3D Printing

Yarış Simleri için İki Bileşenli H-shifter

Yarış Simleri için İki Bileşenli H-shifter

Temel Çıkarımlar

  • Sadece bir Arduino Pro Micro, standart bir joystick potansiyometresi ve iki adet 3-D-yazıcı parçası kullanarak 30 USD altında işlevsel bir H-desenli vites kolu yapılabilir.
  • Tasarım, basit bir 4-tel bağlantıdan başka herhangi bir lehim gerektirmez, bu da yeni başlayanlar için erişilebilir kılar.
  • Arduino-Shift veya SimHID gibi firmware’ler dakikalar içinde flaşlanabilir ve popüler platformları (iRacing, Assetto Corsa, rFactor 2) destekler.
  • Rafadan satılan ticari vites kollarına kıyasla DIY versiyonu %80-90 maliyet tasarrufu sağlar ve benzer gecikme süresi (< 5 ms) sunar.
  • Proje, yalnızca küçük CAD değişiklikleriyle diğer ergonomilere (sıralı kutu, ters-H) uyarlanabilir.

Giriş: Neden DIY H-Vites Kolü Yapmalı?

Yarış simülatörleri, tam ölçekli bir kokpit maliyeti olmadan dokunsal bir his isteyen hobi meraklıları için bir oyun alanı haline geldi. Yüksek-seviyeli sistemler 10 000 USD’yi aşabilse de, işlevsel bir giriş-seviyesi kurulum birkaç yüz dolara monte edilebilir. Birçok yol-araba siminin merkezinde, manuel şanzımanların klasik “H” düzenini taklit eden H-desenli vites kolu bulunur. Jason’ın son videosu, vites kolunu özüne indirgenen iki-bileşenli bir çözümü gösteriyor: bir joystick-stil potansiyometre ve bir Arduino Pro Micro, 3-D-yazıcı bir kasa ve düğme içinde barındırılıyor.


Temel Bileşenler

Bileşen Tipik Maliyet Özellikler Rol
Arduino Pro Micro (ATmega32U4) $8–$12 5 V, 16 MHz, 32 KB flash, yerel USB HID PC yarış yazılımı tarafından tanınan USB HID sinyalleri üretir
Joystick Potansiyometresi (2-axis) $3–$5 10 kΩ lineer, 0–5 V çıkış, 2-axis (X/Y) H-desenindeki dört yön girdisini sağlar
3-D-Yazıcı Kasa & Düğme $0–$2 (filament) PLA, 0.2 mm katman yüksekliği, ~150 g toplam Elektroniği tutar, H-dizaynını tanımlar ve dokunsal bir vites kolu sunar
Kablolar & Bağlantı Elemanları <$1 22-AWG tek çekirdek, Dupont erkek-kadın Potansiyometre ile mikrodenetleyici arasındaki basit dört-tel köprü
Opsiyonel: USB Kablosu $1 USB-A to Micro-B, 1 m Vites kolunu PC’ye bağlar

Toplam malzeme listesi (BOM): ≈ 24 USD.


Montaj Genel Bakışı

1. Bağlantı

Joystick potansiyometresi dört uca sahiptir: X-+, X--, Y-+, Y--. X-+ ve X-- uçlarını Arduino’nun A0 ve A1 pinlerine, Y-+ ve Y-- uçlarını ise A2 ve A3 pinlerine bağlayın. Önceden kablo ucuna takılmış Dupont konnektörler kullanıyorsanız lehim gerekmez; tek bir 4-pin jumper kablo yeterlidir.

2. 3-D-Yazıcı Kasa

CAD modeli bilinçli olarak minimalisttir:

  • Alt plakası (30 mm × 45 mm × 5 mm), Arduino için bir yuva ve potansiyometre için boşluk içerir.
  • Vites düğmesi (çap 30 mm, yükseklik 20 mm), H-desen konumlarıyla hizalanan dört kesik içerir.
    0.2 mm katman yüksekliği, %20 dolgu ve PLA ile hızlı bir üretim (≈ 45 dk, 0.4 mm nozul) sağlanır.

3. Firmware Yükleme

Açık kaynak SimHID firmware’ini indirin (GitHub: github.com/SimHID/Arduino). Arduino IDE (v2.2+) ile derleyin, Arduino Leonardo kartını seçin (Pro Micro ile uyumlu) ve yükleyin. Firmware, joystick’in her bir bölgesini ayrı bir HID tuşuna eşler (ör. “1” birinci vites, “2” ikinci vites vb.) ve kol merkezdeyken bir “Neutral” konumu sunar.

4. Kalibrasyon & Test

Hedef yarış yazılımını başlatın, kontrolcü ayarlarına girin ve vites kolunun dört çıktısını uygun vites yuvalarına atayın. Yüksek hızlı kamera ile yapılan gecikme ölçümleri, 5 ms’nin altında yanıt süresini doğrular; bu, ticari birimlerle eşdeğerdir.


Karşılaştırma: DIY H-Vites Kolü vs. Ticari Alternatifler

Özellik DIY İki-Bileşenli Yapı Tipik Ticari H-Vites Kolü (ör. Thrustmaster TH8A)
Fiyat $24 (parçalar) $300–$350
Gecikme ≤ 5 ms (USB HID) ≤ 4 ms (özel USB)
Özelleştirilebilirlik Açık-kaynak CAD, firmware değiştirilebilir Sabit geometri, sınırlı firmware
Montaj Zorluğu Yeni başlayan (lehimsiz) Tak-ve-çalıştır
Dayanıklılık PLA kasa (~2 yıl yoğun kullanım) Alüminyum gövde, 5 yıl+
Geliştirme Yolu Potansiyometreyi Hall-efekt sensörle değiştirerek daha yüksek hassasiyet Üretici aksesuarlarıyla sınırlı

DIY yaklaşımı, maliyeti büyük ölçüde düşürürken, sıradan ve orta seviyedeki sim sürücüler için benzer performans sunar.


Tasarımı Genişletme

  • Sıralı Mod: Düğmeyi 90° döndürün ve firmware’i X-eksenini “yukarı vites”, Y-eksenini “aşağı vites” olarak yeniden eşleyecek şekilde yeniden haritalayın.
  • Hall-Efekt Sensör Yükseltmesi: Potansiyometreyi 2-axis Hall sensörü (ör. AS5048A) ile değiştirerek ±0.1° çözünürlük elde edin ve aşınmayı ortadan kaldırın.
  • Malzeme Yükseltmesi: Kasanın ısı direncini ve darbe dayanımını artırmak için PETG veya nylon ile yazdırın.

Sonuç

Sadece bir Arduino Pro Micro, bir joystick potansiyometresi ve iki adet 3-D-yazıcı parçası kullanarak 30 USD altında işlevsel, düşük gecikmeli bir H-desenli vites kolu monte edilebilir. Tasarımın sadeliği—dört tel, tek bir firmware flaşı ve yazdırılabilir bir muhafaza—hobi seviyesindeki sim sürücüler için ideal bir giriş noktası ve daha ileri denemeler için esnek bir platform sunar. Premium birimlerin eksikliği olsa da…

İlgili Makaleler