Yleistietoa ja perusteita

[Sami Puro 599]

Huomioitavaa kotiohjaamot-palstalla: FS Nordic tai palstalle kirjoittavat henkilöt eivät vastaa keskustelualueelle lähetettyjen rakennusohjeiden toimivuudesta, tai niistä mahdollisesti aiheutuneista vahingoista. Varmista aina turvallisuusjärjestelyt.

[Guest jmi]

Lisätään ylläpidon varoitukseen.

 

Aina sähkön kanssa työskennellessä. Jos et tiedä mitä teet. Älä tee!

 

Ja yleisten varoitusten jälkeen sitten perusteisiin. Tätä otsikkoa yritetään laajentaa sitä mukaan kun alueen moderaattorit ja muut asiantuntijat kerkeävät sitä tekemään.

 

10.9.2003 Perusteita, päivitetty 28.8.2005

 

Kotiohjaamon periaatteellinen tarkoitus on saada kotona suoritetusta simulaattoriharrastuksesta hiukan mielekkäämpää ja yleensä hiukan aidomman tuntuista. Toiselle kotiohjaamo on toinen näyttö ja parempi ohjain/poljin yhdistelmä. Jollekulle toiselle ei kelpaa kuin yksi yhteen tehty lentokoneen ohjaamo.  Kolmannelle sitten jotain tästä välistä.

 

Yhteistä näillä yleensä on että ohjelmistona on jokin tavallisessa kotitietokoneessa pyörivä lentosimulaattori.

 

Sitten pääasiaan. Kuinka tuollainen toteutetaan.

 

Näytöt

 

Monesti jo yhden tai kahden näytön lisääminen tuo paljon lisää ominaisuuksia ja mielekkyyttä lisääntyneen näyttötilan muodossa. Toiselle monitorille voi sijoittaa ulkokuvan ja muutaman päämittarin ja toiselle pelkkiä mittareita. Tai kartat tai mitä mieleen juolahtaa.

 

Toisen näytön saa helposti lisättyä lisäämällä tietokoneeseen toisen näytönohjaimen. Tai, mikäli olemassa olevassa näytönohjaimessa on kaksi liitäntää, voi käyttää molempia liitäntöjä ja laittaa suoraan toisen näytön tuohon vapaaseen liittimeen kiinni.

 

Pelkän mittariston lisääminen toiselle näytölle ei näy koneen kuormituksessa juuri lainkaan. mutta useampi ulkonäkymä (katse koneesta ulos) syö tehoa jo huomattavasti.

 

Muu rauta

 

Ohjaamon eri komponentit ovat yleensä erilaisia näyttöjä, mittareita, nuppeja ja nappeja. Näytöt ja mittarit voidaan hoitaa hyvin pitkälle monitorilla. Mutta nuppeihin ja nappeihin tarvitaan jotain muuta.

 

Autopilotin, radioiden tai muun lisääminen sitten tuokin jo huomattavasti lisää tuntumaa kun näppäimistön ja hiiren käyttö vähenee minimiin.

 

Tämä vaatii sitten yleensä jo osaamista. Ellei ole raharikas ja osta valmiita komponentteja, joita löytyy internetin kautta vaikka kuinka paljon. Haittana näillä on yleensä korkeahko hinta.

 

Kotiohjaamo-foorumilla olemme enemmänkin keskittyneet itse tehtyihin ratkaisuihin, joten puhun niistä enemmän. Ja itse tekemänllä saa laitteistosta juuri sellaisen kun itse tahtoo ja mihin oma osaaminen taipuu.

 

Ohjaamon sähköistys perustuu johonkin tietokoneen perään liitettävään liityntäkorttiin ja siihen sopivaan ohjelmistoon. Tämmöisiä vaihtoehtoja on useampiakin.

 

- Epic. Maailmalla pitkään DeFacto standardina ollut. Todettu toimivaksi mutta on kallis. Peruskortti maksaa jo yksistään 300-400 euroa.

 

- Hagströn ja muut "näppäimistökortit" emuloivat tavallisen näppäimistön painalluksia.

