Sådan arrangeres joysticket og fungerer

Den første omtale af ordet "joystick" i forbindelse med fortællinger om et svingende kontrolelement inden for luftfart findes for eksempel i Robert Loren, som skrev i 1910 om en bundet centralhåndtag for at forhindre utilsigtet start. En version af navnet på denne håndtag siger, at joysticken fik den til ære for opfinderen ved navn George - George-pind, og så begyndte de at kalde den mere kortvarigt - “joystick” - en glædeskind, som et symbol på glæden ved flyvningen.

Den første brug af denne type vippeknap blev realiseret på de konfødererede ubåde til styring. I 1943 brugte nazisterne en elektrisk joystick til at kontrollere en raketype af joystick-typen. Senere i 1960'erne begyndte elektriske joysticks at blive introduceret overalt, begyndende med radiostyrede flymodeller og slutte med elektriske kørestole.

I dag er joysticket mest forbundet med en computerdataindgangsenhed, som er et håndtag, der kan svinge i to lodrette planer. Du kan bruge joysticket til at kontrollere for eksempel bevægelsen af ​​en virtuel flyvemaskine på skærmen i tredimensionel eller todimensionel plads på simulatoren. Lejlighedsvis tillader joysticks rotation af deres håndtag rundt om en lodret akse.

I praksis fortolker elektronikken håndtagets position ved at transmittere gennem computersoftware information om de aktuelle værdier for de tre rumlige koordinater og således ændre objektets placering på skærmen. Ud over selve stavene har joysticken ofte også knapper, skiftekontakter, skydere og andre hjælpekontroller, der i vid udstrækning udvider dens funktionalitet. Joysticks bruges i computerspil, mobiltelefoner, robotter osv.

Joysticks adskiller sig i antallet af arbejdsplaner, hvor placeringen af ​​det kontrollerede objekt ændres med dets hjælp. Endimensional joysticks giver dig mulighed for at bevæge objektet op og ned, frem og tilbage, venstre og højre. To-dimensionelle tillader bevægelse i to plan. Tredimensionel - i alt tredimensionelt rum.

Princippet for analyse af styringen af ​​joystick-håndtaget kan være anderledes. Der er diskrete sensorer, der er i stand til at opfatte en af ​​to positioner, fortolket som “0” eller “1”. Håndtaget i fuldt tilbagetrukket position - starter koden for dens retning.

Hvis håndtaget fortsat holdes i denne position, gentages koden kontinuerligt. Sådanne joysticks kan findes på mobiltelefonemballager, på spilleautomater på de enkleste spilkonsoller.

Analoge sensorer reagerer bredere, fordi hele pladsen i joystickvinklen er som dækket med opfattede signaler fra nul til maksimum: håndtaget afvises yderligere - kodeværdien er større, begrænsningen pålægges kun af følsomheden og opløsningen af ​​sensorer, og der findes kalibrering med koordinater, som giver dig mulighed for at specificere den absolutte position markøren.

Typer af joystick-sensorer

Analoge sensorer i joysticks implementeres på forskellige måder. Enheder med potentiometer og analog til digital konverter De har ikke særlige krav til mekanik, men strømkvaliteten er ekstremt vigtig her, og sensoren er kortvarig.

løsninger med kode - en optisk sensor, såsom et tandhjul, der afbryder lysstrålen inde i "musen", - er ret nøjagtige og pålidelige, men har en lille trinopløsning (kun 150 trin pr. joystick-slag). For at øge nøjagtigheden af ​​positionering bruges multiplikatorer eller kodere med høj præcision.

Strain målere bruges i joysticks af bærbare computere og endda nogle fly, men er ikke meget brugt i spilværktøjer, fordi der er behov for et stabilt og stift beslag.

Joysticks med en optisk matrix, som i en optisk mus, har stor nøjagtighed og pålidelighed, men slagstørrelsen er relativt lille.

Sensorer baseret på Hall-effekten er pålidelige og holdbare, de er gode, når de arbejder sammen med en ordning til kompensering af monteringsfejl i produktionen.

De fleste moderne joysticks har en USB-forbindelsesgrænseflade, så de er parret med både en pc og spilkonsoller.

Blandt de analoge findes der uniaxiale og biaxiale sensorer af joysticks. Med en uniaxial sensor er håndtaget fastgjort til klyngen, når vognen svinger til venstre og højre, og håndtaget på vognen - op og ned. Øjeblikke af svingning af håndtaget i forhold til vognen og vognen i forhold til bunden af ​​joysticket - er markeret med sensorer.

Biaxiale optiske og magnetiske sensorer inkluderer en magnet monteret på et håndtag eller en laser, der bevæger sig i nærheden af ​​mikrokredsløbet, der overvåger dens position. I stedet for en kardan kan der installeres et kugleled ved bunden af ​​håndtaget.

En diskret joystick med et hængsel er designet meget enkelt - det lukker kontakten i fire ekstreme positioner. Hængslet kan forenkles og bare være en kombination af tænder og riller, eller det kan være en kardan eller kugleled.

Yderligere knapper og afbrydere på joysticken kan have forskellige formål. For eksempel giver en skifte af automatisk brand, der er placeret under fingeren, mulighed for at fastsætte optagelsestilstand. Kompakt placerede hatknapper bruges mindre ofte, men bruges til at kontrollere og navigere i menuer eller skifte visninger.

Hjul, skyder eller håndtag - for at kontrollere motoren i en virtuel bil. Pedaler eller bare en drejeknap (forenklet version) - for at simulere kørsel. Der er modeller med pedaler og en pen. Dyrere joysticks har yderligere glider, for eksempel til at justere stigningen på skruen i flygesimulatoren.

Joysticks bruges mest ikke kun i spil, men også i computerstøttet design og tredimensionelle modelleringssystemer. Tredimensionelle joysticks er populære her, så du kan flytte objekter i tre plan. Der er mange prototyper af sådanne joysticks, men kun nogle få virksomheder producerer sådanne produkter i serie. Blandt dem: Force Dimension, Novint Technologies, 3Dconnexion.