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Très vaste sujet, mais primordial, d'où ce très long chapitre. Comment allons communiquer avec Flight Simulator, qui ne parle que l'hexadécimal, avec nos dix doigts et nos deux yeux?
La première forme d'interface qui vient à l'esprit est naturellement le clavier, voie de passage habituelle vers le monde de l'informatique.

simuler un clavier.

Normalement, toutes les fonctions de Flight Simulator sont commandées soit par le clavier, soit par la souris. Si on pouvait éliminer le clavier ce serait déja une bonne chose.
Tout naturellement, la première idée qui est venue aux pionniers de la construction de cockpits a été de conserver un clavier, caché dans un coin, et de le commander par des "doigts artificiels", mus par des électro-aimants, qui iront appuyer sur G pour rentrer le train, sur B pour caler l'altimètre, etc... C'est ce qu'à réalisé Kevin Saker , et cela marchait assez bien. La description de sa réalisation a été un véritable choc pour beaucoup, et nombre de réalisations de cockpits sont parties de cet article fondateur.
La réalisation pratique n'était cependant pas facile, on peut s'en douter, et butait souvent sur le problème des combinaisons de touches, comme CTRL+SHIFT+F1, pas évident de commander une telle succession de touches avec des électro-aimants.
L'étape suivante a consisté à se dire : un clavier, ce n'est pas autre chose qu'une série d'interrupteurs, si on remplaçait les touches-interrupteurs par de vrais interrupteurs placés sur un tableau de bord, ça devrait marcher. Et ça a marché. Grâce principalement à Robert Prather, qui a très bien expliqué ce principe d'interfaçage par un "How To" sur FlightSim.com qui est resté dans les annales.
Mais le problème des touches multiples n'était toujours pas résolu pour autant. Pour arrêter FS, il valait mieux attribuer une lettre unique que CTRL+ C . Et il est apparu un problème nouveau: quand on appuie sur une touche de clavier, qu'on le veuille ou non le doigt reste un instant dessus, instant très court, environ 200 millisecondes, mais indispensable pour que l'ordinateur ne cafouille pas. Par contre, si on établit cette connection avec un interrupteur, ou un bouton poussoir, la durée du contact est très variable, et souvent trop courte.
Les électroniciens sont donc venus à la rescousse, et en particulier Roland VanRoy qui a proposé des circuits très simples visant à faire en sorte que même si l'impulsion de commande est courte, une impulsion calibrée d'environ 200 ms soit toujours envoyée à l'ordinateur. Là aussi, on peut consulter l'article de Roland VanRoy, ( dans les "How To" de FlightSim.com), le troisième fondamental. Pour ma part, c'est cet article qui m'a décidé à franchir le pas. Sur mon premier prototype, j'ai désossé un clavier, soudé des fils, construit des multivibrateurs astables à base de circuits intégrés, et, miracle, tout marchait bien, j'abaissais une manette de train et le train sortait... Extraordinaire, non ?
Mais tout ceci appartient désormais à l'histoire.

cannibaliser un clavier

Il est possible d'utiliser un clavier sans ses touches.
Pour cela, ouvrir un clavier quelconque, et tout retirer pour ne conserver que le circuit imprimé sur lequel arrivent toutes les pistes conductrices reliées aux touches.
Ce petit circuit comprend deux séries de connexions, d'une part un groupe de 8, et d'autre un groupe de 18 (ceci pour mon clavier, le nombre de connexions varie selon les marques). Le fonctionnement est simple: quand une des broches de la première série est reliée (par une touche, un interrupteur ou un commutateur rotatif) à une autre broche du groupe des 18, une lettre ou un signe est généré.
La première chose à faire pour que cela soit simple, est de souder des fils sur chacune des sorties du groupe des 8, que nous appellerons A,B...jusqu'à H, ainsi que sur chacune des sorties du groupe des 18, et de relier tout ça à des petits dominos électriques.
Cela donne quelque chose comme sur la photo ci-contre.
Maintenant il s'agit de savoir entre quoi et quoi il faut mettre un fil pour obtenir les lettres réclamées par FS, ou Key2Mouse, ou Project Magenta.
Facile...On peut bien entendu brancher ce résidu de clavier sur l'ordinateur, ouvrir FS, ou Word, et voir ce qui s'affiche à chaque connexion.
Parfois l'ordinateur émet un bip de protestation, car la combinaison est interdite. Pas grave, il survivra.
Avec un clavier cannibalisé on peut parfaitement commander tout ce qui doit l'être par des boutons poussoirs, un EFIS ou un CDU, par exemple. Par contre ce n'est pas du tout conseillé pour y brancher des interrupteurs à bascule, qui maintiennent une commande permanente tant qu'ils sont sur "ON". Dans ce cas, il se passe la même chose que lorsqu'on maintient une touche de clavier enfoncée. C'est parfois utile, comme la commande F2 pour les reverses, mais le plus souvent nuisible. A manier avec prudence donc, on ne peut pas imaginer un cockpit sur cette base.

