Recent Posts

2015-06-16

My first Arduino racing pad - video and conclusions

Hi!

For future reference, check out the video with the Arduino racing pad, that I've built here: http://jakkul.blogspot.com/2015/06/sim-racing-and-game-controllers-part-2_3.html

My first Arduino racing pad in full glory!


There are some problems with the design that need working on:
  • The ergonomics are not the best. It's hard to use one hand for acceleration, brakes and gears.
  • I think, that 8bits of data fed by Arduino to the PC for steering are not enough.
  • You cannot drink beer while driving. Two hands need to be always on the pad. This is not the case when driving with a mouse or a wheel.
  • The gaming-pad-like joysticks are crap. About half of the axis travel is analogue, the rest is in full on state. 
I have some ideas for the next design. But I guess that will have to wait until autumn, since my 3rd kid is due to be born within next 2-3 weeks :)

2015-06-03

Sim racing and game controllers - part 2 - Arduino leonardo project

I've written here about the need to build a customized pad-like controller for my racing games: http://jakkul.blogspot.com/2015/05/sim-racing-and-game-controllers-part-1.html Now I've managed to find 3 hours yesterday to put the thing together. But lets start from the beginning.


The Plan

The goal is to have the right hand operate the steering wheel potentiometer, the left hand's index and middle finger to operate accelerator and brakes, left thumb to operate gears up and down. After a long debate I came up with this:


The Plan

The ingredients

The thing that looked the most like the case for the device was a tupperware-like food container. It's also easily available, easy to drill and put things on and has a low low price of zero.

I also bought:
  • Arduino Leonardo (clone I guess),
  • two thumb joysticks,
  • four buttons (two used),
  • one linear 10k potentiometer,
  • some cables.

The stuff

Building

Building was a fun and easy part. I've screwed everything to the container, made a hole for cabling and connected together.


 Connecting it all was easy:
  • 5V and ground everywhere,
  • digital pins 2 and 3 to the gear switches,
  • X axis of the thumb joysticks (both) to analog lines 1 and 2,
  • potentiometer to analog line 0.
I haven't connected the rest of the stuff available in the joysticks - that was not needed.




Starting up

I've used the following excellent howto on how to get Arduino Leonardo to behave like a Joystick: http://www.instructables.com/id/Add-USB-Game-Controller-to-Arduino-LeonardoMicro/?ALLSTEPS. This is also very helpful: http://www.imaginaryindustries.com/blog/?p=80&cpage=1. There are two files that you need to get into your Arduino IDE environment (HID.cpp and USBAPI.h) that define the Joystick, that is not defined in Arduino IDE standard distribution.

I've used Arduino IDE 1.6.4 and Windows 7 64bit. I'm a linux addict, but since this is to be used in racing games, I wanted to test it straight away.

The step 2 of the howto mentioned above provides a test sketch (Arduino program) that allows for the arduino board to send signals as a joystick to your PC. The code that I've made basing on that and other examples in the net is presented below. You can switch displaying all values on COM port for double checking if it works. You can also tune your potentiometers and joysticks using max-min ranges. Keep in mind, that Arduino reads potentiometers and joysticks, returning and integer ranging from 0 to 1023, and the Joystick class requires the values to be between -127 and 127 for each axis.

Summary

It just works! I can now play my racing games with a full analogue controller without the hassle of a steering wheel. It's a different kind of fun, but still fun :)

