Përmbajtje:
2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-13 06:58
Për të inkurajuar stërvitjen në veten dhe familjen, bëra një përshtatës që imiton një përshtatës standard të kontrolluesit të lojës USB, por kontrollon shpejtësinë e lëvizjes së lojës duke pedaluar në një makinë eliptike ose biçikletë stërvitore. Particularlyshtë veçanërisht e bukur për lojëra garash. Sigurisht që motivon dikë që të pedalojë shpejt kur luan lojëra garash.
Pajisja kryesore është një tabelë zhvillimi STM32F103C8 "pilulë e zezë" prej 2 dollarësh me bërthamën stm32duino Arduino dhe një bibliotekë USB HID që kam zhvilluar bazuar në pirunin bazë të libarra111. STM32F1 është i shpejtë dhe i lirë dhe ka mbështetje USB me shpejtësi të plotë, kështu që është perfekte për projektin.
Për ta përdorur, duhet të prekni sensorin e rrotullimit në biçikletën eliptike ose stërvitore (nëse sensori juaj i rrotullimit funksionon ndryshe nga ata në makinat tona-rreth 3v, i ulët aktiv-mund t'ju duhet të modifikoni qarkun dhe/ose kodin)
Shpejtësia eliptike/e rrotullimit të biçikletës kontrollon rrëshqitësin e kontrolluesit. Përveç kësaj, ju lidhni një kontrollues standard Wii Nunchuck ose Gamecube në përshtatës për lëvizjen e levës, butonave, etj. Ka shumë mënyra të ndryshme kontrolli. Për shembull, fëmijëve më të vegjël mund t'u duhet të rrisin shpejtësinë e tyre, dhe disa lojëra mund të përdorin një skemë të ndryshme kontrolli. Ekzistojnë një numër i skemave të kontrollit të integruar në softuer, dhe të tjerët lehtë mund të shtohen në kod. Pajisja mund të imitojë një kontrollues të lojës USB, tastierë, miun, kontrolluesin XBox 360, ose ndonjë kombinim të tre të parëve.
Drejtimi i lëvizjes aktualisht nuk është zbuluar: për të kaluar midis lëvizjes përpara dhe të kundërt, përshtatësi ka një çelës kalimi. (Përndryshe, mund të përdorni një sensor magnetik me efekt salle si kjo pajisje, dhe të ndryshoni qarkun dhe softuerin.)
Përshtatësi funksionon si një kontrollues standard USB, kështu që mund ta përdorni me Windows, Linux, OS X, Android, etj.
Si një bonus, përshtatësi ka të gjitha funksionet e këtij projekti, duke punuar si një përshtatës Gamecube me funksion të plotë, duke ju lejuar të përdorni kontrollues Gamecube në një kompjuter, duke përfshirë kontrollimin e lojërave me dyshekët e vallëzimit të pajtueshëm me Gamecube/Wii.
Kostoja është nën 10 dollarë, plus kuti (kam një dizajn të printueshëm 3D), tela dhe saldim. Pjesët:
- Bordi i zhvillimit "Black Pill" stm32f103c8 (2 dollarë në Aliexpress)
- Foleja e Gamecube (1.60 dollarë në Aliexpress, për një kordon shtesë Gamecube që mund të pritet)
- Bordi i shpërthimit të prizës Nunchuck ($ 0.51 në Aliexpress; kërkoni Wiichuck)
- Çelës i vogël ndërrimi me dy pozicione (nën $ 1 në Aliexpress)
- Zgjedhja juaj e lidhësve meshkuj dhe femra me dy përçues (rreth 1 $ në Aliexpress nëse shkoni me lidhës fuçi me fuqi 5.5mm); keni nevojë për një lidhës femër për makinë stërvitore
- 2 ndërprerës prekës (nën $ 0.50 në Aliexpress)
- 4 LED të kuq (nën $ 0.50 në Aliexpress; ju gjithashtu mund të përdorni një ekran të vogël Nokia LCD)
- kondensatorët: elektrolitik 10uF, dhe 100nF opsional
- rezistorë: 1 x 100K, 2 x 10K, 1 x 1K, 4 x 220ohm
- proto bord i vogël (nën 1 dollar në Aliexpress).
