外观和电气连接

外观

手柄外观如下

接收器外观

这是接收器和底座

电气连接

需要4根连接线

单片机输出是CLK DO CS

单片机输入是DI

电源电压是3.3-5v

注意模块和单片机共地

模块不支持高速,最大时钟周期约为4us左右

因此使用软件模拟时序的方式来与模块通信

只需要将模块的4根线与单片机软件中对应的GPIO连接起来就行了

#define PS2_CS_GPIOx GPIOA
#define PS2_CS_Pin GPIO_PIN_4

#define PS2_CLK_GPIOx GPIOA
#define PS2_CLK_Pin GPIO_PIN_5

#define PS2_DO_GPIOx GPIOA
#define PS2_DO_Pin GPIO_PIN_7

#define PS2_DI_GPIOx GPIOA
#define PS2_DI_Pin GPIO_PIN_6

软件设计

HAL初始化

需要 3个推挽输出模式的GPIO 分别是 CLK DO CS

1个上拉输入模式 DI

协议分析

cs拉低开始单片机与模块的通信,拉高则通信结束

DO,DI在在CLK时钟的下降沿完成数据的发送和读取

本协议是类似SPI的协议

通信一共9个字节

这里的DO与DI指的是单片机的GPIO名称

按键数据如下

按键分析

手柄发送来的有两种模式的数据

无灯模式(MOD LED不亮)发送的摇杆是数字量,摇杆左右两侧的四向按键功能和摇杆重合

即如下图

红灯模式(MODE LED亮红灯)

模块传输的是摇杆的模拟量

外侧大按键独立

代码

为了方便建立了一个结构体来存储按键的数据,代码有注释,请根据设备自行测试是哪个按键即可

typedef struct
{
    uint8_t A_D;                                       //模拟(红灯)为1 数字(无灯)为0
    int8_t Rocker_RX, Rocker_RY, Rocker_LX, Rocker_LY; //摇杆值(模拟状态为实际值0-0xFF)(数字态为等效的值0,0x80,0xFF)
    //按键值0为未触发,1为触发态
    uint8_t Key_L1, Key_L2, Key_R1, Key_R2;                //后侧大按键
    uint8_t Key_L_Right, Key_L_Left, Key_L_Up, Key_L_Down; //左侧按键
    uint8_t Key_R_Right, Key_R_Left, Key_R_Up, Key_R_Down; //右侧按键
    uint8_t Key_Select;                                    //选择键
    uint8_t Key_Start;                                     //开始键
    uint8_t Key_Rocker_Left, Key_Rocker_Right;             //摇杆按键

} PS2_TypeDef;
extern PS2_TypeDef PS2_Data;

#include "PS2.h"
uint8_t PS2_RawData[9] = {0};
PS2_TypeDef PS2_Data = {0};
void PS2_CS(uint8_t Val)
{
    if (Val)
        HAL_GPIO_WritePin(PS2_CS_GPIOx, PS2_CS_Pin, GPIO_PIN_SET);
    else
        HAL_GPIO_WritePin(PS2_CS_GPIOx, PS2_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
void PS2_CLK(uint8_t Val)
{
    if (Val)
        HAL_GPIO_WritePin(PS2_CLK_GPIOx, PS2_CLK_Pin, GPIO_PIN_SET);
    else
        HAL_GPIO_WritePin(PS2_CLK_GPIOx, PS2_CLK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
void PS2_DO(uint8_t Val)
{
    if (Val)
        HAL_GPIO_WritePin(PS2_DO_GPIOx, PS2_DO_Pin, GPIO_PIN_SET);
    else
        HAL_GPIO_WritePin(PS2_DO_GPIOx, PS2_DO_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
uint8_t PS2_Read_DI()
{
    return HAL_GPIO_ReadPin(PS2_DI_GPIOx, PS2_DI_Pin);
}
void PS2_Delay()
{
    for (int i = 0; i < 0xBf; i++)
        __nop();
}
uint8_t PS2_ReadWrite_Byte(uint8_t TxData)
{
    uint8_t TX = TxData;
    uint8_t RX = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        if (TX & 0x01)
            PS2_DO(1);
        else
            PS2_DO(0);
        TX >>= 1;
        PS2_CLK(1);
        PS2_Delay();
        PS2_CLK(0);
        RX >>= 1;
        RX |= (PS2_Read_DI() << 7);
        PS2_Delay();
        PS2_CLK(1);
        PS2_Delay();
    }
    return RX;
}

