Hlavní stránka

DDR Hardpad - verze I

Podrobnosti: Kategorie: Počítače; Zveřejněno: 16. 2. 2006 7:51; Zobrazení: 17862

Za našich časů jsme se bavili sbíráním céček, hraním čáry a dnes se mládež baví hopsáním na taneční podložce. Svět se mění, mládež také, ale chuť se bavit zůstává. Když jsem poprve našel na internetu zmínku o této zábavě, řekl jsem si "hmm - to je opravdu zajímavé - to bude stát za to prozkoumat". Později tato moje myšlenka zapadla aby se po čase znovu vrátila s dalším náhodně objeveným článkem. V té době jsme s Janou přemýšleli o vhodném dárku pro 14-ti letou neteř a já navrhl, že postavíme DDR Hardpad. Podrobně jsem prostudoval množství internetových návodů a často jsem se bavil nad tím, jak se lidé bez nejmenších dílenských zkušeností pouští do stavby, nakupují desky, linolea, pozinkované plechy a další díly, aby z nich více či méně zkušenými operacemi vytvořili alespoň chvíli fungující celek. Myslím, že je to pro mnohé z nich jeden z mála důvodů, jak si něco vyrobit vlastnoručně a mít z toho stejně dobrý pocit, jako jsme měli v jejich věku my z naprosto banálnějších výrobků. Tenkrát se každý správný mladík vrtal v motorce, zabýval se stavbou elektronických udělátek s cílem postavit si vlastní reprobedny a zesilovač, nebo stavěl modely letadel. Tenkrát se nedalo prakticky nic koupit a proto jsme byli hnáni k vlastní aktivitě v této oblasti a proto jsme se naučili vyrábět spousty věcí a cítit uspokojení z toho, že nám to funguje. DDR Hardpad je po dlouhé době jedna z mála věcí, která je přes svoji jednoduchost prakticky nedostupná v naší zemi (myslím tím že se nelze stavit ve svém oblíbeném obchodu s výpočetní techikou a vybrat si svůj model). Pro mládež se tak stává zajímavým nejen pro způsob zábavy který poskytuje, ale i proto, že je možné postavit jej vlastníma rukama.

Důvodem pro vznik tohoto článku je samozřejmě snaha o zpřístupnění dalšího z návodů na stavbu a ne analýza toho proč se DDR stalo oblíbeným, takže konec povídání a vzhůru dolů do dílny.

První co je třeba si uvědomit před tím, než začneme něco dělat je, že HARDPAD je vystaven vcelku slušnému namáhání a použitím nesprávného materiálu můžeme HARDPAD doslova již od počátku degradovat na polofunkční či nekvalitní a nespolehlivý kus něčeho co vlastně ani nechceme. Podívejme se na to, jak to dělají jinde. Základem je téměř vždy dřevotřísková deska tloušťky 12mm. Je vcelku těžká, ale velmi odolná, takže dobrý výběr. Co bývá použito často na kontakty je alobal, což již mnozí nakonec sami zjistili je nesmysl, protože se vyšlape a to relativně rychle. Navíc se na něj prakticky nedá 100% spolehlivě napojit vodič. Daleko lepší je pro kontakty použít plech a tady je téměř jedno z jakého bude materiálu - hlavně když bude rovný a bude jej možné na podložku přilepit.Na izolační vložku s otvory mnoho lidí používá linoleum. Neříkám, že je to nevhodný materiál, ale existuje řada daleko lepších alternativ. Například v každém lepším hobby marketu je k dispozici černá stavební fólie v několika tloušťkách od 1mm do 1.8mm a často mívají třeba jen metrové zbytky. Nebo třeba guma - ta se prodává v tloušťce od 1mm až po několik centimetrů (ale hůře se shání). Pak je tu otázka hlavního plechu. Ten musí mít celou řadu vlastností - například by měl mít určitou houževnatost a určitě by neměl po pár měsících vyžadovat otočení z důvodu jeho prošlapání. Bohužel většina na trhu nabízených plechů je z tohoto úhlu pohledu nepříliš vhodná. Ve své podstatě jsou jen 3 možnosti - pozinkovaný plech, duralový plech a nerez. Pozinkovaný plech je měkký, je pokryt vrstvičkou kovu který se časem může začít loupat a neprodává se v právě nejvhodnější tloušťce. Duralový plech má výhodu v opravdu nízké hmotnosti, ale to co se prodává není tvrdý dural, ale dural měkký, takže z hlediska možného prošlapání nic moc. Jako nejlepší alternativa vypadá nerezový plech, kterého nejzákladnější vlastností je poměrně vysoká pružnost. Cena nerezového plechu se pohybuje někde v oblasti plechu duralového. Tady bych rád upozornil, že tloušťka 1mm je u nerezového plechu docela dost. Lehčí osoba by tak nemusela takový plech vůbec prošlápnout a o možnosti stisknutí kontaktu rukou raději ani nemluvě. Osobně jsem se rozhodl vyzkoušet nerezový plech tl. 0.5mm. Vzhledem k prodeji na hmotnost nebyl ani tak moc drahý (byl z výprodeje ve firmě která tento materiál používá a stál cca 170 Kč - ve Feroně by byl asi za 400 Kč) a při 1mm tloušťky gumové mezivrstvy jej lze zmáčknout i prstem. Další důležitou součástí bude elektronika. Není problém zakoupit vhodný USB gamepad, rozebrat jej a použít elektroniku. Kromě pár kosmetických detailů tedy máme vybraný materiál a můžeme se do toho pustit.

