Педаль в пол: создаём очередной ножной манипулятор для ПК / Хабр

Буквально месяц назад я натолкнулся на эту статью, где повествуется о педалировании Vim. Чуть позже, после своего длительного трёхминутного исследования, я выяснил, что что тема эта уже не новая и довольно популярная. Сам я Vim использую только в случае крайней необходимости (если уж и приходится работать в консоли, то предпочитаю Nano), но ведь можно сделать подобное и под другие приложения. Изначально я хотел сделать небольшую статейку, однако у меня получился целый туториал по созданию данного девайса с пошаговым написанием кода и пояснением что да как. Дабы не раздувать статью, под спойлерами будет различная информация, которая показалась мне интересной и достойной внимания новичков в Arduino, продвинутые и особо торопливые же пользователи могут не тратить на то время. Полный исходный код также представлен в конце статьи.

А зачем оно мне?

Если у вас нет сомнений в необходимости и полезности этого устройства, то можете пропустить этот пункт. Для остальных сначала хотелось бы рассказать о предпосылках создания данного устройства.
Во все времена программисты и дизайнеры старались сделать удобный и дружественный интерфейс, чтобы пользователь мог без лишних заморочек работать с приложением используя мышь и клавиатуру, так зачем же нам ещё один манипулятор? Что же, заглянем немного в историю, а точнее, в начало XVIII века, когда был изобретён такой музыкальный инструмент, как фортепиано. Как известно, это слово буквально переводится как «громко-тихо», но мало кто задумывается, что такой инструмент умный итальянский мастер получил, фактически «запедалировав» существовавший тогда клавесин, что и позволило в какой-то степени управлять громкостью звука, при этом не отнимая руки от клавиш.

Примеров можно приводить много. Педали есть у автомобиля, чтобы не бросать руль, если надо добавить газ. Барабанная установка тоже имеет педали, чтобы стучать в бас-бочку и тарелки. А что могут дать педали при использовании компьютера? Ну, например, можно задать какую-нибудь горячую комбинацию клавиш, или вообще добавить клавишу, которой нет, вроде включения и выключения звука. Педали могут помочь, если заняты руки: сам я играю на гитаре, при этом иногда под аккомпанемент, я было бы очень удобно проматывать подложку, не пытаясь постоянно дотянуться до клавиатуры. Ну и, наконец, контроллеры могут давать и совершенно нечеловеческие возможности в играх: было бы круто одним кликом построить себе всю базу в стратегии или крушить врагов со скоростью десятка ударов в секунду в шутерах, не так ли?

В общем, надеюсь, я вас убедил, а значит, пора приступать непосредственно к самой разработке.

мастер класс с фото и видео уроки

В преддверии любого праздника каждая женщина задумывается о подарке любимому мужчине и хочет его порадовать. Особое внимание всегда уделяется подаркам, созданным своими руками. Руль из сладостей станет отличным вариантом в данный момент, поскольку это мужской подарок, который может сделать каждая женщина. А вкусные конфетки станут приятным сладким бонусом, поскольку именно из них будет создаваться этот прекрасный, красивый и очень вкусный шедевр.

Мастер-класс: руль из конфет своими руками

Этот мастер-класс достаточно прост и покажет, как сделать такой руль из конфет и других материалов за короткое время. Достаточно вооружиться всем необходимым и проявить терпение.

Материалы и инструменты

Пеноплекс шириной 2 см и размером 35 см;
Бумага черного цвета;
Шоколадные конфеты 500 гр;
Красивая тесьма шириной 2 см и длиной 2 м;
Канцелярский нож;
Ножницы;
Ручка;
Линейка;
Горячий клей-пистолет;
Картон;
Двусторонний скотч;
Наклейка логотипа Ауди;
Тарелки.