Një Nunchuck është i mirë për përdorim me një dorë me një makinë eliptike. Në një biçikletë stërvitje, mund të përdorni një përshtatës me dy duar si ai i Gamecube. Nëse dëshironi të përdorni vetëm njërën nga këto dy opsione kontrolli, mund të përdorni më pak lidhje.
Ju gjithashtu keni nevojë për një kompjuter, një hekur bashkues dhe një multimetër. Ju gjithashtu do të keni nevojë për një urë UART-në-USB (kam përdorur një Arduino Mega që kisha për një projekt tjetër; ose mund të blini një modul CP2102 në Aliexpress për një dollar) për të instaluar një bootloader në pilulën tuaj të zezë për ta përdorur atë me Mjedisi Arduino, ose përndryshe mund të shpenzoni edhe disa dollarë dhe të merrni bordin e zhvillimit të RobotDyn me një ngarkues ngarkues Arduino të para -ngarkuar.
Më lejoni të shtoj se po e marr këtë në konkursin Wheels, sepse është një mënyrë për të lidhur rrotat virtuale në lojërat e garave të makinave në një kompjuter me rrotat fizike të biçikletave të stërvitjes dhe eliptikëve.
Hapi 1: Prekni në sensorin e rrotullimit
Të dy makinat e stërvitjes që kam hackuar kanë një tastierë që tregon shpejtësinë. Ka tela që kalojnë midis tastierës dhe trupit të makinës. Ju duhet të prekni këto tela për të hyrë në të dhënat. Nëse makinat tuaja janë si të miat, tastiera mund të hiqet, dhe ju atje gjeni ose një kabllo fjongo (eliptike) ose dy tela (biçikletë). I futa në to duke i shkëputur telat dhe duke i tejkaluar ato me kërcyesit individualë meshkuj me femra në të cilët mund të godisja.
Përdorni provën dhe gabimin dhe një multimetër për të identifikuar një palë tela midis të cilave ka një impuls tensioni gjatë një rrotullimi të plotë.
Në thelb, stërvitja është kjo: lidhni multimetrin në një palë tela (duke pasur kujdes të mos shkurtoni asgjë) me makinën në punë dhe rrotulloni shumë ngadalë pedalet. Në të dy makinat tona, ka një palë tela mes të cilave normalisht tensioni është rreth +3V, por gjatë një pjese të shkurtër të rrotullimit bie në tokë: kjo është një skemë aktive-e ulët. Ju mund të gjeni që makina juaj ka një skemë aktive-të lartë ku pjesa më e madhe e rrotullimit është e tokëzuar, dhe pulsi është pozitiv, dhe më pas do t'ju duhet të redaktoni skicën Arduino.
Nëse mendoni se ka ndonjë shans që ndonjë prej telave në tastierën me të cilën po merreni të jetë AC, ju rekomandoj të ndaloni nëse nuk e dini vërtet se çfarë po bëni. Për fat të mirë, biçikleta jonë e stërvitjes është e pajisur me bateri dhe prizat tona eliptike futen në një mur në mur, kështu që ka vetëm rreth 12V DC rreth tastierës.
Në rastin e biçikletës stërvitore, ishte vërtet e lehtë. Kishte vetëm katër tela. Dy ishin për monitorin e rrahjeve të zemrës dhe dy ishin për sensorin e rrotullimit.
Eliptikja kishte shumë më tepër tela, dhe kështu ishte më shumë punë. Metoda e forcës brutale është kjo. Bashkangjitni një multimetër në një palë tela. Ngadalë bëni një rrotullim të plotë (ose pak më shumë në rast) në pedalet dhe shikoni nëse ka një rënie ose kërcim të tensionit. Nëse po, e keni atë. Nëse jo, përsëriteni për një palë tjetër. Kjo është shumë provë dhe gabim: për 13 tela, janë 78 rrotullime.
Këtu është një truk që mund t'ju ndihmojë të shpejtoni kërkimin për çiftin e duhur të telit. Ju mund të shpresoni që makina juaj, si e imja, të ketë tensionin e detektorit normalisht të lartë me një impuls të ulët. Nëse është kështu, atëherë nëse i lini pedalet në një vend të rastit, keni një shans të mirë që dy telat e detektorit të kenë rreth +3V ose +5V midis tyre. Pra, bëni vetëm testin e rrotullimit të pedalit për ato palë tela që kanë +3V ose +5V midis tyre.