K vlastní stavbě
První co je třeba udělat je rozměřit si polohu kontaktů. Při rozměru hlavní desky 850x850 a jednotlivých kontaktních plechů 250x250 je rozmístění poměrně jasné: 25+250+25+250+25+250+25 = 850. Rozkreslíme si polohu plechů a rozmyslíme si kudy povedeme svazky vodičů. Je samozřejmě velmi důležité, aby svazky vedly mimo místa kde budou vruty držící horní plech. Plechy které budou v rozích velké desky v místě rohu zkosíme odstřižením malého trojúhelníčku (bude tady šroub držící roh horního plechu). Navrhneme místa, kde se bude nacházet vlastní spojení vodičů s plechem a důkladně si rozmyslíme, jakou metodou je k plechům připojíme. Pozinkované plechy lze snadno pájet. U duralu je to mnohem obtížnější a ani nerez není pájitelný bez speciální vodičky. Pájení lze však použít na všechny tyto druhy materiálů. Jedno ale pro metodu pájení mít musíme - pořádné pájedno alespoň 250-350W. Já takovým "dělem" nedisponuju a tak jsem musel zvolit alternativní metodu, protože volně vložený kus vodiče za kvalitní kontakt rozhodně nepovažuju. Vzal jsem tedy kousek mosazného plechu a nastříhal jsem z něj plíšky asi tak 4x8mm. Na jedné straně jsem je provrtal vrtákem o průměru 2mm, odstranil otřepy, obrousil lehce povrch a plech mírně ohnul tak, aby jej šlo přišroubovat zespodu ke kontaktnímu plechu a zbytek aby při tom trčel mírně šikmo dolů. Zbývá tedy vyrobit drážky pro kabely, vložit do nich kabely a na jejich konce připájet tyto plíšky. Drážky lze vyrobit nejlépe okružní pilou - většina z těchto pil má stavitelnou hloubku, takže z kotouče může koukat třeba 1mm. Když pomocí svěrek k desce připevníme lať, můžeme s takto nastavenou pilou udělat drážku asi 4mm širokou a 1-1.5mm hlubokou (dle vodičů). Pokud potřebujeme drážku širší (a to budeme potřebovat - zvláště v místě kde povede 9 vodičů), jednoduše lať kousek poposuneme a uděláme drážku hned vedle tak daleko, aby se spojily v jednu. V nouzi (pokud není k dispozici pila, je samozřejmě možné drážku vydlabat ostrým dlátem, nebo s trochou šikovnosti vyfrézovat pomocí vrtáku a ruční elektrické vrtačky (chce to ale pevnou ruku ;o).

Další co je nutné připravit jsou zapuštění pod místa uchycení kontaktů. Je vhodné udělat zapuštění alespoň 5 mm do hloubky a to tak, aby se do prostoru který vytvoříme pohodlně vešel přišroubovaný kontakt a konec stočeného drátu. Nezapomeneme na zapuštění pro horní plech, které bude někde poblíž vyústění kabelového svazku. Výroba bude opět záviset na vybavení - optimální je ruční horní frézka, nebo vrtačka a sukovací vrták, ale pomocí obyčejného vrtáku s trochou šikovnosti lze vyfrézovat také použitelnou díru. Jakmile jsou drážky a zapuštění připraveny, můžeme do nich vlepit pomocí tavné pistole všechny nezbytné vodiče.