Ce qui reste du clavier

Les ensembles d'interface complets

GoFlight
Pour les entrées et l'affichage des données principales. Du tout fait mais qui ne fait pas tout.

Parmi les interfaces, une des solutions les plus courantes est celle de GoFlight: au départ, il faut un module comprenant des boutons poussoirs (P8) ou des interrupteurs (T8). Ces boutons poussoirs se voient attribuer une fonction, par une interface de programmation à l'écran ultra simple (que des clics de souris). Ces fonctions vont s'appliquer soit au module GF166, soit au GF 45 (par exemple). Par exemple le bouton n°3 commandera l'ADF sur le GF 45, le bouton n° 7 ne commandera aucun affichage, mais permettra d'augmenter la vitesse du simulateur (X2, X4...), etc... Il existe aussi un pilote automatique, qui est limité aux fonctions de base de FS, mais qui peut néanmoins être intéressant. La solution GoFlight est souvent adoptée en complément à d'autres systèmes.
Après plusieurs années d'utilisation, je ne peux que souligner la fiabilité totale de ces modules, ils ne m'ont jamais posé le moindre problème.

IOCards

Les constructeurs de cockpits espagnols sont des gens extraordinaires. D'abord, ils se sont regroupés, et sont en contact étroit les uns avec les autres par l'intermédiaire d'un Forum extrèmement intéressant. Ils ont organisé plusieurs réunions nationales où chacun des participants a amené ses oeuvres, ses idées et ses questions. Et, au lieu de résoudre leurs problèmes avec des paquets d'Euros, ils se partagent le travail en fonction des compétences de chacun.
Et c'est ainsi qu'est né le projet IOCards. Manuel Vélez a conçu un ensemble de cartes, en USB, simples à réaliser et à programmer, dont le logiciel est totalement gratuit , utilisé aujourd'hui par des milliers de constructeurs de cockpits, répartis dans une cinquantaine de pays différents (la France étant le premier pays utilisateur, devant l'Espagne).
Pour faciliter les choses, les circuits imprimés, des kits de composants et même les cartes montées et testées sont disponibles sur le site OpenCockpits.
Mon cockpit de Beech 200 est équipé en totalité du système IOCards, qui gère tous les interrupteurs, les diodes LED témoins, les encodeurs, les manettes de gaz, les volets , les afficheurs.
Les documentations sur IO Cards sont abondantes mais pas toujours bien mises à jour, en espagnol, parfois en anglais ou en français, mais un peu trop généralistes à mon goût. Pour les complèter, le chapitre "SIOC pas à pas" de ce site apporte une autre approche, très didacticielle, axée sur des exemples pratiques et illustrée de très nombreuses photos.

les instruments "prêts à l'emploi".

La construction de cockpits se développant, on voit régulièrement apparaître sur le marché des instruments "plug and play" pouvant être incorporés directement dans un cockpit. Le gain de temps est évident, d'autant plus que ces instruments reproduisent souvent des instruments analogiques, à aiguille, qui sont les plus délicats à construire. Par ailleurs leur réalisme est total, en raison de leur qualité de fabrication.

Parmi les plus courants figurent en bonne place les instruments de Simkits et de Flight Illusion, très complets et très bien adaptés à un projet de Beech 200 ou King Air 350.

