Simulator Balap Arduino dan Kokpit: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Dalam instruksi ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana saya membangun simulator balap VR yang dikendalikan sepenuhnya oleh Arduino dengan roda umpan balik gaya yang kuat, pemindah 6 kecepatan, dan rak pedal aluminium. Bingkai akan dibuat dari PVC dan MDF. Tujuan saya untuk proyek ini adalah untuk menghasilkan pengalaman balap yang terasa sangat nyata di VR. Saya tidak peduli dengan tampilan simulator, hanya bagaimana rasanya saat kacamata VR menyala. Saya juga ingin menjadikan ini proyek anggaran, dan semua bahan yang tidak termasuk kacamata VR berharga kurang dari $350 dari toko perangkat keras lokal dan Amazon. Perhatikan bahwa proyeknya belum selesai, karena ini adalah proyek yang sedang berlangsung dan saya akan sering memperbarui Instruksi ini, tetapi saya memulainya sekarang karena proyek ini adalah batu penjuru saya di kelas STEM sekolah menengah saya.

Perlengkapan

Bahan untuk proyek ini dapat dengan mudah diperoleh dari pengecer online dan toko perangkat keras kotak besar. Karena itu, saya tidak akan memberikan daftar lengkap komponen pvc atau dimensi pvc, karena simulator ini dibuat dengan mempertimbangkan gaya mobil tertentu, dan juga dibuat dengan batasan ukuran agar sesuai dengan ruangan yang saya pilih untuk meletakkannya. Ada banyak hal berbeda yang perlu diperhatikan ketika mendesain rangka, seperti gaya mobil, (GT Car, Drift Car, Time Attack, Formula 1 dan kelas Open Cockpit lainnya…). Untuk desain saya, saya memilih untuk meniru posisi dan tata letak driver drift/Time Attack. Sekarang ke Material.

Bahan yang Dibutuhkan:

kira-kira 40ft dari 1.5in pvc

kira-kira 12 1.5in 90 derajat siku pvc

kira-kira 25 1.5in PVC T-fitting

3/4 Lembar MDF

100 pak #10 Sekrup Logam Lembaran 1 inci panjangnya

100 pak #10 Sekrup Kayu panjang 1.5in

75ft dari 20awg Kawat Inti Padat

Arduino Leonardo (1)

Potensiometer 10k Ohm (3)

Rotary Encoder AMT103 (1)

BTS7960 43a Pengendali Motor (1)

Catu Daya 12v 30a (1)

Sakelar Batas Standar (7)

VEX Robotics 2.5in CIM Motor

VEX Robotics CIMple Gearbox 4.61: 1

1/2in Keyed Hub dari andymark.com (Produk #am-0077a) (1)

Printer dan Filamen 3D (ABS dan TPU)

konektor xt60 dan xt90

Tabung Panas Menyusut

Roda Kemudi dengan Pola Pemasangan 6x70mm

Rilis Cepat Roda Kemudi Opsional

Kursi Bucket dan Slider

Harness 4pt opsional

Langkah 1: Konstruksi Bingkai

Dimensi bingkai sangat cair dan bergantung pada beberapa faktor yang berbeda. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah tempat duduk yang dipilih untuk membangun main frame, ukuran pengguna untuk menentukan jarak pedal, di mana sim akan diletakkan, karena setelah dirakit tidak mudah dipindahkan, dan Tentu saja gaya dan nuansa mobil yang Anda cari. Setelah Anda menyelesaikan semua detail ini, proses konstruksinya sangat mirip di berbagai sim. Mulailah dengan membangun persegi panjang yang akan menampung kursi. Perhatikan bahwa roda kemudi dipasang di bagian depan kursi persegi panjang, dan juga pastikan bahwa ada cukup ruang untuk kursi untuk meluncur melalui rentang gerak penuh untuk memastikan penyesuaian. Selanjutnya, potong persegi panjang dari MDF 3/4 inci, selebar persegi panjang kursi PVC, dan sepanjang lubang pemasangan untuk penggeser kursi Anda. Dari sana, Anda dapat mengunci tempat duduk Anda dan mulai mengukur seberapa tinggi roda kemudi yang dibutuhkan, serta berapa lama bingkai pedal harus. Menggunakan konstruksi segitiga untuk menghubungkan ujung rak pedal ke bagian atas dudukan roda kemudi sangat membantu untuk membuat rangka menjadi kaku. Jika Anda memilih untuk memasang harnes, Anda cukup memasang baut ujung harnes ke rel kursi melalui lubang bautnya. Meskipun ini tidak akan aman di mobil yang sebenarnya, ini lebih dari cukup kekakuan untuk simulator. Foto-foto di atas dapat membantu Anda memahami desain bingkai dan merencanakan bingkai Anda. Saya tidak masuk ke dalam membangun dengan dimensi keras apapun, karena hal-hal mulai berubah ketika Anda duduk di kursi dan mencoba untuk membuatnya nyaman dan dapat digunakan. Setelah rangka Anda dirakit, pastikan setiap sambungan aman dengan memberikan setiap pemasangan sekali lagi dengan palu karet. Kemudian Anda dapat mengebor lubang pilot melalui setiap sambungan PVC dan memasang sekrup logam #10 Lembar untuk menahan PVC bersama-sama. Untuk sebagian besar sambungan, satu sekrup sudah cukup, meskipun pada dudukan roda kemudi vertikal Anda mungkin perlu memasang lebih banyak. Setelah bingkai Anda terpasang, Anda dapat memulai pemasangan elektronik.

