STM32——PS2遥控手柄[通俗易懂]

STM32——PS2遥控手柄[通俗易懂]本问介绍了PS2手柄通信原理及使用方法,文末有STM32F1独取手柄数据的例程。

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

1. PS2手柄介绍

ps2 手柄由手柄与接收器两部分组成,手柄主要负责发送按键信
息;接收器与单片机(也可叫作主机,可直接用在PS2 游戏机上)
相连,用于接收手柄发来的信息,并传递给单片机,单片机也可通过
接收器,向手柄发送命令,配置手柄的发送模式。

2. 使用说明

在这里插入图片描述

  1. DI/DAT:信号流向,从手柄到主机,此信号是一个8bit 的串行数
    据,同步传送于时钟的下降沿。信号的读取在时钟由高到低的变化过
    程中完成。
  2. DO/CMD:信号流向,从主机到手柄,此信号和DI 相对,信号是
    一个8bit 的串行数据,同步传送于时钟的下降沿。
  3. NC:空端口;
  4. GND:电源地;
  5. VDD:接收器工作电源,电源范围3~5V;
  6. CS/SEL:用于提供手柄触发信号。在通讯期间,处于低电平;
  7. CLK:时钟信号,由主机发出,用于保持数据同步;
  8. NC:空端口;
  9. ACK:从手柄到主机的应答信号。此信号在每个8bits 数据发送的
    最后一个周期变低并且CS 一直保持低电平,如果CS 信号不变低,
    约60 微秒PS 主机会试另一个外设。在编程时未使用ACK 端口。

在这里插入图片描述
时钟频率250KHz(4us),如果接收数据不稳定,可以适当的增加频率。在通讯过程中,一串数据通讯完成后CS 才会由低转高,不是1 个字节通讯完成后就由低转高,在通讯期间,一直处于低电平。在时钟下降沿时,完成数据(1bit)的发送与接收,发送和接收是同时完成的。当单片机想读手柄数据或向手柄发送命令时,将会拉低CS 线电平,并发出一个命令“0x01”;手柄会回复它的ID“0x41=绿灯模式,0x73=红灯模式”;在手柄发送ID 的同时,单片机将传送0x42,请求数据;随后手柄发送出0x5A,告诉单片机“数据来了”。

idle:数据线空闲,该数据线无数据传送。
一个通讯周期有9 个字节(8 位),这些数据是依次按位传送。
在这里插入图片描述
当有按键按下,对应位为“0”,其他位为“1”,例如当键“SELECT”被按下时,Data[3]=11111110B。

3. STM32F1例程

需自己根据实际情况修改IO口

#.c文件
#include "pstwo.h"
/********************************************************* **********************************************************/	 
#define DELAY_TIME delay_us(5); 

float PS2_LX,PS2_LY,PS2_RX,PS2_RY,PS2_KEY;         //PS2相关变量

u16 Handkey;	// 按键值读取,零时存储。
u8 Comd[2]={ 
   0x01,0x42};	//开始命令。请求数据
u8 Data[9]={ 
   0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; //数据存储数组
u16 MASK[]={ 
   
    PSB_SELECT,
    PSB_L3,
    PSB_R3 ,
    PSB_START,
    PSB_PAD_UP,
    PSB_PAD_RIGHT,
    PSB_PAD_DOWN,
    PSB_PAD_LEFT,
    PSB_L2,
    PSB_R2,
    PSB_L1,
    PSB_R1 ,
    PSB_GREEN,
    PSB_RED,
    PSB_BLUE,
    PSB_PINK
	};	
/************************************************************************** 函数功能:PS2手柄初始化 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/	
void PS2_Init(void)
{ 
   
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能端口时钟

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;	            //端口配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         //上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //50M
	GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);					      //根据设定参数初始化GPIOD

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;	//端口配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;     // inpuT
	GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);					      //根据设定参数初始化GPIOE

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13;	//端口配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //50M
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					      //根据设定参数初始化GPIOE
}
/************************************************************************** 函数功能:向手柄发送命令 入口参数:CMD指令 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_Cmd(u8 CMD)
{ 
   
	volatile u16 ref=0x01;
	Data[1] = 0;
	for(ref=0x01;ref<0x0100;ref<<=1)
	{ 
   
		if(ref&CMD)
		{ 
   
			DO_H;                   //输出一位控制位
		}
		else DO_L;

