Несколько лет назад перед реальными полетами в поле, тренировался на Авиасимуляторе. Поначалу использовал для этого сам передатчик RC, который подключал к микрофонному входу звуковой карты.
Внук тоже с огромным энтузиазмом гонял модели на компе и я с целью предотвратить преждевременное изнашивание переменных резисторов передатчика, разработал и сделал отдельный пульт (Мода 2). Механику сделал в упрощенном виде - правые джойстики (влево, вправо, вверх, вниз) в нейтральном положении не имеют фиксации. Но это не повлияло на обучение, а переменные резисторы передатчика сберег - и сегодня, спустя три года передатчик в строю.   

Общий вид пульта.

Описание схемы формирователя командных сигналов

Данная схема у меня работает с авиа симулятором « Aerofly Pro Deluxe »

На схеме представлен четырехканальный формирователь команд управления авиасимулятором
с помощью самодельного шифратора. Схема формирует стандартный сигнал аналогичный заводским
передатчиком типа Футаба с PPM - кодированием. Основные узлы выполнены на 2х микросхемах К561ЛН2, каждая из которых состоит из шести инвертеров.

Схема состоит из узлов –

1. Тактовый генератор. Собран на 2х инвертерах К561ЛН2 .
2. Четырехканальный формирователь 4х команд управления. Выполнен на восьми инвертерах -
по два инвертера на каждый канал.
3. Сумматор–формирователь выходного сигнала на двух инвертерах.
4. Выходной каскад на транзисторах типа КТ3102 ( или КТ315).
5. Стабилизатор напряжения 5 Вольт.

Тактовый генератор собран по схеме мультивибратора и генерирует импульсы с периодом
повторения 20 мс, т.е информация о положении ручек джойстика обновляется 50 раз в секунду.
Нагрузкой тактового генератора служит переменный резистор R1 10 кОм. С движка перем. резистора R1 импульс поступает на дифференцирующую цепочку – емкость 6800 пф и подстроечный резистор 470 кОм, последовательно с которым включен ограничительный резистор 200 кОм. Постоянная времени диф. цепочки определяет время переключения первого инвертера из двух, входящих в состав каждого канала. Выход инвертера нагружен на переменный резистор R2 10 кOм, с которого выходной импульс аналогично поступает на вход следующего канала, а так же на вход второго инвертера пары. Назначение инвертеров – получить четкий импульс с крутыми фронтами, что затруднительно в чисто транзисторной схеме. От положения движка переменного резистора зависит потенциал, который приложен к емкости 6800 пф, а от величины этого потенциала зависит время перезаряда конденсатора, и, следовательно время переключения инвертера. То есть при изменении положения движка изменяется длительность импульса . Подстроечный резистор 470 кОм служит для установки максимальной длительности импульса - 2 мс при крайнем положении ручки джойстика.
С выхода второго инвертера импульс поступает на диф. цепочку – емкость 1000 пф и резистор 82 кОм.
Задача диф. цепочки получить короткий двухполярный импульс, положительный выброс которого
через диод поступает на сборную шину. На эту шину поступают аналогичные положительные
выбросы от выходных инвертеров всех каналов и от диф. цепочки связаной с транзистором Т1.
Всего пять выбросов и пять диодов. Эти выбросы (всплески) отмечают начало и конец каждого из 4х канального импульса, и разнесены во времени в соответствии с шириной соответствующего импульса.