Një truk tjetër. Ju mund të jeni në gjendje të identifikoni se ku shkakton sensori i rrotullimit në rrotullimin e pedalit. Për shembull, makina juaj mund të ndezë diçka në ekran atëherë, ose të përditësojë ekranin e shpejtësisë, ose të aktivizohet nga modaliteti i fjetjes, ose bip. Nëse është kështu, atëherë lëvizni pedalet rreth 1/3 e një rrotullimi larg, dhe më pas kërkoni palë tela që kanë 3-5V mes tyre, dhe testojini ato duke i lëvizur pedalet në pozicionin ku ndizet sensori.
Nëse mund të identifikoni telin e tokëzimit, mund ta përshpejtoni procesin në mënyrë të konsiderueshme, pasi atëherë ju vetëm duhet të kaloni midis tokëzimit dhe secilit tel të panjohur. Çuditërisht, megjithatë, në eliptikën tonë toka e furnizimit me energji nuk dukej të ishte e njëjtë me tokën e detektorit të rrotullimit.
Pasi të keni identifikuar telat, shënoni ato. Sigurohuni që të vini re:
- niveli i tensionit të lartë: nëse është më shumë se rreth 3.3V por jo më shumë se 5V, do të dëshironi të ndryshoni qarkun për të përdorur pin A9 në vend të A7 për zbulimin e rrotullimit pasi pin A9 është 5V-tolerancë dhe A7 nuk është, dhe redaktoni një rresht në skicën time; nëse është më shumë se 5V, do t'ju duhet të shtoni një ndarës të tensionit
- nëse pulsi i zbulimit të rrotullimit është i ulët ose i lartë: nëse pulsi është i lartë, do t'ju duhet të redaktoni një rresht në skicën time Arduino.
Nëse keni një oshiloskop dhe makina stërvitore është e pajisur me bateri, mund të përdorni edhe oshiloskop në vend të multimetrit. (Nëse makina stërvitore është e kyçur në AC dhe oshiloskopi juaj, duhet të dini për sythe tokësore dhe si t'i shmangni ato. Kini kujdes!)
Hapi 2: Përgatitni Bordin e Zhvillimit
Ngjitini gjashtë kunjat e bluzës qendrore në pilulën tuaj të zezë.
Nëse keni një bord RobotDyn me ngarkuesin Arduino, lidhni B0- dhe B1- me kunjat qendrore dhe mbaroni me hapin.
Përndryshe, tani duhet të instaloni bootloader. Do t'ju duhet ose një urë e pavarur UART në USB ose mund të përdorni një Arduino Uno ose Mega për këtë qëllim. Edhe pse pilula e zezë funksionon në 3.3V, kunjat UART janë 5V tolerante, kështu që mos u shqetësoni nëse lidhësi juaj funksionon në 3.3V ose 5V.
Nëse keni një Uno ose Mega, vendosni një kabllo kërcyesi midis RESET dhe GROUND. Kjo e kthen Arduino -n në një urë të dedikuar UART në USB, me përjashtim të faktit se kunjat TX/RX janë e kundërta se si zakonisht janë në një lidhës.
Shkarkoni binarin e bootloader. Ju dëshironi generic_boot20_pb12.bin. Në Windows, instaloni Demonstruesin e Flash Loader të ST. Në Linux (dhe ndoshta OS X dhe madje edhe Windows nëse preferoni mjetet e linjës komanduese), përdorni këtë shkrim python në vend, por udhëzimet e mia do të jenë për Windows.
Bëni lidhjet e mëposhtme:
- PA9 në UART urë RX ("TX" nëse përdorni trukun Arduino)
- PA10 në UART ura TX ("RX" nëse përdorni trukun Arduino)
- G to UART terren urë
Më pëlqen të përdor këshilla të sondës logjike për të bërë lidhjet në anën STM32, por gjithashtu mund të bashkosh në disa tela që mund t'i ndërpresësh më vonë (ose të çaktivizosh nëse dëshiron të jesh i zoti).