The code

int useserial = 1;

float steeringmin = 0;
float steeringmax = 1023;
float brakemin = 501; //0;
float brakemax = 1023;
float accelmax = 1023;
float accelmin = 520; //0;
// 0 steer 1 brake 2 accel
float min = -127;
float max = 127;
float diff = max - min;

void setup() {
  Joystick.begin();
  if (useserial == 1 )
  {
    Serial.begin(9600);
  }
}

void loop() {

  float steer = (max - min) / (steeringmax - steeringmin) * ((float)analogRead(0) - steeringmin) + min;
  float accel = (max - min) / (accelmax - accelmin) * ((float)analogRead(2) - accelmin) + min;
  float brake = (max - min) / (brakemax - brakemin) * ((float)analogRead(1) - brakemin) + min;
  int gearup = digitalRead(2);
  int geardown = digitalRead(3);

  if (steer > max) {
    steer = max;
  }
  if (steer < min) {
    steer = min;
  }
  if (accel > max) {
    accel = max;
  }
  if (accel < min) {
    accel = min;
  }
  if (brake < min) {
    brake = min;
  }
  if (brake > max) {
    brake = max;
  }

  if (useserial == 1 )
  {

    Serial.print ((int)steer);
    Serial.print (' ');
    Serial.print (analogRead(0));
    Serial.print (' ');
    Serial.print (accel);
    Serial.print (' ');
    Serial.print (analogRead(2));
    Serial.print (' ');
    Serial.print (brake); Serial.print (' ');
    Serial.print (analogRead(1));
    Serial.print (' ');
    Serial.print (gearup);
    Serial.print (' ');
    Serial.println (geardown);
  }
  if (gearup == 0)
  {
    Joystick.pressButton(0);
  } else {
    Joystick.releaseButton(0);
  }

  if (geardown == 0)
  {
    Joystick.pressButton(1);
  } else {
    Joystick.releaseButton(1);
  }
  Joystick.setXAxis((int)steer);
  Joystick.setYAxis((int)accel);
  Joystick.setZAxis((int)brake);
  Joystick.sendState();
}

2015-06-02

Logitech K520 - opinia


Ludzie kochają klawiatury w laptopach, głównie chwaląc niski skok klawiszy i mniejszy wymagany nacisk. Laptop zajmuje mniej miejsca w mieszkaniu, można go schować do szafki i wyciągnąć na stół lub walnąć się z nim na kanapie wtedy gdy chce się z maszyny skorzystać. Tradycyjne klawiatury odchodzą do lamusa. Po podłączeniu do laptopa pozycja przy monitorze już jest niewygodna, a ktoś kto nie gra w gry, unika stacjonarnego kompa. Znajomy z trójką dzieci w M-3 mówi, że z tego powodu laptop jest tańszy niż stacjonarka - nie zajmuje cennego metra kwadratowego w mieszkaniu.

Dla większości z nas, komputer jest tylko maszyną do kontaktu z informacjami z otaczającego świata. Ważniejszy jest cel działania a nie jego forma. Małe ma znaczenie jakość klawiatury, jeśli ktoś zagląda głównie na allegro i FB, a dłuższe teksty pisał ostatnio na studiach.

Skoro ludzie korzystają z laptopów i nie dokupują zewnętrznych klawiatur, to może pisanie na laptopie jest wystarczająco wygodne? Może chwaląc klawiaturę rozmówcy chwalą ideę laptopa wogóle? Może nie chodzi wyłącznie o niski skok klawisza i mniejszy wymagany nacisk, ale również o to, że obudowa laptopa bardzo dobrze sprawdza się jako podkładka pod nadgarstki?

Idąc tym tropem, chciałem zaspokoić swoją potrzebę posiadania niedrogiej klawiatury bezprzedowowej z myszą. Chciałem kupić coś na czym wygodnie będzie się pisało, będzie można podłączyć do HTPC i móc siedzieć daleko od monitora i komputera. Żonie powiedziałem, że na biurku będzie mniej kabli się walało :)

Chyba nie będąc jeszcze w pełni świadomy i nie wiedząc jeszcze czego do końca oczekuję od klawiatury, kupiłem zestaw zawierający Logitecha K520, który oprócz innych cech miał zapewnić wygodę pisania na laptopie właśnie przez rzeczony niski skok klawiszy.