 

- FSBus on sitten se halpiskortti mutta josta on tullut suomessa standardi ja maailmallakin on nostanut kovasti päätään. Vaatii paljon omaa osaamista, mutta palkitsee tekijänsä.

 

- IOcards, uusin tulokas ja erittäin pätevä ratkaisu. Tämän voi hankkia täysin itsetehtävänä ratkaisuna tai osina tai täysin valmiiksi kasattuna ja testattuna. Riippuen omista taidoista ja toiveista. Myöskin erikoisemmat ratkaisut mahdollisia erillisen ohjelmointikielen avulla.

 

Itse kytkimet ovat ihan tavallisia painonappeja ja vipukytkimiä. Mitään erikoisia ei välttämättä tarvitse, ellei tahdo autenttisia himmeleitä, jolloin niitä joutuu jo hiukan metsästämään ja yleensä maksamaankin hiukan enemmän. Pyöritettäviksi nupeiksi käy erilaiset ns Rotary Encoderit tai vaikka jokin 12-asentoinen pyöritettävä kytkin (FSBus).

 

Kytkinelektroniikka kytketään liityntäkorttiin kortin speksien mukaan ja kortti sekä sen mukana tullut ohjelmisto huolehtii sitten toiminnon välittämisestä simulaattori-ohjelmalle. Jokaisen kytkimen toiminnan joutuu määrittämään itse ohjelmistoon. Mutta tämänhän joutuu tekemään vain kerran rakentamisen yhteydessä.

 

Tällä tavoin saadaan rakennettua myöskin erilaisia servo, askelmoottori ohjauksia jolla High-End rakentaja voi rakentaa itse mittaristot käyttämättä näyttöjä mittarien esittämiseen. Samoin erilaisia numeronäyttöjä saadaan tehtyä radiotaajuuksien ja autopilotin asetusten esittämiseen.

 

- J

[Guest jmi]

Kuinka teen polkimet

 

Polkimien mekanismi on hyvin helppo toteuttaa. Tarvitaan vain jokin kestävä alusta jokon muut komponentit kiinnitetään. Pari puu, muovi tai alumiini tankoa. Pultteja, jotain itse polkimiksi ja hiukan sähkövermeitä. Sekä kokemusta juottamisesta, kuten kaikissa kotikokkarin sähköhimmeleissä.

 

Käyn tässä läpi sen kuinka tuollainen poltinpaketti tehdään kytketään peliporttiin. Mutta en anna valmiita mittoja enkä muuta mekaniikkaa. Tällöin polkimista tulee juuri sellaiset kuin tahdot.

 

Ensimmäisenä piirrä paperille tai jollain cad-ohjelmalla hiukan speksiä millaiset polkimista tahdot. Oheisessa kuvassa on yksi hyväksi todettu mekaniikan malli.

 

(kuva ja polkimet: Tuomas Kuosmanen)

 

Tässä on käytetty pohjana vanerilevyä. Putket ja tangot on alumiiniprofiiliä. Alumiinientankojen, alustan ja pulttien välissä on pyöreät nylonkiekot pehmentämässä liikettä ja vähentämässä kulumista. Polkimet itse on samaa vanerilevyä kuin alustakin. Polkimien kiinnityksenä on yksinkertaisesti ison puretun käsipuristimen leuat.

 

Seuraavaksi tee polkimiin jokin keskittämisratkaisu. Jousi, kuminauha, ym, ym. Ideaalinen keskittäminen on vielä keksimättä. Jos sen keksit, kerro.

 

Nyt päästään sähköjen pariin.

 

Sähköpuolelle tarvitaan yksi 100kohmin potentiomerti, suojattua 2 napaista kaapelia sekä urospuolinen 17 pinninen D-liitin peliporttia varten.

 

Yksi vaihtoehto on purkaa aikansa elänyt peliohjain ja ottaa tarvittavat tarvikkeet sieltä. Ohjainhan voi olla USB tai peliohjain mallinen. Tällöin voit hypätä sähköhässäkän ylitse. Ja muitakin liitantäratkaisuja löytyy.