Lidhni urën tuaj UART me kompjuterin tuaj. Fuqizoni Pilën e Zezë përmes portës së saj USB (më së miri nëse e lidhni me një karikues sesa me kompjuterin, pasi kompjuteri ka të ngjarë të ankohet për një pajisje USB të panjohur). Filloni Demonstruesin e Ngarkuesit Flash. Zgjidhni portën COM për urën tuaj UART. Zgjidhni "Hiq mbrojtjen" nëse është e disponueshme. Zgjidhni një version flash 64kb dhe jo 128kb. Dhe ngarkoni binarin e bootloader.
Çaktivizoni gjithçka dhe më pas lëvizni kërcyesin nga B0+/qendra në B0-/qendër. Tani keni një bootloader që mund ta përdorni me Arduino IDE.
Hapi 3: Përgatitni Stm32duino në Arduino IDE
Supozoj se keni të instaluar Arduino IDE më të fundit.
Në Mjetet | Bordet | Menaxher i bordeve, instaloni mbështetje për Arduino Zero (thjesht vendosni Zero në kërkim, klikoni në hyrjen e gjetur dhe pastaj Instaloni). Po, ju nuk jeni duke punuar me një Zero, por kjo do të instalojë përpiluesin e duhur të gcc.
Tjetra, shkarkoni bërthamën stm32duino. Në Windows, unë rekomandoj shkarkimin e skedarit zip, pasi kur kam kontrolluar skedarët (pa dyshim, me svn), kam pasur disa probleme me lejet me skedarët në drejtorinë e mjeteve të Windows që kishin nevojë për rregullim. Vendoseni degën në Arduino/Hardware/Arduino_STM32 (kështu që do të keni dosje si Arduino/Hardware/Arduino_STM32/STM32F1, etj.) Në Windows, instaloni drejtuesit duke ekzekutuar drejtuesit / win / install_drivers.bat.
Instaloni bibliotekën time USBHID: Shkoni te Sketch | Përfshi Bibliotekën | Menaxhoni bibliotekat dhe kërkoni USBHID. Klikoni mbi të dhe klikoni në Instalo.
Instaloni bibliotekën time GameControllersSTM32: Shkoni te Sketch | Përfshi Bibliotekën | Menaxhoni Bibliotekat dhe kërkoni për GameControllers. Klikoni mbi të dhe klikoni në Instalo.
Hapi 4: Qarku
Konfigurimi im përdor katër LED për të treguar modalitetin aktual të emulimit në binar (po, mund të përdorni një ekran LCD, por kisha LED të shtrirë kur e ndërtova këtë), dy butona shtytës për të ndërruar modalitetin lart e poshtë (dhe bëni disa të tjera truket), dhe një ndërprerës ndërrimi për ndërrimin e drejtimit të lëvizjes.
Për më tepër, ekziston një hyrje I2C nga Nunchuck dhe një lidhje me kontrolluesin Gamecube. Nëse doni të mbështesni vetëm njërën nga këto dy, thjesht mund të redaktoni gamecube.h në skicë dhe të ruani veten për disa saldime.
Kam përdorur një copë të vogël protoboard për të montuar katër LED të modalitetit dhe dy butona të ndërrimit të modalitetit (lart e poshtë), si dhe një rezistencë tërheqëse për të dhënat e Gamecube. Unë nxora 3.3V në protoboard, por nuk kisha nevojë ta tregoja atë, megjithëse ju mundeni nëse dëshironi. Kam përdorur një copë tjetër të vogël protoboard për të montuar lidhësin Nunchuck.
Pritini kabllon Gamecube. Ju dëshironi të punoni me anën e prizës, atë me të cilën kontrolluesi juaj do të futet. Kabllot me shirita për t'u lidhur.
Tani bëni këto lidhje sipas diagramit të qarkut:
- Kondensator 10uF midis 3.3v dhe tokëzimit (me anën minus të çdo elektrolitike në tokë). Kjo duhet të jetë sa më afër çipit që të jetë e mundur, kështu që e bashkova atë drejtpërdrejt në tabelën e zhvillimit dhe jo në protoboard. Për masë të mirë, mund të shtoni një 100nF siç bëra unë, por nuk jam i sigurt se është e nevojshme.