		CLK_H;                        //时钟拉高
		DELAY_TIME;
		CLK_L;
		DELAY_TIME;
		CLK_H;
		if(DI)
			Data[1] = ref|Data[1];
	}
	delay_us(16);
}
/************************************************************************** 函数功能:判断是否为红灯模式,0x41=模拟绿灯,0x73=模拟红灯 入口参数:CMD指令 返回 值:0,红灯模式 其他,其他模式 **************************************************************************/
u8 PS2_RedLight(void)
{ 
   
	CS_L;
	PS2_Cmd(Comd[0]);  //开始命令
	PS2_Cmd(Comd[1]);  //请求数据
	CS_H;
	if( Data[1] == 0X73)   return 0 ;
	else return 1;

}
/************************************************************************** 函数功能:读取手柄数据 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_ReadData(void)
{ 
   
	volatile u8 byte=0;
	volatile u16 ref=0x01;
	CS_L;
	PS2_Cmd(Comd[0]);  //开始命令
	PS2_Cmd(Comd[1]);  //请求数据
	for(byte=2;byte<9;byte++)          //开始接受数据
	{ 
   
		for(ref=0x01;ref<0x100;ref<<=1)
		{ 
   
			CLK_H;
			DELAY_TIME;
			CLK_L;
			DELAY_TIME;
			CLK_H;
		      if(DI)
		      Data[byte] = ref|Data[byte];
		}
        delay_us(16);
	}
	CS_H;
}
/************************************************************************** 函数功能:对读出来的PS2的数据进行处理,只处理按键部分 入口参数:CMD指令 返回 值:无 //只有一个按键按下时按下为0, 未按下为1 **************************************************************************/
u8 PS2_DataKey()
{ 
   
	u8 index;

	PS2_ClearData();
	PS2_ReadData();

	Handkey=(Data[4]<<8)|Data[3];     //这是16个按键 按下为0, 未按下为1
	for(index=0;index<16;index++)
	{ 
   	    
		if((Handkey&(1<<(MASK[index]-1)))==0)
		return index+1;
	}
	return 0;          //没有任何按键按下
}
/************************************************************************** 函数功能:向手柄发送命令 入口参数:得到一个摇杆的模拟量 范围0~256 返回 值:无 **************************************************************************/
u8 PS2_AnologData(u8 button)
{ 
   
	return Data[button];
}

//清除数据缓冲区
void PS2_ClearData()
{ 
   
	u8 a;
	for(a=0;a<9;a++)
		Data[a]=0x00;
}
/****************************************************** 函数功能: 手柄震动函数, Calls: void PS2_Cmd(u8 CMD); 入口参数: motor1:右侧小震动电机 0x00关,其他开 motor2:左侧大震动电机 0x40~0xFF 电机开,值越大 震动越大 返回 值:无 ******************************************************/
void PS2_Vibration(u8 motor1, u8 motor2)
{ 
   
	CS_L;
	delay_us(16);
    PS2_Cmd(0x01);  //开始命令
	PS2_Cmd(0x42);  //请求数据
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(motor1);
	PS2_Cmd(motor2);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	CS_H;
	delay_us(16);  
}
/************************************************************************** 函数功能:short poll 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_ShortPoll(void)
{ 
   
	CS_L;
	delay_us(16);

	PS2_Cmd(0x01);  
	PS2_Cmd(0x42);  
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0x00);
	PS2_Cmd(0x00);
	CS_H;
	delay_us(16);	
}
/************************************************************************** 函数功能:进入配置 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_EnterConfing(void)
{ 
   
    CS_L;
	delay_us(16);
	PS2_Cmd(0x01);  
	PS2_Cmd(0x43);  
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0x01);
	PS2_Cmd(0x00);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	CS_H;
	delay_us(16);
}
/************************************************************************** 函数功能:发送模式设置 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_TurnOnAnalogMode(void)
{ 
   
	CS_L;
	PS2_Cmd(0x01);  
	PS2_Cmd(0x44);  
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0x01); //analog=0x01;digital=0x00 软件设置发送模式
	PS2_Cmd(0x03); //Ox03锁存设置,即不可通过按键“MODE”设置模式。
				   //0xEE不锁存软件设置,可通过按键“MODE”设置模式。
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0X00);
	CS_H;
	delay_us(16);
}
/************************************************************************** 函数功能:振动设置 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_VibrationMode(void)
{ 
   
	CS_L;
	delay_us(16);
	PS2_Cmd(0x01);  
	PS2_Cmd(0x4D);  
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0x00);
	PS2_Cmd(0X01);
	CS_H;
	delay_us(16);	
}
/************************************************************************** 函数功能:完成并保存配置 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_ExitConfing(void)
{ 
   