 

Juota potentiometrin toiseen reunapinniin ja kesimmäiseen pinniin kaapeli. Kaapelin toinen pää D-liittimeen siten että reunapinni on kiinni D-liittimen pinneissä 1, 8 ja 9. Kesimmäinen on kytketty pinniin 13.

Pinnien numerointi on yleenstä merkitty itse liittimeenkin hyvin pienillä numeroilla.

 

Oheisesta kuvasta näet peliportin kytkentäkaavion.

 

 

Nyt potentiometri pitäisi kytkeä jollain tapaa poljinten mekaniikkaan. Eli siihen akseliin, joka on kiinnitetty alustaan. Tämäkin on asioita, joihin ei ole löytynyt optimiratkaisua. Lisäksi optimiratkaisu on riippuvainen millaiset polkimet olet rakentanut.

 

Sen voi vaikka liimata suoraan akseliin kiinni ja jollain peltilapulla tukea polkimien runkoon kiinni. Tällöinkin potentiometrin liikerata on yleensä riittävä.

 

Lopuksi kytke polkimet tietokoneeseen ja lisää ohjauspaneelista itsellesi uusi peliohjain varustettuna polkimilla. Kalibroi ja käytä.

 

Lisäksi. Peliohjainportista jäi nyt käyttämättä 3 muuta akselia sekä 4 nappia. Näitä voi käyttää esimerkiksi kaasuihin tai mihin kukin haluaa käyttääkkään.

 

- J

 

Edit: Fiksattu kuvia //Tuomas

 

[Guest jmi]

Tässä esimerkissä suunnitellaan oheisen panelin elektroniikkaosuus FSBussia käyttäen.

 

Paneliksi valitsin Boeing 737:n autopilotin (MCP).

(oheinen kuva katoaa joskus, yritetään saada se pysyvämpään paikkaan)

 

[ Attachment removed / expired ]

 

Ensinnäkin tarvitaan yksi peruskortti. COM-kortti, joka toimii rajapintana lisäkorttien ja tietokoneen välillä. Se myöskin huolehtii lisäkorttien sähkön saannista.

Lisäkortteja ei tarvitse kuin kahta tyyppiä.

- Key, jolla saadaan pyöritettävät nupit ja kaikki kytkimet sekä painonapit.

- Display, joka huolehtii numeronäytöistä.

 

Ja sitten se 737:n autopilotti. Lasketaan mitä meillä siellä on, jolloin saamme samantien selville mitä kaikkea meidän pitää rakentaa.

- 6 näyttöä. Kolme 3-numeroista, yksi 4-numeroinen ja kaksi 5-numeroista näyttöä. VS-asetus tarvitsee 5-numeroisen, koska siinä pitää näyttää '-' merkki. Mutta 4-numeroisen tilalle joudumme pistämään 3-numeroisen, koska FSBus ei osaa näyttää kirjaimia. Jätämme sen yksinkertaisesti pois.

- 6 kiertonuppia. Eli namiskoita, joita pyörittämällä saadaan arvoja muutettua. VS kuuluu myös tähän ryhmään.

- 16 näppäintä tai painonappia.

 

Nyt, kiertonupit. Kiertonumiskat kytketään Key-korttiin. FSBussin kanssa voi käyttää useampaa kiertokytkintä. Knitter, Up/Down, BCD tai 12-asentoinen kiertokytkin. Jokainen tyyppi toimii hiukan eritavoin kuin toinen ja tästä johtuen liitynnätkin ovat erityyppisiä. Knitter ja Up/Down vaativat 2 kytkinpaikkaa. BCD ja 12-asentoinen vaativat 4 kytkinpaikkaa. Nämä tulee huomioida laskiessa paikkojen tarvetta.

 

Lisäksi kiertokytkimissä on huomioitava että Key-kortti on hajoitettu kahdeksaan kahdeksan kytkinpaikan ryhmään. 8 x 8 = 64, joka on myös sama määrä mitä on kytkinpaikkoja Key-kortilla. Tämä 8 paikan ryhmittely tuo mukanaan sen että kahta kytkintyyppiä ei voi sekoittaa keskenään tuon 8 paikan sisällä. Poikkeuksena kytkimet ja painonapit, joita voi sekoittaa.