- Fole Gamecube #2 - A6 në bordin stm32
- Rezistencë 1 Kohm midis prizës Gamecube #2 dhe 3.3V në bordin stm32 (ose në protoboard)
- Fole Gamecube #3 dhe #4 - terren në tabelën stm32
- Fole Gamecube #6 - 3.3V në bordin stm32 (ose në protoboard)
- LED në seri me rezistencë 220ohm (ose më të madhe) midis A0 në bordin stm32 dhe 3.3V (fund negativ (i sheshtë) në PA0; fund pozitiv në 3.3V)
- Përsëriteni me rezistencë LED+midis A1 dhe 3.3V, A2 dhe 3.3V, dhe A3 dhe 3.3V
- Kalimi momental midis A5 në bordin stm32 (modaliteti i rritjes) dhe 3.3V dhe një tjetër midis A4 dhe 3.3V (modaliteti i uljes); ky çelës rrit numrin e modalitetit
- Ndrysho kalimin midis A8 dhe 3.3V
- tokë makine stërvitore - terren stm32
- sinjal pozitiv i stërvitjes - bordi stm32 A7 (vini re se A7 është i mirë vetëm për 3.3V; nëse makina juaj e stërvitjes është 5V, përdorni A9 dhe redaktoni gamecube.h)
- Terren Nunchuck (i etiketuar - në bordin tim të përshtatësit) - terren stm32
- Nunchuck +3.3V (etiketuar +) - stm32 3.3V
- Nunchuck SDA (etiketuar D) - stm32 B7
- Nunchuck SCL (etiketuar C) - stm32 B6
- Rezistencë 10Kohm midis Nunchuck SDA dhe 3.3V në bordin stm32
- Rezistencë 10Kohm midis Nunchuck SCL dhe 3.3V në bordin stm32.
Hapi 5: Instaloni Sketch
Shkarkoni skicën time të Gamecube USB Adapter dhe ngarkojeni në Arduino IDE. Ka disa mundësi për të kontrolluar në gamecubecontroller.h:
- hiq // para #përcakto ENABLE_EXERCISE_MACHINE (të gjithë duhet ta bëjnë këtë)
- nëse keni nevojë të lëvizni lidhjen e makinës stërvitore në A9, ndryshoni PA7 në PA9 në rrotullimin konstant uint32_tDetector = PA7 line
- nëse pulsi i zbulimit të rrotullimit të makinës suaj të ushtrimit është i lartë, ndryshoni #define ROTATION_DETECTOR_CHANGE_TO_MONITOR FALLING në #define ROTATION_DETECTOR_CHANGE_TO_MONITOR RISING
- nëse nuk doni të përdorni një Nunchuck, vendosni // para #define ENABLE_NUNCHUCK
- nëse nuk doni të përdorni një kontrollues Gamecube, vendosni // para #define ENABLE_GAMECUBE.
Në Arduino IDE, zgjidhni Tools | Bordi | Seria gjenerike STM32F103C.
Shtypni butonin e ngarkimit me shigjetën e djathtë. Vini re se mund t'ju duhet të shtypni butonin e rivendosjes (ose shkëputni/lidhni) tabelën në kohën e duhur nëse merrni një mesazh që bordi nuk njihet.
Hapi 6: Lidhja e Ushtrimit të Makinës
Bashkojeni në një prizë për lidhjen e makinës suaj të stërvitjes. Në makinën tonë eliptike, e bashkova atë, ndërsa në biçikletën e stërvitjes, isha në gjendje të përdorja lidhëset dupont meshkuj dhe femra. Në anën eliptike, bëra një vrimë në anën e tastierës për t'iu përshtatur lidhjes. Në makinën e stërvitjes, unë thjesht kam tela që dalin nga ajo, dhe një kuti të vogël të printuar 3D (skedar OpenSCAD) në pjesën e jashtme.
Hapi 7: Rasti i projektit
Dikush mund ta mbyllë projektin në një kuti të vogël kartoni, një enë tupperware ose një rrethim të printuar me porosi 3D. Meqenëse kam një printer 3D, shkova për rrethimin me porosi. Skedarët OpenSCAD dhe STL janë këtu.
