【DIY电竞产品】采用LPC54xx的游戏手柄

stm1024

响应日天的号召，老早就立了这个flag，虽然还有很多工作没有做完，不过先做个笔记和大家分享一下，虽然还只是一个半成品，然后投入的时间也不够多，但是自己立的flag，硬着头皮也要搞下去。其实只做了一点微小的工作，有点诚惶诚恐，感觉hold不住“DIY”这么高大上的要求。

闲话少说，讲正事儿。

通过画原理图、PCB布线、打样，最后成品长这样：

哈哈，机智的小伙已经知道了这不就是某宝是几块钱的JoyStick Shield嘛。
没错，翻箱倒柜找出来的这个玩意儿，还是以前玩arduino的时候买的，现在也算是吃灰资深板卡了，选用这个的一方面是有有现成的，另外就是NXP的很多评估板都是兼容Arduino的接口，所以我可以省不少杜邦线了，而且看起来也不会那么凌乱了。
然后就是开发板了，刚开始盯上的是LPC51U68，有Arduino接口，不过对着电气原理图发现针脚有点儿对不上号，然后瞄了一下LPC54608的板子，针脚没问题。

其实这个项目需要用到的硬件资源并不多，主要是GPIO，ADC，然后就是串口、USB等，用一颗LPC11U68等芯片也可以实现（话说我之前也有一块LPC11U68的板子的，只是没找到），但是画板子不是我的强项，只能捡现成的板子，而且还可以理直气壮的说自己没有重复造轮子（我也想啊，就是不会造）。

然后看看原理图，那个JoyStick shield的电路原理图，里面带的东西还不少，支持串口，nRF21L01接口等，实际我们要的也就是那么几个按键和摇杆的数据：

板子上就是这样设计的，然后我们可以看到，左下方的是模拟量，摇杆的X和Y接入了模拟量，按键A-F，以及K在右边。

再看看LPC54608的排母：

左边分别是P0_16对应ADC0的通道4，P0_31对应ADC0的通道5，之前看LPC51U68的原理图发现不行是因为有一个模拟量采集针脚直接悬空了……右边分别是对应A-F，K就不截图了，对应的是P4_7。

这个搞完了就可以开始写代码了：

首先是按键的配置，这个简单，就是基本的GPIO操作，而且默认也是Input的，所以只需要使能GPIO的时钟就OK了。

1. void ButtonInit()
   
2. {
   
3.         SYSCON->AHBCLKCTRLSET[0]=1U<<15;//GPIO1
   
4.         SYSCON->AHBCLKCTRLSET[0]=1U<<17;//GPIO3
   
5.         SYSCON->AHBCLKCTRLSET[2]=1U<<9;//GPIO4
   
6. }

复制代码

然后是ADC0的配置：

1. //ADC0 config
   
2. void XDADC0_Init()
   
3. {
   
4.         //Bit 6: Temp sensor
   
5.         //Bit 9: PDEN_VD2_ANA
   
6.         //Bit 10: ADC0
   
7.         //Bit 19: VDDA to the ADC
   
8.         //Bit 23: Vrefp to the ADC
   
9.         SYSCON->PDRUNCFGCLR[0]|=(1U<<6)|(1U<<9)|(1U<<10)|(1U<<19)|(1U<<23);
   
10.         //Enables the clock for the ADC0 register interface
    
11.         SYSCON->AHBCLKCTRLSET[0]=1U<<27;
    
12.         //PIN config
    
13.         //Enable clock of the IOCON
    
14.         SYSCON->AHBCLKCTRLSET[0]=(1U<<13);
    
15.         //axis-X is P0.16--ADC4        P0_16 FUNC0 as ADC0_4 P0.31@J12_2
    
16.         IOCON->PIO[0][16]=0x00|(1U<<9);
    
17.         //axis-Y is P0.31--ADC5        P0_31 FUNC0 as ADC0_5 P0.31@J12_4
    
18.         IOCON->PIO[0][31]=0x00|(1U<<9);
    
19.         //disable clock of the IOCON when finish setting to save power
    
20.         SYSCON->AHBCLKCTRLCLR[0]=(1U<<13);
    
21.         ADC0->CTRL=0x0e00;//bypass CALIB
    
22.         SysTick_DelayTicks(5);
    
23.         ADC0->STARTUP=1U<<0;//ADC_ENA
    
24.         SysTick_DelayTicks(5);
    
25.         ADC0->STARTUP|=1U<<1;//ADC_INIT
    
26.         ADC0->SEQ_CTRL[0]=0x40040000;
    
27.         SysTick_DelayTicks(5);
    
28.         //use ADC ch4 & ch5
    
29.         ADC0->SEQ_CTRL[0]=0xc0040000|(1U<<4)|(1U<<5);//enable        
    
30. }

复制代码

这里使用了序列A，使能通道4和通道5。

然后是一些定义：

1. //按键顺序及定义
   
2. //A        P3.2
   
3. //B        P4.5
   
4. //C P3.10
   
5. //D P3.14
   
6. //E P3.1
   
7. //F P1.22
   
8. //KEY P4.7
   
9. uint8_t PORTS[7]={3,4,3,3,3,1,4};
   
10. uint8_t PINS[7]={2,5,10,14,1,22,7};

复制代码

因为我打算在后面的程序中采用循环方式，所以这里直接把GPIO的PORT和PIN给定义进去，一会直接用循环遍历，简单粗暴。

最后就是按键的采集，这个地方采用轮询方式，采集按键及模拟量输入值：

1. while(1)
   
2.         {        
   
3.                 buttons=0x00;
   
4.                 for(i=0;i<7;i++)
   
5.                 {
   
6.                         if(GPIO->B[PORTS[i]][PINS[i]]==0)
   
7.                                 buttons|=1U<<i;
   
8.                 }
   
9.                 memset(pbuffer,0x00,256);
   
10.                 sprintf(pbuffer,"JS:B=%02x,X=%02x,Y=%02x\n",buttons,XDADC0_Read(4)>>4,XDADC0_Read(5)>>4);
    
11.                 Console_WriteString(pbuffer,strlen(pbuffer));
    
12.                 SysTick_DelayTicks(100);
    
13.         }

复制代码

先用串口输出采集到的数据，观察一波采集的效果：

目前看起来还算正常，不过测试发现按键E按下去以后没反应，然后用万用表测试了一下E端口和GND之间的通断，发现是正常的，这就让我有点费解了。另外一个问题是ADC采集的，ADC采集我并没有去计算具体的电压值，实际上就是把0-4095之间的值换算到了0-255之间，这样符合大多数摇杆的设置。不过有个问题是，不知道是板子做工的原因，还是供电，或者模拟量采集本身就有点不够精确，本来期望的中位值是两个0x80，但是实际测试发现一个是0x7a，一个是0x7f，后面一个还好，前面一个似乎有点儿不太准确，这种情况下只能通过手工校正来补偿了。

//------------------------------------------------------

目前已经完成的工作就这些，也没啥技术含量，就是基本外设的使用。不过后面需要做的工作才是最难搞的，第一个是打算将USB外设跑起来，这样可以把数据按USB协议发送给电脑，模拟发送按键键盘，例如ABCD按键分别对应键盘的四个方向键等，还了解到windows有一些支持JoyStick的API可以鼓捣一下。还有另外一种比较low的方法，就是自己写一个基于串口的游戏，自娱自乐吧，哈哈。

阅读全文

NXP管管

再接再厉，期待力作！