    CS_L;
	delay_us(16);
	PS2_Cmd(0x01);  
	PS2_Cmd(0x43);  
	PS2_Cmd(0X00);
	PS2_Cmd(0x00);
	PS2_Cmd(0x5A);
	PS2_Cmd(0x5A);
	PS2_Cmd(0x5A);
	PS2_Cmd(0x5A);
	PS2_Cmd(0x5A);
	CS_H;
	delay_us(16);
}
/************************************************************************** 函数功能:手柄配置初始化 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/
void PS2_SetInit(void)
{ 
   
	PS2_ShortPoll();
	PS2_ShortPoll();
	PS2_ShortPoll();
	PS2_EnterConfing();		//进入配置模式
	PS2_TurnOnAnalogMode();	//“红绿灯”配置模式,并选择是否保存
	//PS2_VibrationMode(); //开启震动模式
	PS2_ExitConfing();		//完成并保存配置
}

/************************************************************************** 函数功能:读取PS2手柄的控制量 入口参数:无 返回 值:无 **************************************************************************/	
void PS2_Read(void)
{ 
   
	    static int Start, count=0;
  		PS2_KEY=PS2_DataKey();          //读取按键键值
			PS2_LX=PS2_AnologData(PSS_LX);  //读取左边遥感X轴方向的模拟量
			PS2_LY=PS2_AnologData(PSS_LY);  //读取左边遥感Y轴方向的模拟量
			PS2_RX=PS2_AnologData(PSS_RX);  //读取右边遥感X轴方向的模拟量
			PS2_RY=PS2_AnologData(PSS_RY);  //读取右边遥感Y轴方向的模拟量
}

#.h文件
#ifndef __PSTWO_H
#define __PSTWO_H
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "init.h"
/********************************************************* **********************************************************/	 
#define DI PEin(15) // 输入引脚

#define DO_H PDout(3)=1 //命令位高
#define DO_L PDout(3)=0 //命令位低

#define CS_H PBout(13)=1 //CS拉高
#define CS_L PBout(13)=0 //CS拉低

#define CLK_H PBout(12)=1 //时钟拉高
#define CLK_L PBout(12)=0 //时钟拉低


//手柄接口初始化 输入 DI->PA0 
// 输出 DO->PA1 CS->PA2 CLK->PA3

//These are our button constants
#define PSB_SELECT 1
#define PSB_L3 2
#define PSB_R3 3
#define PSB_START 4
#define PSB_PAD_UP 5
#define PSB_PAD_RIGHT 6
#define PSB_PAD_DOWN 7
#define PSB_PAD_LEFT 8
#define PSB_L2 9
#define PSB_R2 10
#define PSB_L1 11
#define PSB_R1 12
#define PSB_GREEN 13
#define PSB_RED 14
#define PSB_BLUE 15
#define PSB_PINK 16

#define PSB_TRIANGLE 13
#define PSB_CIRCLE 14
#define PSB_CROSS 15
#define PSB_SQUARE 16

//#define WHAMMY_BAR 8

//These are stick values
#define PSS_RX 5 //右摇杆X轴数据
#define PSS_RY 6
#define PSS_LX 7
#define PSS_LY 8

extern u8 Data[9];
extern u16 MASK[16];
extern u16 Handkey;
extern float PS2_LX,PS2_LY,PS2_RX,PS2_RY,PS2_KEY;         //PS2相关变量

void PS2_Init(void);
u8 PS2_RedLight(void);   //判断是否为红灯模式
void PS2_ReadData(void); //读手柄数据
void PS2_Cmd(u8 CMD);		  //向手柄发送命令
u8 PS2_DataKey(void);		  //按键值读取
u8 PS2_AnologData(u8 button); //得到一个摇杆的模拟量
void PS2_ClearData(void);	  //清除数据缓冲区
void PS2_Vibration(u8 motor1, u8 motor2);//振动设置motor1 0xFF开,其他关,motor2 0x40~0xFF

void PS2_EnterConfing(void);	 //进入配置
void PS2_TurnOnAnalogMode(void); //发送模拟量
void PS2_VibrationMode(void);    //振动设置
void PS2_ExitConfing(void);	     //完成配置
void PS2_SetInit(void);		     //配置初始化

void PS2_Read(void);  //读取PS2手柄的控制量

#endif

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