Arduino Racing Simulator och cockpit: 3 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:42

I denna instruerbara kommer jag att visa dig hur jag byggde en helt arduino -styrd VR -racersimulator med ett kraftfullt kraftåterkopplingshjul, 6 -växlad växel och aluminiumpedalställ. Ramen kommer att konstrueras av PVC och MDF. Mitt mål för detta projekt var att producera en racingupplevelse som känns extremt verklig i VR. Jag var inte orolig för hur simulatorn ser ut, bara hur det känns när VR -glasögonen är på. Jag ville också göra detta till ett budgetprojekt, och allt material som inte inkluderar VR -glasögon kostar mig mindre än $ 350 från en lokal järnaffär och Amazon. Observera att hans projekt inte är klart, eftersom detta är ett pågående projekt och jag kommer att uppdatera denna instruktionsboken ofta, men jag startar det nu eftersom detta projekt är min grundsten i min STEM -klass på gymnasiet.

Tillbehör

Material för detta projekt kan enkelt hämtas från onlinebutiker och stora boxvaruhus. Med detta sagt kommer jag inte att tillhandahålla en fullständig lista över pvc -komponenter eller pvc -dimensioner, eftersom denna simulator byggdes med en specifik bilstil i åtanke och byggdes också med storleksbegränsningar för att passa i rummet jag valde att sätta den i Det finns många olika saker att ta hänsyn till när du utformar ramen, till exempel bilstil, (GT Car, Drift Car, Time Attack, Formula 1 och andra Open Cockpit -klasser …). För min design valde jag att efterlikna en drift/Time Attack -förares position och layout. Nu till Material.

Material behövs:

Cirka 40 fot 1,5 tum pvc

Cirka 12 1,5 i 90 graders PVC -armbågar

Cirka 25 1,5-tums PVC-kopplingar

3/4 MDF -ark

100 -pack #10 plåtskruvar 1 tum långa

100 -pack #10 träskruvar 1,5 tum långa

75ft 20awg Solid Core Wire

Arduino Leonardo (1)

10k Ohm potentiometer (3)

AMT103 Rotary Encoder (1)

BTS7960 43a Motorstyrenhet (1)

12v 30a nätaggregat (1)

Standardgränslägesbrytare (7)

VEX Robotics 2,5 -tums CIM -motor

VEX Robotics CIMple växellåda 4.61: 1

1/2in Keyed Hub från andymark.com (Produktnr am-0077a) (1)

3D -skrivare och filament (ABS och TPU)

xt60- och xt90 -kontakter

Krympslang

Ratt med 6x70mm monteringsmönster

Valfritt ratt Quick Release

Skopstol och reglage

Valfria 4pt selar

Steg 1: Konstruktion av ram

Ramens mått är mycket flytande och beror på ett par olika faktorer. Saker att ta hänsyn till är sätet du väljer att bygga huvudramen runt, storleken på användaren för att bestämma pedalavståndet, var simmen ska placeras, eftersom det inte är lätt att flytta efter att det är monterat och självklart bilstilen och känslan du letar efter. Efter att du har tagit fram alla dessa detaljer är byggprocessen mycket lik i olika sims. Börja med att bygga rektangeln som rymmer sätet. Observera att ratten är monterad på framsidan av sätets rektangel, och se också till att det finns tillräckligt med plats för sätet att glida genom hela sitt rörelseomfång för att säkerställa justerbarhet. Skär därefter en rektangel av 3/4in MDF, lika bred som rektangeln av PVC -säte, och så länge som monteringshålen för dina sitsreglage. Därifrån kan du skruva ner sätet och börja mäta hur hög ratten måste vara, samt hur lång pedalramen måste vara. Att använda en triangulär konstruktion för att ansluta änden av pedalstället till toppen av rattfästet hjälper starkt att stelna ramen. Om du väljer att installera selar kan du helt enkelt montera bulten som seleändarna sitter på sätesskenorna genom deras bulthål. Även om detta inte skulle vara säkert i en verklig bil, är det mer än tillräckligt styvhet för en simulator. Bilderna ovan kan hjälpa dig att få en förståelse för ramdesign och planera din ram. Jag gick inte in i byggnaden med några hårda dimensioner, eftersom saker börjar förändras när du sitter i sätet och försöker göra det bekvämt och användbart. Efter att din ram har monterats, se till att varje led är säkert genom att ge varje beslag en gång om med en gummiklubba. Sedan kan du borra pilothål genom varje PVC -skarv och installera en #10 plåtskruv för att hålla ihop PVC: n. För de flesta skarvar räcker det med en skruv, men på det vertikala rattfästet kan du behöva installera mer. När din ram är ihop kan du börja elektronisk installation.

Steg 2: Elektronik

Att installera givaren är mycket enkelt, eftersom givarhålet är 1/2 tum och passar perfekt på växellådans axel. Kodaren med gränssnitt med arduino Leonardo för att berätta för datorn var ratten är vänd. Följ sedan kopplingsschemat för att göra alla nödvändiga anslutningar. Du kan antingen lödas direkt till arduino eller använda stifthuvudena. Jag valde att lödda för att se till att inga anslutningar av misstag upphävs. Därefter måste du välja ett hölje för din strömförsörjning, motorstyrenhet och arduino. Jag valde att använda en ammunitionsburk, eftersom de är billiga och lättillgängliga och mycket hållbara. Jag borrade hål i sidan och installerade gummihylsor för att skydda kablarna från vassa kanter. Jag körde sedan alla anslutningar från arduinoen och ut genom hylsan med flätad nylonkabelhylsa. Jag installerade också xt60- och xt90 -kontakter cirka 6 tum efter hylsan för att göra det enkelt att byta och framtida uppgraderingar. Efter att alla kablar har gjorts kan du montera din kraftåterkopplingsmotor på rattfästet. För att fästa ratten på motornavet måste du 3D -skriva ut en adapter. Solidworks -filen för adapterburk är länkad. Växlaren var inte min design, efter flera misslyckade försök valde jag att använda en populär design på Thingiverse. Detta kan hittas med en snabb sökning och har all dokumentation som behövs för att montera, så jag kommer inte bry mig om det här. För att montera växeln behöver du Shifter mount och Shifter Strap -filer. Fästet ska vara tryckt i ABS medan remmen måste tryckas från flexibel TPU. Detta fäste låter dig snabbt justera växelreglaget och till och med byta sida för LHD- och RHD -bilar. Från och med nu har jag slutfört fram till denna punkt. Nästa steg är montering av pedalställ och låda. Detta kommer att ske snart, och det instruerbara kommer att uppdateras för att återspegla mina framsteg. Det finns bra exempel på DIY simpedaler på YouTube, som enkelt kan anpassas för att fungera med det här projektet, men jag har bestämt mig för att bygga pedalenheten helt i aluminium för att öka realismaspekten.

Steg 3: Nästa steg

Efter att pedalen har slutförts kan ledningarna slutföras och sedan är simulatorn klar att använda. Kom ihåg att denna simulator inte var avsedd att användas med en bildskärmsinställning, så det finns inget boende för att montera några skärmar. Jag valde den här rutten eftersom en bra uppsättning VR -googlar är mycket billigare än den traditionella trippelmonitorinställningen, och jag tror att realismen att kunna titta runt på insidan av en bil i spel som Assetto Corsa eller Project Cars 2 ger en helt ny dimension till simulatorupplevelsen.