05. Естественно, дрожь зависит от многих параметров, начиная от пульсаций БП, и заканчивая АЦП контроллера, а так же токами, на которые он рассчитан...

В моем случае на котроллере стоят резисторы 10 кОм. Питание на осях 3.3 В. А почти на всех остальных джоях стоит стандарт - 100 кОм. Это значит, что перепад напряжения на датчике Холла в 10 раз хуже отражается на дрожжании моих осей. Именно поэтому у меня оси дрожжали аж на 500 единиц, а не на 50, как у всех остальных.

Одно из направлений это применение рекомендаций по правильной разводке плат с АЦП. А именно, разделение земель на плате на цифровую и аналоговую, объединение земель только в одной точке, экранирование аналоговых выводов контроллера. Также важно шунтирование цепей питания контроллера керамическими конденсаторами. Я еще ставил low drop стабилизатор на цепь аналогового питания, но там он был не очень эффективен, т.к. не хватало входного напряжения для полноценной стабилизации. Второе направление, это борьба с помехой в цепи питания холлов. SS495 очень чувствительны к шуму в питании. Если USB порт выдает зашумленной питание, то на холле это вылезет боком. Любой мелкий шум операционник внутри холла раскачивает до безобразных размеров. Поэтому стоит прямо между ногами холла (питание и земля) повесить два кондера: один керамика 100nF, второй электролит тантал 10uF 16V. "Прямо между ногами" это не идиоматическое выражение, так и нужно сделать и чем ближе к корпусу холла тем лучше. И желательно кондеры использовать в SMD-корпусах, т.е. безвыводные, для поверхностного монтажа. От холлов сигнал передавать передавать только экранированным проводом.

Интересно, сколько ты часов на это все потратил? Страшно представить...
Мне кажется, что стоит поставить МагРезы в данном случае, и опять же получить стабильность в 10-1000 раз лучше, чем на датчиках Холла.

Я себе поставил обратно резисторы, заземлил все оси и вся дрожь мигом пропала. Теперь дрожи нет совсем. Точность контроллера: 16.

Спасибо всем за помощь.

Я почитал много форумов, и везде все так хвалят эти датчики Холла. А я в них очень сильно разочаровался, когда начал тестить сам. И теперь я точно знаю, что их на джои ставить не стоит.

В конце концов, я лично пришел к такому выводу: Датчики холла хуже резисторов т.к. слишком чувствительны к перепадам напряжения, и во всех случаях стабильность датчиков холла будет в разы или даже в тысячи раз хуже, чем на резисторах, как не стараться победить эту дрожь. Так же датчики Холла намного более требовательны к механике. Резистор простит небольшой сдвиг основы на 1 мм, а Холл кинет ось на 50%.
Поэтому не стоит ставить датчики Холла, если хочется получить минимальную дрожь, а так же максимальную точность контроллера.

[VadNik]

Резистор простит небольшой сдвиг основы на 1 мм, а Холл кинет ось на 50%.

Если есть сдвиги в механике в 1 мм, то про какие холлы может идти речь?

[sergeantcool]

Если есть сдвиги в механике в 1 мм, то про какие холлы может идти речь?

Ну, сдвиги есть у всех, у всех они разные. Какая бы механика идеальной не была, сдвиг все равно будет. Но это неважно. Важно то, что Холл на это будет реагировать, а резистор - нет. А если резистор и будет реагировать, то в 1000 раз меньше, чем Холл. Я это хотел сказать.

[U053]

Воевал я с такой дрожью.У меня были между ручками и датчиками(магрезы и резюки в двух разных машинах) рычаги с пружинной компенсацией зазоров.Оказалось,что влияет на появление именно такой картинки.Если поворачивать ось с магнитом от руки-нету.Переделал схему-почти пропало.Вторая причина оказалась связана с разъемами на плате контроллера.Подогнул чуть штыри-убралось почти.В электронику вообще не лез.Никаких конденсаторов и пр.
http://avia-sim.ru/forum/viewtopic.php?t=630&start=855

[Alex Oz]

Смешались в кучу кони, люди...(с), амперы, вольты, миллиметры -
И теплого от мягкого не отличить...

[Wincel]

а почему никто не использует цифровые датчики холла, или с ними будут такие же проблемы, что и с аналоговыми?

[AIRgun]

В конце концов, я лично пришел к такому выводу:

Какое глупое заключение. Если желаете пользоваться более лучшими датчиками, до будьте добры, создайте для этого все условия для их нормальной работы, а не пишите чепуху про люфты в 1мм и тому подобное...

Посоветую с таким подходом забыть и про МагРезы, гарантирую, результат будет еще хуже.

[VadNik]

Ну, сдвиги есть у всех, у всех они разные.

В нормальной механике их не должно быть.

[sergeantcool]

В нормальной механике их не должно быть.

В идеальной механике их нет. Идеальной механики не существует.
Но даже если взять и представить, что мы используем идеальную механику, которой не существует, то на датчики Холла все еще будут реагировать на пульсации тока в десятки или тысячи хуже, чем резисторы.
А если еще и учесть тот факт, что дрожание осей на резисторах <16 единиц, то нет никакого смысла использовать датчики Холла. Да, резисторы начинают шуметь со временем, но никто не мешает их смазать раз в 200 дней.

