4.6.1. FFBeast Wheel – Volante Force Feedback DIY

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Documentação Oficial

Introdução

O FFBeast Wheel é um volante Force Feedback construído em sistema DIY, que se conecta ao PC via USB como um dispositivo dual HID: uma interface customizada (Vendor‑specific) e outra padrão de joystick com suporte a Force Feedback.

Componentes e BOM

Lista de itens necessários (BOM) para montagem:

• Controlador: ODrive v3.6 ou ODESC
• Motor: Motor de hoverboard (≈ 15 Nm)
• Encoder: MT6701 (absoluto incremental)
• Mount: SK16 coupler + suporte impresso 3D
• Breakout PCB: Adaptador entre ODrive e motor/encoder
• Enclosure: Caixa impresso 3D ou comprada
• Cabos e conectores: USB‑B, cabos de potência, jumper wires

1. Operação Básica

1. Montagem mecânica dos componentes conforme instruções do repositório.
2. Flash do firmware no controlador (ODrive/ODESC).
3. Conexão USB: dispositivo aparece com VID=0x0451, PID=0xEEF8 (exemplo).
4. Leitura e escrita via HID:
   • hid_read / hid_read_timeout
   • hid_get_feature_report
   • hid_write
5. Uso de apps companion (Setup App / Commander App) para calibração, ajustes de gains e telemetria.

2. Fluxo de Execução

2.1 Montagem e Hardware

1. Prepare chassis e fixações.
2. Instale motor e encoder no suporte.
3. Monte breakout PCB e conecte fiação.
4. Prenda enclosure e organize cabos.

2.2 Firmware e Drivers

1. Clone o repositório de firmware.
2. Compile e faça o flash (ex: odrivetool dfu firmware.bin).
3. Instale hidapi e drivers no SO:
   • Windows: zadig + libusb
   • Linux: sudo apt install libhidapi-dev

2.3 Conexão USB e Enumeração

hid_device_info *devs = hid_enumerate(0x0451, 0xEEF8);
// Filtrar interface_number == 0
hid_open_path(devs->path);

2.4 Protocolo de Comunicação

• Pacotes HID: 65 bytes (1 byte ReportID + 64 bytes payload)

2.4.1 Leitura de Estado

uint8_t buf[65];
hid_read_timeout(handle, buf, sizeof(buf), 100);
memcpy(&state, &buf[1], sizeof(state));

2.4.2 Leitura de Feature Reports

uint8_t report[65];
hid_get_feature_report(handle, report, sizeof(report));

2.4.3 Envio de Comandos

uint8_t cmd[65] = { REPORT_GENERIC_INPUT_OUTPUT, /* ... payload */ };
hid_write(handle, cmd, sizeof(cmd));

3. Possibilidades de Uso

• Force Feedback: Spring, Constant, Periodic, Ramp, Soft Stop, Damping
• Customização de Efeitos: via Commander App ou protocolos de reporte
• Mapeamento de botões/ixos (até 3 eixos analógicos, invert/smoothing)
• Simulações HIL: integração com hardware externo
• Streaming de Telemetria: para dashboards ou ML pipelines

4. Limitações

• Taxa de leitura: ~10 Hz (100 ms timeout)
• Botões em pulso (ButtonModeEnum 3–4) não implementados
• Torque máximo: limitado ao motor usado
• Padding obrigatório: pacotes cifrados/excedentes são descartados no Windows

5. Dificuldades Encontradas

• Exemplos de tratamento de erros na comunicação HID insuficientes
• Parâmetros de damping e gains requerem calibração manual
• Manutenção do campo ReleaseMajor no firmware gera inconsistências

6. Limitações Reportadas

• Modo avançado (serial key) só disponível via doações
• Algumas instruções só estão documentadas em canais informais (Discord)

7. Métricas e Telemetria

Métrica	Descrição
Position (±10000)	Posição angular do volante
Torque (±10000)	Torque aplicado pelo motor
FirmwareVersion	Versão do firmware
SpringForce, DampingForce	Valores de força configurados
SamplingInterval (ms)	Intervalo de leitura dos relatórios

• Taxa de atualização: até 10 Hz sem travamentos
• Formato de saída: relatórios binários via HID ou CSV

8. Funcionamento do Feedback

1. Jogos enviam efeitos FFB via DirectInput/HID
2. Firmware interpreta e converte em sinais PWM
3. ODrive controla o motor para reproduzir o efeito
4. Usuário sente forças: retorno, vibrações e resistências

9. Configuração via Serial

O FFBeast suporta ajuste dinâmico de parâmetros via interface serial após o flash do firmware, sem necessidade de recompilar o código.

• Force Feedback: já vem implementado; o dispositivo é reconhecido como Joystick HID com FFB habilitado.
• Parâmetros Dinâmicos: ganhos, filtros e PID podem ser configurados em tempo real.

Procedimento de uso:

1. Conecte o FFBeast via USB e abra um terminal serial (baud 115200).
2. Envie comandos, por exemplo:

   set gain 70
   get gain
   save
3. Respostas típicas:

   Gain ajustado para: 70
   Current gain: 70
   Configuração salva

Trecho de command_parser.c:

if (strncmp(cmd, "set gain ", 9) == 0) {
    ff_settings.gain = atoi(&cmd[9]);
    printf("Gain ajustado para: %d
", ff_settings.gain);
}
if (strcmp(cmd, "get gain") == 0) {
    printf("Current gain: %d
", ff_settings.gain);
}
if (strcmp(cmd, "save") == 0) {
    saveConfig();
    printf("Configuração salva
");
}

10. Requisitos

• Jogo com suporte a Force Feedback
• Drivers HID corretamente instalados
• Configuração de dispositivo como volante FFB em plataformas (Steam, Windows)

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Histórico de Versões

Data	Editor	Descrição
24/04/2025	Mateus de Almeida	Documento inicial
25/04/2025	Wengel Rodrigues	Atualização do doc