Cum este aranjat și funcționează joystick-ul

Prima mențiune a cuvântului „joystick” în contextul relatărilor despre un element de control basculant în aviație se găsește, de exemplu, în Robert Loren, care a scris în 1910 despre o pârghie centrală legată pentru a preveni decolare accidentală. O versiune a numelui acestei pârghii spune că joystick-ul a obținut-o în onoarea inventatorului cu numele de George - George stick și apoi au început să o numească mai pe scurt - „joystick” - un stick de bucurie, ca simbol al bucuriei zborului.

Prima utilizare a acestui tip de înclinare a fost realizată pe submarine confederate pentru direcție. În 1943, naziștii au folosit un joystick electric pentru a controla o rachetă de tip joystick. Mai târziu, în anii 1960, joystick-urile electrice au început să fie introduse peste tot, începând cu modele de aeronave controlate radio și terminând cu scaune cu rotile electrice.

Astăzi, joystick-ul este cel mai mult asociat cu un dispozitiv de introducere a datelor computerului, care este un mâner care se poate balansa pe două planuri verticale. Puteți utiliza joystick-ul pentru a controla, de exemplu, mișcarea unui avion virtual pe ecran în spațiul tridimensional sau bidimensional al simulatorului. Ocazional, joystick-urile permit rotirea mânerelor lor în jurul unei axe verticale.

În practică, electronica interpretează poziția mânerului, transmitând prin intermediul software-ului informatic informațiile despre valorile actuale ale celor trei coordonate spațiale, modificând astfel poziția obiectului pe monitor. În plus față de stick-uri, joystick-ul are adesea și butoane, comutatoare de comutare, glisoare și alte comenzi auxiliare care își extind foarte mult funcționalitatea. Joystick-urile sunt utilizate în jocuri pe calculator, telefoane mobile, roboți etc.

Joystick-urile diferă prin numărul de planuri de lucru în care poziția obiectului controlat se schimbă odată cu acesta. Joystick-urile unidimensionale vă permit să mutați obiectul în sus și în jos, înapoi și înapoi, la stânga și la dreapta. Două dimensiuni permit mișcarea în două planuri. Tridimensional - în tot spațiul tridimensional.

Principiul analizei poziției mânerului joystick poate fi diferit. Există senzori discret capabili să perceapă una din cele două poziții, interpretate ca „0” sau „1”. Mânerul în poziția complet retrasă - inițiază codul direcției sale.

Dacă mânerul continuă să fie ținut în această poziție, codul se repetă continuu. Astfel de joystick-uri pot fi găsite pe carcase pentru telefonul mobil, pe sloturi, la cele mai simple console de jocuri.

Senzorii analogi reacționează mai pe larg, deoarece întregul spațiu al unghiului joystick este ca și cum ar fi acoperit cu semnale percepute de la zero la maxim: mânerul este respins în continuare - valoarea codului este mai mare, restricția este impusă doar de sensibilitatea și rezoluția senzorilor, iar calibrarea pe coordonate este disponibilă, ceea ce vă permite să specificați poziția absolută cursorul.

Tipuri de senzori Joystick

Senzorii analogici din joystick-uri sunt implementați în diverse moduri. Dispozitive cu potențiometru și convertor analogic la digital Nu au cerințe speciale pentru mecanică, dar calitatea puterii este extrem de importantă aici, iar senzorul este de scurtă durată.

soluţii cu codificator - un senzor optic, cum ar fi o roată de viteze care întrerupe fasciculul de lumină în interiorul „mouse-ului”, - sunt destul de precise și de încredere, dar au o rezoluție de pas mic (doar 150 de pași pe cursă de comandă). Pentru a crește precizia poziționării, se utilizează multiplicatori sau codificatoare de înaltă precizie.

Manometrele de tip Strain sunt utilizate în joystick-urile laptopurilor și chiar ale unor aeronave, dar nu sunt utilizate pe scară largă în instrumentele de joc, deoarece aici este nevoie de o montare stabilă și rigidă.

Joystick-urile cu matrice optică, ca la un mouse optic, au precizie și fiabilitate ridicate, dar dimensiunea cursei este relativ mică.

Senzorii bazate pe efectul Hall sunt fiabile și durabile, sunt buni atunci când lucrează împreună cu o schemă de compensare a erorilor de asamblare în producție.

Majoritatea joystick-urilor moderne au o interfață de conectare USB, astfel încât sunt asociată atât cu un computer cât și cu console de jocuri.

Printre analogii există senzori uniaxiali și biaxiali ai joystick-urilor. Cu un senzor uniaxial, mânerul este fixat pe gimbal atunci când căruța se balansează la stânga și la dreapta, iar mânerul pe cărucior - în sus și în jos. Momentele de înclinare a mânerului în raport cu trăsura, iar căruia în raport cu baza joystick - sunt marcate de senzori.

Senzorii optici și magnetici biaxiali includ un magnet montat pe un mâner sau un laser care se deplasează în apropierea microcircuitului care îi monitorizează poziția. În locul unui cardan, la baza mânerului se poate instala o articulație cu bilă.

Un joystick discret cu balama este proiectat foarte simplu - închide contactul în patru poziții extreme. Balama poate fi simplificată și poate fi doar o combinație de tenoane și caneluri sau poate fi o articulație cardanică sau bilă.

Butoanele suplimentare și comutatoarele joystick-ului pot avea scopuri diferite. De exemplu, un comutator de comutare a focului automat, situat sub deget, vă permite să reparați modul de fotografiere. Butoanele de pălărie plasate în mod compact sunt mai puțin utilizate, dar sunt folosite pentru a controla și naviga meniurile sau pentru a comuta vizualizarea.

Roată, glisant sau manetă - pentru a controla motorul unei mașini virtuale. Pedale sau doar un buton rotativ (versiune simplificată) - pentru a simula conducerea. Există modele cu pedale și stilou. Joystick-urile mai scumpe au glisoare suplimentare, de exemplu, pentru a regla pasul șurubului în simulatorul de zbor.

Joystick-urile sunt utilizate pe scară largă nu numai în jocuri, ci și în proiectarea asistată de computer și în sistemele de modelare tridimensionale. Joystick-urile tridimensionale sunt populare aici, permițându-vă să mutați obiecte în trei planuri. Există multe prototipuri de astfel de joystick-uri, dar doar câteva companii produc astfel de produse în serie. Printre acestea: Dimensiunea forței, Novint Technologies, 3Dconnexion.