[sergeantcool]

Если желаете пользоваться более лучшими датчиками, до будьте добры, создайте для этого все условия для их нормальной работы, а не пишите чепуху про люфты в 1мм и тому подобное...

В данном случае датчики Холла - это не "более лучший" вариант, а более плохой вариант т.к. для корректной работы осей датчик запрашивает гораздо более трудоемкие, и гораздо более хрупкие условия работы, чем тот же резистор.
И я не писал чепуху про люфты в 1мм. Я рассмотрел ситуации, и как в этих ситуациях будет работать резистор в сравнении с датчиком Холла. И нет ни одной причины по которой стоит переделывать с резистора на датчик Холла. Есть одна, но это псевдопричина, мол резисторы со временем начинают шуметь. Это действительно так, но это решается смазкой. И эта проблема не идет ни в какое сравнение с датчиками Холла, которые дрожат постоянно.

[imilich]

Грандиозное заблуждение в том, что резисторы не шумят.
Очень и очень шумят. А с возрастом - просто чрезвычайно шумят. Смазка тут не спасает.
К тому же, в узле навески штока резистора есть гигантский люфт, не зависимый от свойств собственно джоя.
Для компенсации этих безобразий программеры делают в контроллере мощные системы фильтрации и сглаживания сигнала.
Отсюда ступеньки, задержки, "тупизм" и прочие "радости" резючных джоев.
Добавьте сюда сложность приобретения резисторов с рабочими углами 45* и ощутите всю прелесть пропагандируемого Вами "фарша" из мух и котлет.

[Alex Oz]

Вообщем - "Назад в будущее!"
Да, холлы неидеальны, имеют свои минусы и ограничения, но и несомненные плюсы - простоту использования и долговечность. В любом случае холл будет шуметь предсказуемо и одинаково многие годы, чего не скажешь о резисторах, сколько их не смазывай.

Ну а если хочется большего - есть другие решения.

[servio]

Я долгое время использовал у себя в РУСе на одной оси резистор, а на другой оси холл. Я специально так сделал, чтобы видеть разницу между ними и пытаться получить более качественные показатели на холле. Холл хотя и требует пляски с бубном, но все-таки можно получить приемлемый результат. Дрожь не исчезнет, но ее величина не будет сказываться на игре. 5 единиц дрожи на оси с размахом 1024, это меньше процента. Как это может радикально повлиять? Да ни как. А вот резистор у меня через 4 месяца начал рывками дергаться. Дрожи не было, били рывки при движении. Очень не приятно. Особенно когда нужно точно прицелиться, это просто бесит.

[SVN]

Вообщем - "Назад в будущее!"

скорее - "Вперед в прошлое"

5 единиц дрожи на оси с размахом 1024, это меньше процента.

всё верно, так ведь у него до дрожи как таковой и не дошло. были скачки и весьма большие притом, да ещё даже и на резюках:

в статическом положении в любом месте значения прыгают на 150-500, судя по показаниям DXTweak. На резисторе значения тоже прыгают, но значения прыгают максимум на 30-50. Ось дрожит в любом положении,

сразу было понятно, что у него не хилые наводки, и не задействованные оси надо заземлить. что ему и был совет сделать.

В моем случае на котроллере стоят резисторы 10 кОм. Питание на осях 3.3 В. А почти на всех остальных джоях стоит стандарт - 100 кОм. Это значит, что перепад напряжения на датчике Холла в 10 раз хуже отражается на дрожжании моих осей. Именно поэтому у меня оси дрожжали аж на 500 единиц, а не на 50, как у всех остальных.
...
Я себе поставил обратно резисторы, заземлил все оси и вся дрожь мигом пропала. Теперь дрожи нет совсем.

выводы про холлы мягко говоря не верные, а также в значительной степени наблюдается юношеский максимализм
что касается резюков, то их можно юзать только в случае, когда они могут легко заменены на идентичные (что для джоев бывает ой как непросто, или попросту невозможно, как например для логитек 3д про). смазка проблему не решит, а промышленных резюков в джои не ставят.

И да, sergeantcool, в моем переделанном джое logitec 3d дрожи вообще нет, на слово поверишь? а на контроллере MJoy8, он кстати тоже на 10КОм резюки заточен, дрожь составляет 1 единицу из 1024. И это ещё без шаманства, о котором пишет servio, с ним полагаю было бы ещё лучше, но как известно лучшее - враг хорошего.

[Shtrih]

Подтверждаю слова SVN, переделал уже 2 логитека нет люфтов в механике, нет дрожи электронной-можешь теперь поверить идеальный джой бывает, можно рисунки на крыле противника рисовать! Вот ссылка я там тоже писал про дрожь, мне помогли подстроечные резистры на выходе на 100кОм там и схемка есть, но у каждого своё, кто-то говорит что и без резисторов всё плавно работает. http://www.sukhoi.ru/forum/showthrea...t=46924&page=5