DIY 飞行模拟器方向舵脚踏板：分步制作指南

组件与物料

项目简介

2021 更新：新版脚踏板采用 HID 接口，设计改进，高精度霍尔传感器模块提供极佳控制手感。详情见作者网站。

各位飞行模拟爱好者好！我设计并制作了一套用于飞行模拟器的方向舵脚踏板，核心由 Arduino 控制。制作仅需两天，但文档整理花了两周。我制作了多个视频详细展示全过程。

制作方案

Arduino 与模拟器连接有两种方式：

1. 数字连接：使用 ArduinoJoystickLibrary 和 Arduino Micro 板，识别为 HID 游戏手柄。
2. 模拟连接：本文提供的代码采用此方式，通过数字电位器输出模拟电压信号。

两种方式的电路制作和传感器配置均在视频中演示。

传感器与电子电路

采用 4 个 SS49E 霍尔线性传感器检测踏板位置，3 个 MCP41050 数字电位器通过 SPI 接口输出模拟电压，模拟传统电位器信号。电路设计紧凑，适合集成在脚踏板内部。

代码：模拟输出（通过数字电位器）

#include <SPI.h>
#define CS_RUDDER 10
#define CS_LEFT 8
#define CS_RIGHT 9
#define SENSOR_LEFT_PEDAL A6
#define SENSOR_RIGHT_PEDAL A5
#define SENSOR_RUDDER_LEFT A0
#define SENSOR_RUDDER_RIGHT A1

int val_left, val_right, remap_left, remap_right, rudder;
int val_brake_left, val_brake_right, remap_brake_left, remap_brake_right;
int tuning_rudder = 128;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  SPI.begin();
  pinMode(CS_RUDDER, OUTPUT);
  pinMode(CS_LEFT, OUTPUT);
  pinMode(CS_RIGHT, OUTPUT);
}

void loop() {
  // -------- 方向舵 -128 ~ 128 --------
  val_left = analogRead(SENSOR_RUDDER_LEFT);
  if (val_left <= 950) {
    remap_left = map(val_left, 30, 870, -128, 0);
  } else remap_left = 0;
  if (remap_left > 0) remap_left = 0;
  if (remap_left <= -128) remap_left = -128;

  val_right = analogRead(SENSOR_RUDDER_RIGHT);
  if (val_right <= 950) {
    remap_right = map(val_right, 0, 820, 132, 0);
  } else remap_right = 0;
  if (remap_right < 0) remap_right = 0;
  if (remap_right >= 127) remap_right = 127;

  rudder = remap_left + remap_right;
  if (remap_left == 0) tuning_rudder = tuning_rudder + 128;
  else tuning_rudder = abs(tuning_rudder - 128);

  // -------- 刹车 0-255 --------
  val_brake_left = analogRead(SENSOR_LEFT_PEDAL);
  if (val_brake_left <= 328) {
    remap_brake_left = map(val_brake_left, 200, 328, 0, 255);
  } else remap_brake_left = 255;
  if (remap_brake_left < 0) remap_brake_left = 0;

  val_brake_right = analogRead(SENSOR_RIGHT_PEDAL);
  if (val_brake_right <= 328) {
    remap_brake_right = map(val_brake_right, 200, 328, 0, 255);
  } else remap_brake_right = 255;
  if (remap_brake_right < 0) remap_brake_right = 0;

  // -------- 发送数据到数字电位器 --------
  digitalWrite(CS_RUDDER, LOW);
  SPI.transfer(0b00010001);
  SPI.transfer(tuning_rudder);
  digitalWrite(CS_RUDDER, HIGH);
  delay(5);

  digitalWrite(CS_LEFT, LOW);
  SPI.transfer(0b00010001);
  SPI.transfer(remap_brake_left);
  digitalWrite(CS_LEFT, HIGH);
  delay(5);

  digitalWrite(CS_RIGHT, LOW);
  SPI.transfer(0b00010001);
  SPI.transfer(remap_brake_right);
  digitalWrite(CS_RIGHT, HIGH);
  delay(5);
}

原理图