Přebytečné tavné lepidlo dříve než ztuhne zarovnáváme s drážkou, aby nám nevystupovalo nad povrch. Nakonec vše přelepíme lepící papírovou páskou a můžeme přejít k pájení kontaktů. Na konce vodičů trčící ze zahloubení připájíme ohnuté plíšky a ty následně přišroubujeme ke kontaktním plechům. Použijeme šrouby M2 se zapuštěnou hlavou a díry v kontaktních plechách samozřejmě dobře zahloubíme, aby hlavy šroubů nevystupovaly nad povrch. Matičku zakápneme barvou aby se samovolně vlivem vibrací nepovolila. Nakonec můžeme plechy přilepit. Použijeme Chemopren a postupujeme dle návodu - to znamená, že natřeme obě lepené plochy, necháme zavadnout (cca 5-10 minut stačí) a pak plech přiložíme a přitiskneme.

Jakmile takto postupně (najednou to kvůli připojeným drátům nepůjde) přilepíme všechny plechy, zatížíme to celé a necháme alespoň do druhého dne vyschnout. Následně nás čeká stříhání a řezání gumy. Guma je z tohoto hlediska velmi snadno opracovatelná - stačí ulamovací nůž a pravítko a na jediné říznutí získáme perfektní pásky o šířce cca 22mm.

Ty samozřejmě využijeme k vyplnění mezer mezi plechy, čímž vznikne opět souvislá plocha, protože jak plechy, tak guma mají přibližně shodnou tloušťku.. V místech budoucích šroubů vysekneme do těchto pásků větší kruhové otvory a pásky můžeme přilepit. Opět použijeme osvědčený chemopren. Než to celé proschne, odřízneme z gumy čtverec 850x850mm a vytvoříme v něm 9 kruhových otvorů o průměru cca 245mm. Použít lze jak šablonu a nůžky, tak jednoduchý přípravek z kousku latě s připevněným ulamovacím nožem a bodcem, kterým jako pomocí kružítka "nakreslíme" příslušné kružnice.

Rovněž si připravíme horní plech, ve kterém vyrobíme sadu otvorů pro šrouby a tyto mírně zahloubíme. Problém je, že u tak tenkého plechu nelze provést dokonalé zahloubení na tak velkou hlavu, takže uděláme otvory cca o 2 mm menší než je hlava šroubu a jejich okraje velmi opatrně zkosíme. Hlava tak bude asi 1mm koukat nad plechem, což pobere koberec a lemy - ani bosá noha to přes tyto vrstvy neucítí. Na desku s plechy položíme děravou gumu, vyrovnáme jí a na ní přilozíme horní plech. Ve středu každého z otvorů v plechu vysekneme do gumy otvor pro vrut a zbývá nám jen kontakt horního plechu. Ten provedeme obdobně - to znamená malý přišroubovaný mosazný plíšek s připájeným vodičem a zahloubení. Po připojení posledního drátu navrtáme díry pro vruty a vrchní plech přišroubujeme. Kontakty by již měly být plně funkční, což lze ověřit pomocí měřáku.

Následovat by mělo zapojení elektroniky. USB gamepad rozebereme a desku ostříhneme - cestičky na plošném spoji vedoucí k jednotlivým tlačítkům určitě nepotřebujeme. Vlastně se snažíme, aby zbytek destičky byl co nejmenší. Vlastně by se dal integrovaný obvod snadno vypájet a včetně těch pár okolních součástek dát na vlastní destičku, ale jak uvidíte dále, byla by to jen zbytečná práce navíc. Na destičce totiž zbylo nevyužité místo, takže jsem vzal kus pinové lišty (9 pinů) a pomocí tavného lepidla ji se přilepil. Následně jsem od jednotlivých pinů tohoto konektoru vedl zbytky drátů k jednotlivým pinům integrovaného obvodu, takže vznikl modul ke kterému se připojí původní USB kabel a konektory připájené k vývodům hardpadu. Na obrázku je vidět, které piny slouží pro kterou funkci.

Uvedený model neumožňuje používat současně směr vlevo+vpravo a nahoru+dolů, takže myšlenku připojit směry na směry jsem nakonec musel opustit, ale tlačítek je zde 8, takže s použitím jednoho ze směrů lze v pohodě obsáhnout všech 9 ploch (využije to někdo ?) nebo připojit 2 hardpady tak, že jeden bude mít vlevo a nahoru + 4 tlačítka a druhý zbytek. V obou případech lze používat jakoukoliv kombinaci stlačených ploch. Krabičku pro elektroniku přišroubujeme na plech, který přišroubujeme pomocí 5-ti vrutů zespodu k dřevotřískové desce. Pomocí frézky zde pro plech vyrobíme mírné zahloubení, aby nevystupoval nad povrch.