Cette solution est excellente quand on dispose de peu de temps ou qu'on n'est pas un virtuose du fer à souder, mais attention le choix de l'avion est très limité, pour un Beech 200, personne ne fournit à ce jour les deux instruments essentiels: l'EADI et l'EHSI. Alors il faut, soit faire un Beech avec un look de Cessna, soit avoir recours à l'affichage sur écran...

les commandes "analogiques"

Il s'agit d'une forme d'interface un peu particulière, on demande à Flight Simulator de reproduire le mouvement continu d'une manette. Ce peut être le cas des commandes de gaz, comme des ailerons: à chaque position de la manette ou du manche correspond une position similaire de la commande dans FS. Par opposition aux commandes "tout ou rien" , ou digitales, ces commandes proportionnelles sont dites "analogiques".
L'élément central de toute commande analogique, son interface, est un potentiomètre. Ce composant délivre une tension électrique proportionnelle au déplacement de son axe ou de son curseur.
Les potentiomètres utilisés dans un cockpit sont toujours à variation linéaire (ou "arithmétique"): la variation de la tension de sortie est proportionnelle à la variation de la position du curseur.
Il existe des potentiomètres rotatifs, les plus courants et des potentiomètres à déplacement rectiligne, comme on en trouve sur les tables de mixage audio. Dans notre usage les rotatifs sont plus fréquents, ils ont l'avantage d'être moins sensibles aux poussières que les rectilignes, et surtout on trouve très facilement des potentiomètres rotatifs d'excellente qualité -ceux à piste Cermet- alors que les rectilignes de qualité sont plus rares et beaucoup plus chers.
Les Joysticks et manches classiques sont équipé de potentiomètres, et il est tout à fait possible de cannibaliser un de ces accessoires pour brancher leurs potentiomètres ailleurs dans le cockpit. Il faut simplement rallonger les fils, de préférence avec un fil blindé dont la tresse sera reliée à la masse. Avantage: les joysticks étant maintenant en général en USB, notre transformation se branchera simplement sur le premier port USB venu.

Notons qu'il existe des cartes électroniques capables de reproduire le fonctionnement d'un Joystick. Ces cartes comportent un certain nombre d'entrées analogiques, ou "voies", ou "axes" , et toujours une belle collection de boutons. Ce sont en fait des Joysticks USB sans le manche. Dans cette catégorie on peut citer la carte USB Axes de IOCard, 5 voies et 24 boutons, et la carte BU0836X de Léo Bodnar, 8 voies et 32 boutons, de plus en plus répandue.
Il est également tout à fait possible de se fabriquer un "joystick maison", simplifié, et pas en USB, qu'on branchera sur l'entrée Joystick DB 15 de l'ordinateur, si vous en avez une... ce qui devient rare.

un Joystick "fait maison"

Brancher des potentiomètres sur la prise "DB15" Joystick de l'ordinateur revient à ajouter un joystick supplémentaire. Pas de problème pour Flight Simulator, qui peut en accepter jusqu'à 16... Un joystick sur l'entrée classique de la carte son, c'est très simple, et cela peut s'essayer avec un assemblage comme ci-contre.
Ceci n'est pas autre chose que 4 potentiomètres de 47 à 100 kilohms, et 4 boutons poussoirs, branchés sur une prise mâle DB15. Il suffit de relier tout ça à l'entrée Joystick du PC, sur la carte son, avec une rallonge de joystick achetée toute faite (pas rentable du tout de la câbler soi-même). On a ainsi 4 axes supplémentaires, deux pour les commandes de gaz, un pour les aéro-freins, le 4ème pouvant éventuellement servir au trim.
Le tout peut être étalonné dans le Panneau de configuration, ou avec FSUIPC

Pour qu'un tel joystick soit reconnu par Flight Simulator et Windows, il est nécessaire de brancher au minimum les deux potentiomètres P1 et P2 . Pour que Windows accepte le choix "4 voies, 4 boutons", il est possible de remplacer certains potentiomètres qui ne seraient pas utilisés par des résistances de 27 ko environ.
Ceci concerne l'entrée DB15, si on préfère utiliser l'USB, il faudra avoir recours aux cartes USB Axes ou BU 0836X citées ci-dessus.