Импульсы со сборной шины поступают на вход формирователя – вывод 9 D2. Конденсатор 0,01 мкф
(вывод 11) заряжен через резистор 100 кОм. При поступлении каждого импульса на вывод 9, инвертер
открывается и емкость 0,01 мкф разряжается через диод и открытый инвертер. После прекращения действия импульса емкость заряжается через резистор 100 кОм. В результате на выходе 10 формируется
последовательность канальных импульсов управления, разделенных межканальной паузой 4 мс.
Эта пауза 4 мс зависит от постоянной времени цепочки С 0,01 мкф и резистора 100 кОм и выставляется подбором резистора .
С вывода 10 командные импульсы поступает на выходной каскад на транзисторах Т2 и Т3.
Коллекторная нагрузка последнего состоит из двух резисторов для того, что бы амплитуду выходных
импульсов выставить точно 4 Вольта, что необходимо для правильной работы программы Sbjoy002 .
Все каналы командных импульсов одинаковы, и работают по очереди – каждый запускает следующий
канал. После срабатывания последнего, четвертого формирователя, наступает синхропауза длительностью около 10 мс, до момента прихода следующего импульса тактового генератора.
И процесс повторяется вновь.

Длительность канального импульса при перемещении ручки джойстика из одного крайнего положения в другое, должна изменяться от 1 мс до 2 мс, что достигается взаимным подбором ограничительных резисторов (22 кОм и подстроечного 470 кОм), а так же поворотом корпуса переменного резистора на определенный угол, что бы его движок в крайнем положении ручки джойстика не доходит до конца токопроводящей дорожки. При среднем положении ручки джойстика длительность импульса должны быть 1,5 мс.

Переменный резистор R1 управляет элеронами модели .
Переменный резистор R2 управляет рулями высоты модели .
Переменный резистор R3 управляет оборотами двигателя (газ) .
Переменный резистор R4 управляет рулем направления (киль) .

Подбором резистора 22 кОм, или поворотом корпуса резистора выставляется минимальная ширина импульса – 1 мс при одном крайнем положении ручки джойстика.

Подстроечным резистором 470 кОм выставляется максимальная ширина импульса – 2 мс при
другом крайнем положении ручки джойстика.

Схема потребляет ток 6….7 мА и питается от батарейки «КРОНА». Для сохранения параметров
импульсов при разряде батареи использован стабилизатор напряжения – КРЕН на 5 Вольт
типа 78L05.

Подключается схема кабелем с миниджеком к микрофонному входу звуковой карты компьютера.
Подключение кабеля к самой схеме имеет особенность – к экрану кабеля подключается не
минусовая шина питания, а плюсовая шина + 5 Вольт .

Поскольку данный шифратор выполнен в соответствии со стандартом РРМ – кодирования, его
можно применить в радиопередатчике с ЧМ для частотной модуляции несущей и использовать
для радиоуправления моделями.

Принципиальная схема. 


Блок переменных резисторов.


Вид внутри.


Вид на печатную плату.
 
Монтажка







 Печатка. Вид со стороны деталей.

Печатка. Вид со стороны дорожек.  


Негатив печатной платы со стороны дорожек .   Размер печатной платы 48 мм х 90 мм. 


 Рисунок осциллограммы.

 
Вся конструкция размещена в пластиковой коробочке подходящих размеров.


Программное обеспечение.

Кроме собственно программы авиасимулятора - "Aerofly Pro Deluxe", нужны  дополнительно
две вспомогательные утилитки, который легко найти в Интернете.

Sbjoy002 - перехватывает сигналы управления у звуковой карты и направляет их на виртуальный
джойстик.

PPJoy - виртуальный джойстик, обрабатывает сигналы управления и направляет их собственно
авиасимулятору.

В дальнейшем плату дешифратора перенёс в освободившийся передатчик от вертолета (вертолет улетел......) и перепаял на его переменные резисторы. Получилось как заводской. 


Ещё один вариант, самый компактный. Печатная плата такая же, коробок поменьше.



Учитывая возникшие в последнее время серьёзные затруднения с поступлением посылок из китая, при необходимости пульт можно изготовит за несколько вечеров. Ошибок в схеме или в печатке нет, конструкция собирали не один раз. Основное затруднение при настройке - это необходимость иметь осциллограф. Без осциллографа настроить практически нереально. Хотя в Инете можно найти программый осциллограф для компа. Вполне подойдет, так как конструкция работает на весьма низкой частоте - 50 Гц.