A joystick elrendezése és működése

A „joystick” szó első említését a repülés ringató vezérlő eleméről szóló elbeszélések összefüggésében például Robert Loren írja, aki 1910-ben egy központi karról írt, amely a véletlenszerű felszállás elkerülésére szolgál. Ennek a karnak a egyik változata azt mondja, hogy a joystick a feltaláló tiszteletére kapta George nevén - George bot, majd röviden - joystick-nak - öröm botnak hívták, mint repülési öröm szimbólumát.

Az ilyen típusú dönthető csomót első alkalommal a Konföderációs tengeralattjárókban hajtották végre kormányzás céljából. 1943-ban a nácik elektromos joystickot használták a joystick típusú rakéta irányításához. Később, az 1960-as években, mindenhol elkezdték bevezetni az elektromos joystickot, kezdve a rádióvezérelt repülőgép-modellekkel és az elektromos kerekes székekkel.

Manapság a joystickot leginkább egy számítógépes adatbeviteli eszközhöz társítják, amely egy fogantyú, amely két függőleges síkban elfordulhat. A joystick segítségével irányíthatja például a virtuális repülőgép mozgását a képernyőn a szimulátor háromdimenziós vagy kétdimenziós térében. Időnként a joystickok lehetővé teszik, hogy a fogantyúik függőleges tengely körül forogjanak.

A gyakorlatban az elektronika értelmezi a fogantyú helyzetét, és a számítógépes szoftveren keresztül továbbítja a három térbeli koordináta aktuális értékeiről információkat, és így megváltoztatja az objektum helyzetét a monitoron. A botokon kívül a joysticknak ​​gombjai, váltókapcsolói, csúszkái és egyéb kiegészítő vezérlőelemei is vannak, amelyek jelentősen bővítik annak funkcionalitását. A joystick-okat számítógépes játékokban, mobiltelefonokban, robotokban stb. Használják.

A joystick-ok különböznek abban a munkasíkban, amelyekben a vezérelt tárgy pozíciója megváltozik a segítségével. Az egydimenziós joystickok lehetővé teszik az objektum fel-le mozgatását, előre-hátra, balra és jobbra mozgatását. Kétdimenziós lehetővé teszi a mozgást két síkban. Háromdimenziós - mind a háromdimenziós térben.

A joystick fogantyújának elemzésének alapelve eltérhet. Vannak különálló érzékelők, amelyek képesek érzékelni a két helyzet egyikét, amelyeket „0” vagy „1” értelmeznek. A fogantyú teljesen visszahúzott helyzetben - elindítja az irány kódját.

Ha a fogantyút továbbra is ebben a helyzetben tartják, a kód folyamatosan megismétlődik. Ilyen joystickok megtalálhatók a mobiltelefonok tokjain, a játékgépeknél, a legegyszerűbb játékkonzolokon.

Az analóg érzékelők szélesebb körben reagálnak, mivel a joystick teljes szögének tereje úgy van, mintha az érzékelt jelek nullától a maximálisig lennének borítva: a fogantyút tovább utasítják el - a kódérték nagyobb, a korlátozást csak az érzékelők érzékenysége és felbontása szabja meg, és rendelkezésre áll a koordinátákkal történő kalibrálás, amely lehetővé teszi az abszolút helyzet meghatározását. a kurzor.

A joystick-érzékelők típusai

A joystick-ban lévő analóg érzékelők különféle módon valósíthatók meg. Potenciométerrel és analóg a digitális átalakítóval Nincs külön követelmény a mechanikára, de itt az energiaminőség rendkívül fontos, és az érzékelő rövid élettartamú.

megoldások kódolóval - egy optikai érzékelő, például egy fogaskerék, amely megszakítja a fénysugárot az "egér" belsejében, - meglehetősen pontos és megbízható, de kicsi lépésfelbontással (joystick-löketenként csak 150 lépés). A pozicionálás pontosságának növelése érdekében szorzókat vagy nagy pontosságú kódolókat használnak.

A feszültségmérőket laptopok és akár néhány repülőgép joystickjában használják, ám ezeket nem használják széles körben a játék eszközökben, mivel itt stabil és merev tartóra van szükség.

Az optikai mátrixszal ellátott joystick-ok, mint az optikai egér esetében is, nagy pontossággal és megbízhatósággal bírnak, de a löket mérete viszonylag kicsi.

A Hall-effektuson alapuló érzékelők megbízhatóak és tartósak, jóak, ha a gyártási összeszerelési hibák kompenzálására szolgáló rendszerrel működnek együtt.

A legtöbb modern joystick USB-csatlakozási felülettel rendelkezik, így párosulnak mind a PC-vel, mind a játékkonzolokkal.

Az analógok között vannak egygombos és biaxiális érzékelők a joystickokon. Egyiaxiális érzékelővel a fogantyút rögzítik a karosszériához, amikor a kocsi balra és jobbra forog, a fogantyú pedig a fel és le. A fogantyúnak a kocsihoz viszonyított és a kocsi a joystick aljához viszonyított pillanatát érzékelők jelzik.

A biaxiális optikai és mágneses érzékelők tartalmaznak egy fogantyúra szerelt mágnest vagy egy lézert, amely a helyzetét ellenőrző mikroáramkör közelében mozog. Kardán helyett gömbcsuklót lehet felszerelni a fogantyú aljára.

A zsanéros diszkrét joystick nagyon egyszerűen van kialakítva - négy szélső helyzetben zárja az érintkezőt. A csuklópánt egyszerűsíthető, és egyszerűen csapok és hornyok kombinációja lehet, vagy lehet kardán vagy gömbcsukló.

A játék joystickjának további gombjai és kapcsolói különböző célokat szolgálhatnak. Például az automatikus tűz kapcsolója, amely az ujj alatt található, lehetővé teszi a fényképezési mód rögzítését. A tömören elhelyezett kalapgombokat ritkábban használják, de ezek a menük vezérlésére és navigálására, vagy a nézetek váltására szolgálnak.

Kerék, csúszka vagy kar - a virtuális autó motorjának vezérléséhez. Pedálok vagy csak egy forgatógomb (egyszerűsített változat) - a vezetés szimulálására. Vannak modellek pedállal és tollal. A drágább botkormányokhoz kiegészítő csúszkák is vannak, például a csavarok magasságának beállításához a repülésszimulátorban.

A joystick-okat nemcsak a játékokban, hanem a számítógépes tervezésben és a háromdimenziós modellező rendszerekben is legszélesebb körben használják. A háromdimenziós joystickok népszerűek itt, lehetővé téve tárgyak három síkban történő mozgatását. Az ilyen joystickok sok prototípusa létezik, de csak kevés vállalat gyárt ilyen sorozatban. Közülük: Force Dimension, Novint Technologies, 3Dconnexion.