Процесс изготовления руля из конфет своими руками

Начинают работу с заготовки. Для этого нужно взять пеноплекс, приложить на него круглую большую широкую тарелку большого диаметра и обвести ее ручкой. Получилась окружность.
Берут тарелку меньшего размера, прикладывают к центру круга и обводят ручкой. Ширина полоски отступа должна соответствовать размеру конфет, поэтому размер тарелок нужно выбирать тщательно. Зачастую в качестве шаблона используют не только тарелки, но и кастрюли и другие емкости, которые имеют круглую форму. Приблизительное расстояние между кругами будет составлять 2 см.
Снова берут тарелку большего размера, прикладывают к заготовке таким образом, чтобы обвести фигуру, которая образует полумесяц. Он будет находиться посередине руля. Аналогичное действие производят с тарелкой, отступив 2 см вниз.
От руки дочерчивают ручкой еще несколько деталей, чтобы заготовка была похожа на настоящий руль.
С помощью канцелярского ножа вырезают заготовку из пеноплекса.
Когда заготовка под руль полностью вырезана, ее нужно всю проклеить. Для этого берут бумагу, ножницы и клеевой пистолет.
Всю поверхность заготовки покрывают горячим клеем, но работать следует поэтапно, потому что разогретый силиконовый клей быстро застывает. Наносить клей нужно жирным слоем.

Бумагу наклеивают на заготовку таким образом, чтобы по краям оставался хотя бы 1 см, который будет использоваться для сгиба. Это делают для того, чтобы не было видно швов. Лишнюю бумагу отрезают ножницами.
Переворачивают заготовку на обратную сторону и отрезают бумагу на 1 см больше размера руля.
Ребра руля промазывают горячим клеем и поочередно проклеивают бумагой, которую оставляли при вырезании, размером 1 см.
Ножницами вырезают отдельные детали бумаги в середине руля, оставляя 1 см на сгиб.
После того, как вырезали все детали из бумаги, в середине руля, используя горячий клей, приклеивают оставленные отрезки бумаги для сгиба. Для этого промазывают внутренние ребра руля горячим силиконовым клеем, загибают бумагу и приклеивают. Все края нужно закрывать бумагой, чтобы пеноплекса не было видно. На этом этапе одна сторона руля уже готова.

Переворачивают заготовку руля на противоположную сторону и проклеивают бумагой точно так же, как переднюю часть.
Когда обе стороны заготовки будут проклеены, нужно обратить внимание на то, чтобы все швы и стыки были посередине, потому что сверху нужно наклеить тесемку. Благодаря этой тесемке, все швы после наклеивания будут закрыты. Приклеивать тесьму следует так же на клеевой пистолет.
Аналогично проклеивают тесьмой и внутреннюю часть руля.
Когда заготовка для руля будет полностью готова, переходят к этапу приклеивания конфет. Рекомендуется предварительно выложить все конфетки на заготовку руля, чтобы составить нужную композицию и визуально распределить все конфеты на руле.
Перед тем, как приклеивать конфеты, стоит учитывать то, что сами конфеты от горячего клея тают. Поэтому перед тем, как приклеить конфетку на руль, нужно вырезать небольшую полоску двустороннего скотча и полоску картона. На каждую конфетку приклеивают кусочек двустороннего скотча, на который крепят кусочек картона. И только после этого конфетку можно приклеивать на горячий клей, капнув капельку клея на кусочек картонки, которая приклеена к конфете.
Весь руль обклеивают конфетками, после чего в центре руля приклеивают наклейку с логотипом ауди.
Получился прекрасный и вкусный руль из конфет.

Можно использовать различные фото, которые позволят воссоздать такой руль из конфет любой марки и модели. Такой сладкий подарок понравится любому мужчине и не останется незамеченным. Конфеты для такого подарка можно использовать любые, желательно те, которые предпочитает человек, для которого создают этот сладкий подарок.

Необходимые ресурсы

Собственно, педали.
Тут сразу же возникли некоторые сложности из-за того, что я никак не мог придумать название для такой педали. Я знал лишь то, что подобные вещи используются в швейных машинках. В общем, по запросу
electric pedal
мне всё же удалось найти то, что нужно, на Aliexpress, и я, недолго думая, заказал 3 штуки.
Контроллер.
Педалборд должен эмулировать работу клавиатуры и, возможно, мыши для возможности подключения к ПК без лишних драйверов. Для этого отлично подойдёт плата Arduino Pro Micro, которая хоть и не имеет некоторых выводов, но зато сделана максимально компактно. Идём на тот же Aliexpress, и покупаем китайскую версию этого чуда.
Провода.
Чтобы поместить 3 педали под стол, нужен как минимум четырёхжильный провод длиной не меньше метра. Тут, думаю, проблем возникнуть не должно.
RGB-светодиод и кнопка.
Первый нужен для индикации режимов, а вторая — для их переключения.
Ну и, понятное дело, нам нужны Arduino IDE, паяльник и прямые руки.

