OSW-MMOS直驅(qū)方向盤(pán)DIY過(guò)程記錄

國(guó)外原版通用教程 www.ascher-racing.com/OpenSimwheel

1、電機(jī)準(zhǔn)備

選擇支持外部模擬轉(zhuǎn)矩模式的伺服電機(jī)+配套伺服驅(qū)動(dòng)器,注意看外部模擬轉(zhuǎn)矩模式下是否支持指令換向

a.億豐驅(qū)動(dòng)器绘盟、時(shí)代超群等支持自定義IO輸入控制換向的電機(jī),力反饋使用PWM+DIR模式

b.華大沦零、伊萊斯等轉(zhuǎn)矩模式下只支持-10~+10v模擬信號(hào)輸入控制路操,力回饋使用100%-50%-0PWM模式屯仗,需要使用運(yùn)放添加減法電路控制

a類(lèi)咸魚(yú)較少,淘寶全新成套1200-1400左右峰弹,b類(lèi)咸魚(yú)二手較多垫桂,價(jià)格更低

交流伺服電機(jī)是目前性能最好的方案诬滩,普遍使用130電機(jī)疼鸟,但130電機(jī)單電機(jī)就有11kg,家里小需要經(jīng)常換地的話(huà)就很痛苦吴攒,于是選了110 6N電機(jī)洼怔,方便搬動(dòng)的同時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也更小安岂,理論上響應(yīng)速度也應(yīng)該更快域那,伺服電機(jī)最高可以達(dá)到額定扭矩的3倍,18N應(yīng)該可以穩(wěn)穩(wěn)的滿(mǎn)足原G29選手友瘤,早期不了解具體特性束倍,咸魚(yú)選了一個(gè)伊萊斯電機(jī)绪妹,價(jià)格合適黄选,成色漂亮办陷,到手測(cè)了以后才發(fā)現(xiàn)不支持換向,來(lái)回折騰一個(gè)月险毁,終于調(diào)試成功

2鲸鹦、STM32控制板

MMOS方案使用stm32f4作為主控板亥鬓,淘寶上STM32F407普遍50左右听皿,512K的版本就可以尉姨,mini的版本體積更小,引腳也夠覆致,就選用了這個(gè)

使用usb轉(zhuǎn)TTL串口燒錄固件后煌妈,通過(guò)usb連接電腦汰蜘,啟動(dòng)MMOS軟件,可以識(shí)別并進(jìn)行設(shè)置

3色难、擴(kuò)展輸入輸出電路

MMOS固件是讀取電機(jī)編碼器數(shù)據(jù)作為方向盤(pán)角度輸入莱预,游戲里力回饋數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PWM+方向輸出控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)力回饋,伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩模式支持模擬輸入危喉,用pwm當(dāng)做模擬信號(hào)直接輸入州疾,電機(jī)會(huì)有震動(dòng)辜限,體驗(yàn)并不好,所以需要添加外圍電路轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)严蓖,

編碼器信號(hào)輸入:

便宜的電機(jī)都是增量式編碼器薄嫡,ABZ三路信號(hào),每路差分輸出颗胡,A+A-B+B-Z+Z-毫深,總共6路信號(hào),差分信號(hào)可使用單路直接輸入毒姨,但容易受到干擾哑蔫,因此使用AM26LS32或sn75175對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行采集,轉(zhuǎn)換為單路ABZ方波信號(hào)弧呐,輸入至STM32闸迷,波形更穩(wěn)定腥沽,方向識(shí)別也更精準(zhǔn)

力回饋pwm輸出:

a.支持指令換向的電機(jī)言沐,使用pwm轉(zhuǎn)0-10v模塊轉(zhuǎn)換為模擬量后輸入窖维,dir作為單獨(dú)指令輸入

b.只支持-10v~+10v的電機(jī)琳轿,使用pwm轉(zhuǎn)0-10v轉(zhuǎn)換為模擬量,再使用運(yùn)放減法電路涵防,得到-5v~+5v的模擬輸出(http://www.reibang.com/p/9f9480f7aaca)

-5~+5V的信號(hào)可以直接輸入至伺服驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器中模擬信號(hào)增益可調(diào)杀怠,將原增益參數(shù)調(diào)大即可達(dá)到300%的轉(zhuǎn)矩控制

pwm轉(zhuǎn)電壓目前有兩種方案椰憋,LTC2644芯片-延遲低速度快價(jià)格高,GP8108芯片-價(jià)格低速度一般赔退,引腳簡(jiǎn)單夠用

運(yùn)放減法使用OP07芯片

驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào):

驅(qū)動(dòng)器可以設(shè)置為通電使能橙依,或IO引腳控制使能证舟,使用控制使能,可以單獨(dú)外接緊急切斷按鈕更加安全

無(wú)方向控制的-10v~+10v方案中窗骑,使用GP8101 pwm轉(zhuǎn)模擬信號(hào)模塊輸出需要10ms左右穩(wěn)定女责,未穩(wěn)定前模塊輸出為0,通過(guò)減法電路后创译,輸入到模擬引腳為-5v抵知,此時(shí)如果先伺服電機(jī)已經(jīng)通電,會(huì)有一下大幅度反轉(zhuǎn)软族,比較危險(xiǎn)刷喜,因此需要添加RC延時(shí)導(dǎo)通電路,控制使能信號(hào)延時(shí)200ms發(fā)送(http://www.reibang.com/p/98396fd67af3)

4立砸、方向盤(pán)部分電路連接

電機(jī)編碼器? ——? 驅(qū)動(dòng)器編碼器接口CN1(伺服電機(jī)成套匹配)

電機(jī)動(dòng)力 —— 驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力接口U V W PE(伺服電機(jī)成套匹配)

220V交流電—— 電源濾波器 —— 驅(qū)動(dòng)器rst輸入掖疮,地線(xiàn) —— 驅(qū)動(dòng)器外殼或單獨(dú)接地引腳(地線(xiàn)十分重要,必須接颗祝,電機(jī)對(duì)電網(wǎng)有干擾浊闪,會(huì)影響踏板的模擬量的輸入,可以使用電源錄波器來(lái)進(jìn)行隔離吐葵,效果顯著)

驅(qū)動(dòng)器控制接口CN2 —— STM32控制及板外圍電路 (編碼器ABZ规揪、驅(qū)動(dòng)器模擬輸入、模擬地温峭、方向指令猛铅,驅(qū)動(dòng)器使能)

伊萊斯電機(jī)編碼器為2500線(xiàn),mmos轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)置10000凤藏,勾選反向編碼器奸忽,PWM設(shè)置100.50.0,頻率8.2KHz

5揖庄、方向盤(pán)機(jī)械部分組裝

電機(jī)軸去掉定位梢后栗菜,使用張緊套連接方向盤(pán)或快拆,張緊套與快拆見(jiàn)需要一個(gè)轉(zhuǎn)接法蘭連接固定蹄梢,可3D打印或淘寶CNC定制疙筹,競(jìng)技方向盤(pán)孔距一般為70mm,快拆分70mm和75mm兩種

電機(jī)本身需要對(duì)應(yīng)尺寸的基座禁炒,固定至方向盤(pán)支架而咆,淘寶有成品伺服電機(jī)支架,孔距需要和游戲支架匹配


常見(jiàn)成品方向盤(pán)參數(shù)
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