Co w zestawie i funkcje


Zestaw MK520 (bo tak się całość nazywa) zawiera klawiaturę K520, mysz M310 i bezprzewodowy kontroler USB Unifying. Mysz jest niewielkich rozmiarów, ma w środku miejsce na jednego paluszka i kontroler USB. Ma diodę, która pokazuje czy urządzenie jest włączone i mruga gdy bateria zdycha. Kontroler jest malutki, można go schować i w klawiaturze i w myszy. W pudełku znajduje się również przedłużacz USB, instrukcja i płytki.

źródło: http://blog.logitech.com/2010/08/12/new-logitech-wireless-combo-mk520-puts-convenience-and-control-at-your-fingertips/


Warto zaznaczyć, że jeśli ktoś kupi kilka urządzeń z kontrolerem Unifying, to może między nimi przeparowywać urządzenia: na Windowsie przy użyciu oprogramowania dostarczonego przez Logitech z urządzeniami, na Linuksie przy użyciu pakietu Solaar. Oprogramowanie pokazuje dodatkowo stan naładowania baterii wszystkiego co jest podłączone. Logitech ponoć mocno szyfruje komunikację z klawiaturą (AES) i dopuszcza na klawiaturze parowanie tylko z jednym odbiornikiem jednocześne. To znaczy, że jak masz dwie klawiatury (lub myszy) i dwa odbiorniki, to przenosząc klawiaturę do drugiej lokalizacji, musisz ją ponownie przeparować. "Internet" skarży się na takie rozwiązane, jednak trzeba zdawać sobie sprawę, że włączenie połączeń "n do n" byłoby po prostu niebezpieczne. Przysłowiowy sąsiad mógłby doparować Twoją klawiaturę do swojego odbiornika Unifying i odczytywać wszystko co wpisujemy do komputera łącznie z hasłami i loginami do banków internetowych.

Wygląd i układ klawiszy


Jak klawiatura wygląda - widać na zdjęciach. Układ klawiszy normalny, rozmiar normalny, jest mała podkładka pod nadgarstki. Klawiatura ma dodatkowo włącznik, diodę sygnalizującą włączenie i wyczerpanie baterii oraz kilka klawiszy multimedialnych. Sterowanie dźwiękiem nie wymaga instalacji dodatkowych sterowników w Windows 7 i w miarę świeżych środowiskach graficznych w Linuksie.
żródło: http://us.hardware.info/productinfo/104307/logitech-wireless-combo-mk520/photos

Obudowa i klawisze są zrobione z rozsądnej jakości plastiku. Dodatkowo dookoła całości jest element z przezroczystego pleksiglasu (lub czegoś innego), który dodaje temu urządzeniu smaku. 

Obudowa klawiatury została wykonana w taki sposób, że można ją postawić pionowo na tylnej ściance klawiatury. Jest to bardzo ciekawe rozwiązanie, które pozwala na oszczędzenie dużej ilości miejsca na biurku, wtedy gdy z komputera nie korzystamy.

Ergonomia

W obszarze wygody i komfortu zaczynają się pierwsze schody. Klawiatura daje się ustawić w wygodnej pozycji dzięki nóżkom, a podkładka pod nadgarstki, mimo że wąska i spadzista, daje możliwość oparcia dłoni podczas pisania. Po krótkim używaniu okazuje się, że podkładka jest za płytka i nadgarstki z niej zjeżdżają. Klawiatury da się używać również na kolanach, dociskając ją nadgarstkami. Nie można tego samego powiedzieć o wielu innych tanich bezprzewodowych zestawach.

Dziwi trochę to, że rząd klawiszy funkcyjnych jest wąski, ale do tego bardzo szybko można się przyzwyczaić.

Klawisze i mechanizm

Układ klawiszy w klawiaturze jest standardowy. Nietypowe rzeczy są dwie: wąski rząd klawiszy funkcyjnych oraz bardzo duży control i klawisz funkcyjny po prawej stronie spacji. W tym obszarze nie ma również klawisza "menu".