Педали

Основа модуля делается аналогично модулю руля из 12мм фанеры с поперечиной из твердой древесины (3) для крепления пружины возврата. Пологая форма основы служит подставкой для ног. Стойка педали (8) сделана из 12мм стальной трубки, к верхнему концу которой крепится болтами педаль. Через нижний конец стойки проходит 5мм стержень, который держит педаль в монтажных кронштейнах (6), прикрученных к основанию и сделанных из стального уголка. Поперечина (3) проходит через всю ширину педального модуля и надежно (должна выдерживать полное растяжение пружин) приклеивается и привинчивается к основанию (2). Пружина возврата (5) крепится к стальному винту с ушком (4), который проходит через поперечину прямо под педалью. Такая конструкция крепления позволяет легко регулировать натяжение пружины. Другой конец пружины цепляется к стойке педали (8).

Педальный потенциометр установлен на простом L-кронштейне (14) в задней части модуля. Тяга (11) крепится к приводу (12) на втулках (9, 13), позволяя сопротивлению вращаться в диапазоне 90 градусов.

Схема устройства

Ещё до того, как мне пришли посылки, я приступил к созданию схемы устройства. Хотя это сильно сказано, так как мне надо было всего лишь подключить педали, диод и кнопку. Получилось как-то так:

Для педалей я решил выделить сразу 4 порта PB1-PB4, то есть две для левой, и две для правой ноги, хотя пока педали у меня только 3. К тому же, они все находятся в одной группе и расположены в одном месте. Под светодиод я отвёл выводы PD0, PD1 и PD4, под кнопку — PD7. При этом нам не понадобятся никакие подтягивающие резисторы, если использовать те, что встроены в контроллер. Правда, тогда, при нажатии кнопки или педали, на входе будет низкий уровень, а при отпускании — высокий, то есть, нажатия будут инвертироваться, и об этом не стоит забывать.

Перетяжка руля в домашних условиях

Сделать перетяжку руля своими руками вполне возможно. При наличии терпения и времени. Сегодня в любом магазине можно купить специальный набор, состоящий из куска кожи, иглы и прочной нити. Такой набор для перетяжки руля стоит в пределах тысячи рублей и весьма прост в использовании.

Сшивание оплётки

Для начала накладываем кусок кожи на рулевое колесо.
Достаем иглу и продеваем в нее нить с узелком на конце.
Кожа из такого набора уже имеет небольшие отверстия по краям ткани, поэтому иглой ничего протыкать не нужно. Просто «зашнуровываем» руль в оплетку из кожи. Наиболее простой способ «шнуровки»: крест-накрест. Но можно придумать и что-то более креативное («бабочка» «елочка» и пр. Здесь все зависит от вашей фантазии).
Чтобы кожа для перетяжки была максимально эластичной и податливой, ее лучше прогреть.