 

Mutta. Mikäli olet pistänyt korttiin kaksi Knitter-kiertokytkintä, jotka molemmat vaativat 2 kytkinpaikkaa, eli yhteensä 4 kytkinpaikkaa. Et voi liittää loppuihin 4 kytkinpaikkaan muita kuin knitter-tyyppisiä kytkimiä. Nämä paikat jäävät yksinkertaisesti käyttämättä. Sama pätee muihinkinkiertokytkintyyppeihin.

 

Eli kun laskimme että autopilotti vaatii 6 kiertokytkintä. Käytettäessä Knitter tai Up/Down kytkimiä paikkoja vaaditaan jokaiselle se 2, eli yhteensä 12 kappaletta. Mutta 8 ryhmitys sanoo, jotta paikkoja vaaditaan kuitenkin yhteensä 16 kappaletta.

 

Käytettäessä BCD tai 12-asentoisia kiertokytkimiä, paikkoja vaaditaankin 24 kappaletta (6x4). Nyt jako 8 menee tasan, eli ylimääräisiä paikkoja ei jää tyhjäksi.

 

Lisäksi painonappeja ja kytkimiä oli 16 kappaletta. Nämä vaativat saman määrän kytkipaikkoja Key-kortilta. Lisätään tämä 16 kappaletta kiertokytkimien vaatimaan määrään ja saamme selville monta kytkinpaikkaa tarvitsemme. Eli knittereillä 32 kappaletta (16+16) ja 12-asentoisilla kierokytkimillä 40 paikkaa (16+24).

Ja 2-asentoinen kytkin ei tarvitse kuin yhden ainoan kytkinpaikan, silla toisen asennon kytkeminen kertoo kyllä kummassa asennossa kytkin on. Päällä, tai pois päältä.

 

Yhdessä Key-kortissa oli 64 kytkinpaikkaa, joten yksi kortti riittää.

 

Ja sitten näytöt.

 

Jokainen näyttö vaatii yhden näytönohjaimen. Ja yksi näyttö voi ohjata näyttöä, jossa on 1-5 numeroa. Numerot ovat esitetty 7-segmenttiyksiköillä.

 

Jos näytössä tarvitaan 3 numeroa, niin silloin tehdään vain kolminumeroinen näyttö ja jätetään 2 paikkaa ilman 7-segmenttejä. Näitä tyjiä paikkoja ei voi hyödyntää muualla.

 

Ohjainkortin piirilevylle mahtuu yhteensä 6 ohjainta näyttöjä varten. Jos tarvitse yhden näytön, joudut silti tekemään kokonaisen 6 näytön ohjainkortin. Loput 5 paikkaa voidaan kalustaa tarvittaessa.

 

Koska meidän esimerkissämme on sopivasti 6 näyttöä, jotka kaikki mahtuvat yhdelle ohjainkortille, kalustamme sen kokonaan. Sitten tarvitsemme itse näyttöyksikäitä varten kolme 3-numeroista ja kaksi 5-numeroista näyttökorttia.

 

7-segmenttejä tarvii yhden jokaista esitettävää numeroa kohden. 6 näyttöä, neljä 3-numeroista ja kaksi 5-numeroista. Yhteensä 24 7-segmenttiyksikköä (3+3+3+3+5+5).

 

Nyt. meillä onkin koko elektroniikkapuoli kasassa. Enää osien osto, piirilevyjen tekeminen ja koko himmelin kasaaminen. Sekä tarvitsemme yhden 9 voltin jännitelähteen.

 

En käy tässä läpi itse systeemin tekemistä, enkä edes kotelon kasaamista. Tarkoitus on vain esimerkin avulla näyttää kuinka perus MCP-panelin elektroniikkasuunnittelu tehdään ja toteutetaan. Loput ovat ihan jokaisen omista tarpeista ja haluista kiinni. Mitä tarvitsee ja millaisen laitteen haluaa tehdä.

 

- J

 

 

[Tuomas Kuosmanen 51]

http://welcome.to/ideaport

 

Tämä vaikuttaa hyvältä sivustolta!

 

//Tuomas