Langkah 2: Elektronik

Memasang encoder sangat sederhana, karena lubang encoder berukuran 1/2 inci dan sangat pas dengan poros gearbox. Encoder dengan antarmuka dengan arduino Leonardo untuk memberi tahu komputer di mana roda kemudi menghadap. Selanjutnya, ikuti diagram pengkabelan untuk membuat semua koneksi yang diperlukan. Anda dapat langsung menyolder ke arduino, atau menggunakan pin header. Saya memilih untuk menyolder untuk memastikan tidak ada koneksi yang terlepas secara tidak sengaja. Selanjutnya Anda perlu memilih penutup untuk catu daya, pengontrol motor, dan arduino Anda. Saya memilih untuk menggunakan kaleng amunisi, karena murah dan mudah didapat, dan sangat tahan lama. Saya mengebor lubang di samping dan memasang grommet karet untuk melindungi kabel dari ujung yang tajam. Saya kemudian melepaskan semua koneksi dari arduino dan keluar dari grommet dengan selongsong kabel nilon yang dikepang. Saya juga memasang konektor xt60 dan xt90 sekitar 6 inci setelah grommet untuk memudahkan penggantian dan peningkatan di masa mendatang. Setelah Semua pemasangan kabel selesai, Anda dapat memasang motor umpan balik gaya ke dudukan roda kemudi. Untuk memasang roda kemudi ke hub motor, Anda perlu mencetak adaptor 3D. File Solidworks untuk kaleng adaptor ditautkan. Shifter bukan desain saya, setelah beberapa kali gagal, saya memilih untuk menggunakan desain populer di Thingiverse. Ini dapat ditemukan dengan pencarian cepat, dan memiliki semua dokumentasi yang diperlukan untuk dirakit, jadi saya tidak akan repot-repot membahasnya di sini. Untuk memasang shifter, Anda memerlukan file Shifter mount dan Shifter Strap. Mount harus dicetak dalam ABS sedangkan strap harus dicetak dari TPU fleksibel. Mount ini memungkinkan Anda untuk menyesuaikan shifter dengan cepat, dan bahkan menukar sisi untuk mobil LHD dan RHD. Sampai sekarang, saya telah menyelesaikan hingga titik ini. Langkah selanjutnya adalah perakitan rak dan kotak pedal. Ini akan segera terjadi, dan instruksi akan diperbarui untuk mencerminkan kemajuan saya. Ada banyak contoh pedal sim DIY yang bagus di YouTube, yang dapat disesuaikan untuk bekerja dengan proyek ini dengan mudah, tetapi saya telah memutuskan untuk membuat rakitan pedal seluruhnya dari aluminium untuk meningkatkan aspek realisme.

Langkah 3: Langkah Selanjutnya

Setelah menyelesaikan perakitan pedal, pemasangan kabel dapat diselesaikan, dan kemudian simulator siap digunakan. Ingat bahwa simulator ini tidak dirancang untuk digunakan dengan pengaturan monitor, jadi tidak ada akomodasi untuk memasang layar apa pun. Saya memilih rute ini karena satu set VR googles yang bagus jauh lebih murah daripada pengaturan tiga monitor tradisional, dan saya percaya bahwa realisme untuk dapat melihat-lihat bagian dalam mobil dalam permainan seperti Assetto Corsa atau Project Cars 2 membawa dimensi baru untuk pengalaman simulator.