V boku krabičky vyrobíme obdélníkovou drážku do které zasuneme čtyřhranný konec USB kablíku - tím jej zajistíme proti vytržení a současně to i dobře vypadá.

Technicky vzato teď můžeme desku polepit kobercem, zahnout jeho okraje dolů a tam je přisponkovat, ale pokud chceme aby DDR Hardpad trochu vypadal, bude to chtít ještě trochu práce a času. Zjistil jsem, že 12mm deska + 2 vrstvy gumy je přesně to, na co lze s mírným tlakem nacvaknout víčko obyčejné elektrikářské lišty o rozměru tuším 20x20mm (víčko by mělo mít vnitřní rozměr cca 13.5mm). Budeme potřebovat 2 lišty (jsou po 2 metrech) s tím, že ponecháme pouze víčka a spodky vyhodíme.

Vyrobíme 4 lišty se zkosenými konci tak, aby na sebe vázaly a neměly ostré rohy, nacvakneme je a z boku po cca 150mm přišroubujeme pomocí vrutů se zápustnou hlavou (opět každou z děr zahloubíme aby hlavy nekoukaly). Horní stranu s plechem vybavíme kobercem, který obšijeme nebo si necháme obšít (aby se netřepil). Přilepíme jej buď chemoprenem který nám zbyl, nebo tak jako já oboustrannou kobercovou lepící páskou, která umožní sama o sobě případné sundání koberce.

Spodní plochu hardpadu polepíme samozřejmě karimatkou kvůli omezení hluku - opět můžeme použít oboustrannou lepící pásku na koberce, jen by to možná chtělo spodní stranu dřevotřískové desky trochu nalakovat - takto to od pohledu nevypadá, že by to drželo příliš pevně (ale zatím to neupadlo).

V této chvíli máme hotový velmi odolný, trvanlivý a přesný DDR Hardpad, který nestál příliš mnoho, slušně vypadá a naučil nás některým novým technologiím, které časem využijeme k výrobě zase jiných udělátek pro radost sobě i druhým.

Seznam materiálu
- 1 ks - Nerezový plech tl 0.5mm 830x830mm - FERONA
- 9 ks - Nerezový plech tl. 0.8mm 250x250mm - FERONA
- 1 ks - Dřevotřísková deska tl. 12mm 850x850mm - hobby market (např. Hornbach, OBI)
- 1 ks - Guma NBR AG 18A 1 mm 1000x1200mm - na dobírku od firmy GMS (www.gms.cz)
- 1 ks - mosazný nebo měděný pásek šířky cca 20mm pro uzemnění - železářství
- 1 ks - tenký koberec 1m x 1m - prodejna koberců
- 1 ks - karimatka - sportovní potřeby
- 16 ks - vrut pro připevnění hlavního plechu - hobby market
- 14 ks - matice M2 - hobby market
- 14 ks - šroubek M2 se zápustnou hlavou - hobby market
- 24 ks - vrut se zápustnou hlavou - hobby market
- 5 ks - vrut se zápustnou hlavou - hobby market
- 1 ks - plechovka lepidla Chemopren 0.5 kg - hobby market
- 1 ks - krabička U-KM25 - GM Electronics
- 1 ks konektor S1G20 - GM Electronics
- 2 ks konektor 4 pinový KONPC-SPK-4 + piny - GM Electronics
- 1 ks konektor 2 pinový KONPC-SPK-2 + piny - GM Electronics
- 1 ks - plech 70x70mm pro připevnění krabičky - FERONA
- 1 ks - Gamepad Trust Sight Fighter Action USB - např. Carefour
- 4m - Lemovka široká pro olemování koberce - galanterie
- 4m - Lemovka úzká pro rozdělení koberce na sekce - galanterie
- 2 ks - Elektrikářská lišta tuším 20x20mm - hobby market
- 1m - tenké dráty v bužírce (například telefonní) - elektro

Výhledové změny pro další variantu:
- nahradit vnější lem na koberci a víčka elektrikářských lišt buď duralovým nebo plastovým "L" úhelníkem, který bude současně plnit funkci držení plechu a okrajů koberce. Podstatně se tak zjednoduší a zrychlí výroba, odpadne nutnost obšívání a ještě se o něco vylepší vzhled.
- zabudovat elektroniku přímo do desky tak, aby nebylo nutné používat vnější krabičku

Výkresy ke stažení: