мастерская

Продолжение:

Несмотря на все старания, убрать "дрожжания" до приемлимых значений не удалось. Дальше изучая эту проблему, я пришел к таким выводам. Схемотехника gameport рассчитана на источник тока, чем и является резистор на простом джое или педалях. Рисунок взят из "AN_GMR_Joystick.pdf"

Переменное сопротивления и есть простейший источник тока со всеми своими недостатками, основной из которых - достаточно большая нелинейность. Рабочий диапазон входа примерно 1.2 - 4.5 вольта (в зависимости от схемы верхние и нижние значения могут немного отличаться). Для лучшего отношения сигнал/помехи желательно полностью использовать этот диапазон. В основном схемы расчитаны как раз на сопротивление 100кОм. При большем сопротивлении - тока недостаточно для зарядки конденсатора до необходимой величины срабатывания компаратора в промежуток опроса ( сигнал "counstart"). Самодельщикам хочу обратить на это внимание. Зачастую, при конструировании, они не уделяют этому должное внимание. В результате обычное переменное сопротивление номиналом 100кОм и рабочим ходом примерно 270 градусов работает на 40-90 град. (рис.2), что примерно равно 10-60 кОм( в зависимости от типа сопротивления). К примеру - сопротивления в фирменных джоях имеет ход не более 180 град. (рис.3), да и то, изменяется сопротивление на весь диапазон, в основном, в пределах 90 градусов. Калибровка конечно справляется с меньшим диапазоном - расширяет, но увеличивает при этом и помехи и шорохи и "всяку каку". Что, конечно же, не есть хорошо.

Подобные проблемы имеют место и в случае применения оптопары. Мне показалось, мало кто замерял диапазон изменения сопротивления фотодиода в своих конструкциях. А ведь тут действуют те же правила и условия. Радость, от того, что поставленная оптопара работает - элероны отклоняются, рули шевелятся :-) - захлестывает, и что-то мерять уже не хочется, да и не надо вроде... Как хотите, но, если желаете достичь лучшего результата ( радость-то вскоре проходит, а проблемы остаются), надо напрячься.

 

Основные эксперименты я проводил с оптопарами от мышей.

Фотодиод в полной темноте имеет сопротивление близкое к бесконечности, по крайней мере - сотни мОм. В режиме максимальной освещенности - несколько кОм. Диапазон, как видите, огромен.

Идем дальше.

Случай первый - изменение сопротивления расстоянием между фотодиодом и светодиодом. Минимальное расстояние, при котором заметно изменение - 0.5 см. Максимальное (100кОм на 10кОм нагрузке - такая нагрузка использовалась всегда при замерах) до 10 см - это сильно зависит от типа оптопары, от тока через светодиод, качество линз на оптопаре, точность позиционирования луча на линзе фотодиода. Как видите факторов немало. В общем случае, мощность света, падаемого на фотодиод уменьшается по квадрату расстояния. Т.е. увеличение расстояния в 2 раза, уменьшает ее в 4 раза. Теоретически. Практически это не совсем так, потому что излучение источника фокусируется линзой. При точной фокусировке на линзе фотодиода, изменение его сопротивления ( так проще сказать) от изменения расстояния, в некоторых пределах близкО к линейным. Насколько - в каждом случае определяется экспериментально. При любом КРИВОЛИНЕЙНОМ движении, нелинейность просто ужасная и недопустимая, по крайней мере, для джойстика.

Случай второй - изменение светового потока с помощью шторки с переменной прозрачностью.
а) Изменяемая толщина шторки. Скажу сразу - подобрать материал для шторки - задача непростая. Распространенный вариант на фторопласте имеет на самом деле сомнительную ценность - он практически прозрачен для инфракрасного спектра. Изменение толщины с 1 до 10 мм дает изменения напряжения всего на 15 % на нагрузке. В свете вышесказанного, решайте сами. Так же необходимо тщательно механически обработать шторку. Неровности, царапины, неравномерная шероховатость - ухудшают равномерность изменения.
б) закрашенная градиентом прозрачная шторка. Обломитесь. Чернила для струйников пропускают ИК очень хорошо. Лазерник имеет ступенчатость сильную. Другие не пробовал, но учтите, что ИК лучи имеют совсем другие свойства, чем видимый спектр.

 

Теперь еще о дрожжании. Неплохой выход - повысить напряжение питания датчика с полупроводниковым источником тока, что даст необходимый запас для линейного и недрожжащего датчика, но требует внешнего источника питания, или проводить 12 вольт с компьютера.

Источник тока на микросхеме.

 
   
Пока все.  
   
   

 



Hosted by uCoz