I tutaj pojawia się pierwszy zarzut do klawiatury, który chyba jest uniwersalnym problemem wszystkich klawiatur reklamowanych jako "płaskie", "laptopowe", "z niskim skokiem klawiszy". Mechanizm w tej klawiaturze wcale nie jest laptopowy. To klawiatura oparta o gumową membranę - najpopularniejszy i najtańszy mechanizm przełączników w urządzeniach do pisania.

Należy w tym miejscu zaznaczyć, że laptopy mają mechanizm oparty o gumową membranę, oraz specjalne dźwignie wyglądające jak nożyce pod każdym klawiszem osobno. Bardzo dobrze i zwięźle przedstawia to następujący artykuł na Wikipedii (po angielsku) http://en.wikipedia.org/wiki/Keyboard_technology. Klawiatura membranowa to membrane technology a klawiatura laptopowa "nożycowa" to scissor-switch keyboard.

Po wyjęciu klawisza okazuje się, że bieżnia "suwaka", który stabilizuje ruch przycisku, jest dużo krótsza niż w innych klawiaturach. Można na tej podstawie podejrzewać, że klawisze nie będą stabilne jeśli idzie o odporność na przechylanie na boki.

Same klawisze mają delikatne wgłębienia, dzięki czemu całkiem dobrze idzie trafianie palcami w kolejne literki. Nie jest idealnie jak w starych klawiaturach z wysokimi, trapezowatymi przyciskami, jednak lepiej niż w innych tanich urządzeniach.

Wrażenia z pisania

Od razu zacznę, że nie jest to najgorsza klawiatura z jaką miałem do czynienia. Mam nawet kolegę, który kupuje tylko takie - i do domu i do pracy i jest z nich zadowolony.

Klawisze dość mocno kolebią się na boki. Palce często nie trafiają we właściwy przycisk. Podkładka pod nadgarstki nie spełnia swojego zadania - ręce często z niej zjeżdżają. No i membrana - przyciski są bardzo "gąbczaste" na dnie. To najgorsza konstrukcja jaką posiadam (ale i tak lepsza niż supermarketówka).

Ogólnie - słabo. Ale to ja się czepiam. Znam użytkowników, którzy z tego urządzenia korzystają i nie zwracają uwagi na mankamenty które opisuję.

Warto również zaznaczyć, że zasięg klawiatura ma bardzo dobry i nie ma efektu przerywania albo opóźnienia w dotarciu liter na ekran. Bezprzewodowa technologia Logitecha działa wzorowo.

Podsumowanie

No więc jak tą klawiaturę należy ocenić? Zależy do czego porównywać. Jeśli do klawiatur mechanicznych albo innych tego typu wynalazków - to słabo. Jeśli porównywać do tanich korporacyjnych klawiatur membranowych - również. Jednak ktoś kto chce kupić tą klawiaturę kupuje ją dla jednej cechy - bezprzewodowości. I tutaj jest po prostu dobrze. Można ten sprzęt również ładnie schować na biurku, dzięki możliwości postawienia w pionie.

Używałem również innych tanich klawiatur bezprzewodowych: Logitech MK220 i Rapoo X1800. Zestaw MK520 należy ocenić jako jednoznacznie lepszy. Głównie przez większy rozmiar, dzięki czemu da się używać zestawu na kolanach. Do tego dochodzą lepszy zasięg i mniej problemów z sygnałem i normalny układ klawiszy.

Na koniec warto się również odnieść do klawiatur z tzw. "niskim skokiem". One niczym się nie różnią od zwykłych tanich membranowych konstrukcji. Producenci robią ładne, płaskie przyciski, ale daleko im od nożycowych mechanizmów znanych z laptopów. Po tak oznaczonym produkcie nie należy się spodziewać przyjemności z pisania porównywalnej do, na przykład, biznesowej linii laptopów Lenovo, ale patrząc na ofertę klawiatury na rynku widać, że raczej nabywcom to nie przeszkadza.