Këmbët janë krijuar për të ngjitur (punimet e superlidhësit) në pjesën e poshtme, dhe për të futur këmbë gome ngjitëse në to.
Unë gjithashtu ngjita nxehtësisht një fiksues fiksues dhe fiksues si në rastin e projektit ashtu edhe në makinat e stërvitjes.
Hapi 8: Përdorni
Të dy butonat mund të kalojnë midis deri në 16 mënyra të ndryshme emulimi (mund të keni më shumë, në fakt, por ka vetëm katër LED në projekt për të shfaqur numrin e modalitetit). Mënyrat e emulimit përcaktohen në gamecubecontroller.h në skicë. Për shumicën e lojërave, mund të përdorni modalitetin 1, levë të unifikuar me levë me shpejtësi 100%. Xhojstiku i emuluar ka një rrëshqitës (në fakt dy rrëshqitës, por të dy bëjnë të njëjtën gjë) që kontrollohet nga rrotullimi i makinës stërvitore. Butonat dhe levë vetë kontrollohen nga kontrolluesi Gamecube ose Nunchuck. Në Windows, disa lojëra mbështesin një kontrollues XBox 360, por jo një Joystick USB. Për ata, përdorni modalitetin 13 (shtypni butonin poshtë nga mënyra 1).
Mënyrat 9 dhe 10 ju lejojnë të pedaloni më ngadalë dhe akoma të merrni depresion të plotë rrëshqitës, i cili është i mirë për fëmijët, ose për makinat e stërvitjes të vendosura në rezistencë më të lartë. Ju gjithashtu mund të rregulloni shpejtësinë në exerciseisemine.ino.
Ka shumë mënyra të tjera të imitimit. Një referencë e printueshme përfshihet në modelist.pdf me skicën.
Kur pedaloni në makinën e stërvitjes, LED -të në projekt kalojnë nga shfaqja e numrit të modalitetit aktual në shpejtësi. Kur të katër dritat janë ndezur, shpejtësia juaj është në maksimum (rrëshqitësi i emuluar ka shtrirjen maksimale)-në atë pikë, nuk merrni asnjë avantazh në lojë nga të ecni më shpejt. Për më tepër, LED blu në tabelën STM32F1 ndizet kur gjithçka funksionon, por fiket kur ndizet sensori i rrotullimit.
Për të ndryshuar lëvizjen, përmbysni çelësin e ndërrimit të drejtimit në kutinë e përshtatësit.
Në Windows, ekzekutoni joy.cpl për të kalibruar dhe për të parë se si funksionojnë gjërat. Për shkak se është një telash që duhet të pedalosh shumë shpejt për të kalibruar levën e emuluar, ekziston një mënyrë për të mashtruar për kalibrimin. Në kontrolluesin Gamecube, nëse qëndroni të qetë për rreth 10 sekonda, mund të filloni të përdorni butonat e shpatullave për të kontrolluar rrëshqitësit e emuluar të levës. Me Nunchuck, ndërsa mbani butonin mode-minus, mund të përdorni levën lart/poshtë për të kontrolluar rrëshqitësit e emuluar në vend.
Nëse dëshironi një GUI për ndërrimin e mënyrave të emulimit, në Windows skica përfshin mode.py, një skript python me një GUI për ndërrimin e mënyrave. Ju gjithashtu mund të thërrisni mode.py në një skedar grumbull që fillon një lojë.
Dy lojëra që kam gjetur se funksionojnë vërtet mirë me makinën e stërvitjes janë Toybox Turbos dhe SuperTuxCart (falas).
Përshtatësi gjithashtu përfshin shumë karakteristika të tjera të emulimit. Për shembull, mund ta përdorni si një përshtatës të drejtpërdrejtë Nunchuck ose Gamecube Controller, duke emuluar levë, tastierë (p.sh., shigjeta/WASD) dhe/ose miun. Ka shumë mënyra të listuara në gamecubecontroller.h. Ju gjithashtu mund të lidhni një jastëk të pajtueshëm Dance Dance Revolution Gamecube/Wii dhe ta përdorni atë për të luajtur lojëra që nuk janë krijuar për të, si Tetris, për argëtim dhe stërvitje shtesë.