控制桿

控制桿，是一種用于計算機和游戲機的輸入設備。 “控制桿”這個表達方式，只是在電腦游戲中使用技術，現在也經常以操縱桿的比喻意義來控制計算機技術之外的設備和車輛（見控制桿控制）。

控制桿基于飛機的操縱桿或汽車的變速桿，用于移動 EDP 中的游戲和控制元素。 這可以是控制車輛或飛機、移動人員或將光標定位在屏幕上。 大多數控制桿在外殼或控制桿上都有一個或多個按鈕（“開火按鈕”）。

通常，除了開火按鈕外，還有一個油門，有些控制桿在控制桿的尖端還有一個較小的“迷你桿”或“苦力帽”，在控制桿的尖端使用它可以改變或調節觀察方向游戲。 許多控制桿還配備了力反饋，這種功能可以讓玩家通過運動或振動來感受游戲xxx（例如，顛簸的地形或飛行模擬中的方向舵力）。

控制桿的起源很可能是純電動、氣動或機械控制元件和使用交叉xxx的開關調節器，例如機車、采礦設備或齒輪（“控制桿控制”）。 十字桿與控制桿類似，也有一個垂直桿，可以向四個方向傾斜，用于控制。 這些設備仍然很復雜，但機電信號掃描功能正常。

模型制作中的遙控器包含，與EDP的單獨控制桿相反，通常是兩個模擬桿，供雙手操作。 或者，可以在早期找到具有旋轉運動感應功能的三軸控制桿（控制桿尖端的旋轉盤）和額外的推力控制器。

控制桿有兩種基本變體，一種是數字的，另一種是模擬的。 必須使用驅動類型來區分它們。 控制桿，它只處理帶有開關信號的開關觸點，被認為是數字的。 可能使用 USB 等數字接口但仍評估驅動力或偏轉角度的控制桿也被視為模擬。

操縱桿的方向通過四個單獨的電觸點或光學信號發射器檢測。 不進行偏轉角或致動壓力的測量。 起初，簡單的金屬舌片或“彈簧片”很常見，后來這些在很大程度上被微動開關取代。 僅識別關閉或打開狀態。 因此，方向確定需要四位信息處理。 通過軟件或硬件中兩個信號發生器之間的聯系，通過邏輯處理記錄對角線。 四個或八個基點的偏轉可以通過邏輯連接四個位來處理。 在 20 世紀 80 年代，偶爾會有數字控制桿，在xxx機構下有八個觸點，因此有十六個可能的主要方向。 然后是點火按鈕的信號，每個都有一位。

與模擬變體相比，數字控制桿更簡單且機械更堅固，因為不需要電位器或電源。 它們在老式視頻游戲機和早期家用電腦上很常見。

對于模擬控制桿，除了方向之外，還測量軸的偏轉角。 這是通過電位器或無磨損光學傳感器或通過測量磁場強度來完成的。 旋轉電位器、光柵或磁性傳感器通常用于此目的。 這些模擬電壓然后在控制桿或 PC 中轉換為數字信號。 通常，每個軸生成 8 位（即 256 種可能狀態）甚至最多 16 位（具有 65536 種可能狀態）的值。 通常有兩個軸用于左/右和上/下轉向。 最近的一些控制桿但還有第三個軸，稱為 z 軸，它是通過旋轉控制桿來測量的。

對于 PC，最初使用模擬控制桿是因為接口也是模擬的。 有單獨的控制桿卡，大多數 15 針 D-Sub 連接器也出現在聲卡上。 還有用于 PC 的數字控制桿，它們配備了簡單的開關，然后在內部用晶體管生成模擬（最終）電平。 然后這些只能以數字方式工作。

力反饋是一種附加技術，原則上可以出現在上述兩種變體中。 借助力反饋控制桿，例如，顛簸的地板覆蓋物、可能的射擊和轉向力被模擬并以機械反饋的形式返回給玩家，形式為抽動或輕微/劇烈移動的方向盤/飛行桿（反饋）。 使用電動馬達或液壓或氣缸，在專業模擬器中可以產生超過 150 N 的力，以使飛行體驗盡可能逼真。

今天，控制桿不僅用于控制電腦游戲，還用作現代飛機的側桿，具有線控飛行控制功能，可用作遠程控制武器、機器人和建筑起重機、農業機械和許多其他設備的變速桿或控制桿應用程序。 汽車也可以使用控制桿而不是方向盤來駕駛。 已經有這些汽車的原型，但它們沒有流行起來。

模擬控制桿過去和現在都在傳統上使用，來自 CAD 領域，主要用于 PC 和 Apple 計算機。 在 Atari、Commodore、Schneider 等公司發現了更簡單的數字控制桿。許多游戲機的游戲手柄在內部結構和功能方面與控制桿非常相似。 這同樣適用于三維、可自由移動的控件，例如用于模擬虛擬現實。

家用電腦通常配備一個或多個控制桿連接。 對于 PC，連接是通過一個特殊的游戲端口（通常作為聲卡的附件）進行的，同時大多數控制桿是通過更靈活的 USB 端口連接的。 這消除了與舊聲卡（ISA 總線）的各種兼容性問題。

除了調節旋鈕、輪子和搖桿以及觸摸屏之外，微型控制桿也已成為高效操作相機的操作元件。