Полный исходный код

Он вот тут

#include #include #include #define modeButton 6 struct pedal { unsigned char type; //0 — режим реального времени, 1 — режим триггера, 255 — педаль не назначена unsigned char act1[16]; unsigned char act2[16]; }; struct pedal pedals[7][4] = { { { 255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}} }, { { 255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}} }, { { 255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}} }, { { 255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}} }, { { 255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}} }, { { 255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}} }, { { 255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}}, {255, {255}, {255}} } }; char ports[4] = {8, 16, 15, 14}; char pos1[4] = {0, 0, 0, 0}; char pos2[4] = {0, 0, 0, 0}; char state[4] = {0, 0, 0, 0}; char oldState[4] = {0, 0, 0, 0}; char wait[4] = {0, 0, 0, 0}; void pedalAction(); char mode = 0; char curPedal; Thread pedalThreads[6] = {Thread(pedalAction, 10), Thread(pedalAction, 10), Thread(pedalAction, 10), Thread(pedalAction, 10), Thread(pedalAction, 10), Thread(pedalAction, 10)}; void setup() { pinMode(2, 1); pinMode(3, 1); pinMode(4, 1); pinMode(modeButton, 2); if (!digitalRead(modeButton)) { //Режим программирования Serial.begin(9600); while (!Serial) { PORTD = 0b00000000 + (PORTD & 0b11101100); delay(250); PORTD = 0b00010000 + (PORTD & 0b11101100); delay(250); } Serial.println(F(«***Programming mode***»)); Serial.println(F(«Write the command as «)); Serial.println(F(«m — number of mode, one digit»)); Serial.println(F(«p — number of pedal, one digit»)); Serial.println(F(«c — command, it can be:»)); Serial.println(F(«\tr — read pedal info»)); Serial.println(F(«\tw — enter to writing mode and change pedal programm»)); Serial.println(F(«\te — erase pedal programm and delete it»)); Serial.println(F(«There are up to 7 modes and 6 pedals per mode can be configured»)); Serial.println(F(«Mode will be incative if there is no pedal configured in it»)); while (1) { while (Serial.available()) { Serial.read(); delay(1); } PORTD = 0b00000001 + (PORTD & 0b11101100); Serial.println(«»); Serial.println(F(«Enter command»)); while (!Serial.available()); PORTD = 0b00000010 + (PORTD & 0b11101100); delay(3); if (Serial.available() == 3) { int curMode = Serial.read() — 48; int curPedal = Serial.read() — 48; char cmd = Serial.read(); if (curMode > 6 || curMode < 0) { Serial.print(F(«Mode must be in 0-6. You entered «)); Serial.println(curMode); continue; } if (curPedal > 3 || curPedal < 0) { Serial.print(F(«Pedal must be in 0-3. You entered «)); Serial.println(curPedal); continue; } Serial.println(); if (cmd == ‘r’) { int beginAddress = sizeof(struct pedal) * (curMode * 6 + curPedal); Serial.print(«type: «); int curAddress = beginAddress; Serial.println(EEPROM[curAddress++]); Serial.print(«act1: «); for (int i = curAddress ; i < curAddress + (sizeof(struct pedal) — 1) / 2; i++) { Serial.print(EEPROM
); Serial.print(«\t»); } Serial.println(); curAddress = beginAddress + 1 + (sizeof(struct pedal) — 1) / 2; Serial.print(«act2: «); for (int i = curAddress ; i < curAddress + (sizeof(struct pedal) — 1) / 2; i++) { Serial.print(EEPROM); Serial.print(«\t»); } Serial.println(); } else if (cmd == ‘w’) { Serial.println(F(«Enter type:»)); PORTD = 0b00000001 + (PORTD & 0b11101100); while (!Serial.available()); int beginAddress = sizeof(struct pedal) * (curMode * 6 + curPedal); int curAddress = beginAddress; PORTD = 0b00000010 + (PORTD & 0b11101100); EEPROM[curAddress++] = (char)Serial.parseInt(); PORTD = 0b00000001 + (PORTD & 0b11101100); Serial.println(F(«Enter act1 in DEC divided by space:»)); while (Serial.available()) { Serial.read(); delay(1); } while (!Serial.available()); PORTD = 0b00000010 + (PORTD & 0b11101100); while (Serial.available()) { EEPROM[curAddress++] = (char)Serial.parseInt(); delay(1); } PORTD = 0b00000001 + (PORTD & 0b11101100); curAddress = beginAddress + 1 + (sizeof(struct pedal) — 1) / 2; Serial.println(F(«Enter act2 in DEC divided by space:»)); while (Serial.available()) { Serial.read(); delay(1); } while (!Serial.available()); PORTD = 0b00000010 + (PORTD & 0b11101100); while (Serial.available()) { EEPROM[curAddress++] = (char)Serial.parseInt(); delay(1); } PORTD = 0b00000001 + (PORTD & 0b11101100); Serial.println(F(«Finished, don’t forget to verify written data!»)); } else if (cmd == ‘e’) { int beginAddress = sizeof(struct pedal) * (curMode * 6 + curPedal); Serial.println(F(«Disabling pedal…»)); PORTD = 0b00000010 + (PORTD & 0b11101100); EEPROM[beginAddress] = 255; PORTD = 0b00000001 + (PORTD & 0b11101100); Serial.println(F(«Pedal disabled»)); } } else { Serial.println(F(«Incorrect command, please read help above»)); } }; } for (int i : ports) pinMode(i, 2); pinMode(17, 1); for (int i = 0; i < 7; i++) { for (int j = 0; j < 4; j++) { struct pedal *p = &pedals[j]; int beginAddress = sizeof(struct pedal) * (i * 6 + j); int curAddress = beginAddress; unsigned char type = EEPROM[curAddress++]; if (type == 0 || type == 1) { p->type = type; for (int k = 0 ; k < 16; k++) { p->act1[k] = EEPROM[curAddress++]; } for (int k = 0 ; k < 16; k++) { p->act2[k] = EEPROM[curAddress++]; } } } } Keyboard.begin(); } int last = 0; void loop() { int current; if ((current = digitalRead(modeButton)) != last) { if (!current) { if (++mode >= 7) mode = 0; while (pedals[mode][0].type == 255 && pedals[mode][1].type == 255 && pedals[mode][2].type == 255 && pedals[mode][3].type == 255) if (++mode >= 7) { mode = 0; break; } } last = current; digitalWrite(2, (mode + 1) & 0b001); digitalWrite(3, (mode + 1) & 0b010); digitalWrite(4, (mode + 1) & 0b100); for (int i = 0; i < 4; i++) { pos1 = 0; pos2 = 0; state = 0; oldState = 0; wait = 0; } delay(50); } for (int i = 0; i < 4; i++) { if (pedalThreads.shouldRun()) { curPedal = i; pedalThreads.run(); } } } void pedalAction() { struct pedal *pedal1 = &pedals[mode][curPedal]; if (pedal1->type == 255) return; unsigned char *prg; char *pos; if (pedal1->type) { int current; if ((current = digitalRead(ports[curPedal])) != oldState[curPedal]) { if (!current) state[curPedal] = !state[curPedal]; oldState[curPedal] = current; } if (!state[curPedal]) { //act1 pos2[curPedal] = 0; pos = &(pos1[curPedal]); prg = pedal1->act1; } else { //act2 pos1[curPedal] = 0; pos = &(pos2[curPedal]); prg = pedal1->act2; } } else { if (!digitalRead(ports[curPedal])) { //act1 pos2[curPedal] = 0; pos = &(pos1[curPedal]); prg = pedal1->act1; } else { //act2 pos1[curPedal] = 0; pos = &(pos2[curPedal]); prg = pedal1->act2; } } while (1) { if (wait[curPedal]) { wait[curPedal]—; return; } else if (prg[*pos] == 250) { wait[curPedal] = prg[++*pos]; } else if (prg[*pos] == 254) { //Удерживать клавишу, следующую за *pos Keyboard.press(prg[++*pos]); } else if (prg[*pos] == 253) { //Отпустить клавишу, следующую за *pos Keyboard.release(prg[++*pos]); } else if (prg[*pos] == 252) { delay(10); //»Пропуск хода», ничего не делать ++*pos; return; } else if (prg[*pos] == 251) { //Переместиться в программе на позицию в ячейке *pos+1 *pos = prg[*pos + 1]; return; } else if (prg[*pos] == 255 || prg[*pos] == 0) { //Конец программы, просто заглушка return; } else { //Отправляем нажатие клавиши Keyboard.write(prg[*pos]); } //Циклически переходим на ячейку вперёд после тех команд, после которых это необходимо if (++*pos >= 16) pos = 0; } }

Инструкция установки пульта на руле с совместимой автомагнитолой

Снимается бардачок.
Отсоединяются тросики печки.
Снимается борода на панели.
Вынимается магнитола, от которой отходят три провода – черный, коричнево-желтый и коричнево-оранжевый.
В разъеме от магнитолы в левом углу (желто-зеленая фишка) расположены два провода от пульта управления на руле.
Соединяются два провода от пульта и черный и коричнево-желтый провода от магнитолы.
Магнитола, борода и бардачок ставятся на место.

Послесловие

Хотя изначально я и делал педалборд для возможности проматывания записи во время игры на гитаре, однако лично мне показалось удобным испольщование педалей и в обычных задачах, главное немного привыкнуть к такому необычному манипулятору. А вот тут кроется ещё одна проблема: уже без любимых педалей работать становится наоборот сложнее, так как приходится вспоминать, что, куда и для чего нажимать. Если в офис педали ещё можно носить и подключать, то в институте бегать с ними по кабинетам уже сложнее. Так что использовать этот девайс для чего-то, кроме его изначального предназначения стоит на свой страх и риск.
Собраный педалборд:

Краткий итог

Тюнинг авто немыслим без правильного оформления руля. Существует большое количество вариантов его оформления.

В данной статье мы рассмотрели наиболее актуальные варианты. К ним следует отнести варианты обогрева руля, оплетки, использование лентяйки. Каким образом преобразить свой руль выбор за вами.