void PS2_Decode()
{
    if (PS2_RawData[2] == 0x5A)
    {
        PS2_Data.Key_Select = (~PS2_RawData[3] >> 0) & 0x01; //选择键
        PS2_Data.Key_Start = (~PS2_RawData[3] >> 3) & 0x01;  //开始键

        //左侧按键
        PS2_Data.Key_L_Up = (~PS2_RawData[3] >> 4) & 0x01;
        PS2_Data.Key_L_Right = (~PS2_RawData[3] >> 5) & 0x01;
        PS2_Data.Key_L_Down = (~PS2_RawData[3] >> 6) & 0x01;
        PS2_Data.Key_L_Left = (~PS2_RawData[3] >> 7) & 0x01;

        //后侧按键
        PS2_Data.Key_L2 = (~PS2_RawData[4] >> 0) & 0x01;
        PS2_Data.Key_R2 = (~PS2_RawData[4] >> 1) & 0x01;
        PS2_Data.Key_L1 = (~PS2_RawData[4] >> 2) & 0x01;
        PS2_Data.Key_R1 = (~PS2_RawData[4] >> 3) & 0x01;

        //右侧按键
        PS2_Data.Key_R_Up = (~PS2_RawData[4] >> 4) & 0x01;
        PS2_Data.Key_R_Right = (~PS2_RawData[4] >> 5) & 0x01;
        PS2_Data.Key_R_Down = (~PS2_RawData[4] >> 6) & 0x01;
        PS2_Data.Key_R_Left = (~PS2_RawData[4] >> 7) & 0x01;

        if (PS2_RawData[1] == 0x41)
        { //无灯模式(摇杆值八向)
            PS2_Data.Rocker_LX = 127 * (PS2_Data.Key_L_Right - PS2_Data.Key_L_Left);
            PS2_Data.Rocker_LY = 127 * (PS2_Data.Key_L_Up - PS2_Data.Key_L_Down);

            PS2_Data.Rocker_RX = 127 * (PS2_Data.Key_R_Right - PS2_Data.Key_R_Left);
            PS2_Data.Rocker_RY = 127 * (PS2_Data.Key_R_Up - PS2_Data.Key_R_Down);
        }
        else if (PS2_RawData[1] == 0x73)
        { //红灯模式(摇杆值模拟)

            //摇杆按键
            PS2_Data.Key_Rocker_Left = (~PS2_RawData[3] >> 1) & 0x01;
            PS2_Data.Key_Rocker_Right = (~PS2_RawData[3] >> 2) & 0x01;

            //摇杆值
            PS2_Data.Rocker_LX = PS2_RawData[7] - 0x80;
            PS2_Data.Rocker_LY = -1 - (PS2_RawData[8] - 0x80);
            PS2_Data.Rocker_RX = PS2_RawData[5] - 0x80;
            PS2_Data.Rocker_RY = -1 - (PS2_RawData[6] - 0x80);
        }
    }
}
void PS2_Read_Data(void)
{
    PS2_CS(0);
    PS2_RawData[0] = PS2_ReadWrite_Byte(0x01); // 0
    PS2_RawData[1] = PS2_ReadWrite_Byte(0x42); // 1
    for (int i = 2; i < 9; i++)
        PS2_RawData[i] = PS2_ReadWrite_Byte(0xff);
    PS2_CS(1);
    PS2_Decode();
}

手柄的效果还可以,对得起25元的价格

可以二次开发做成遥控车遥控器或者电脑手柄

成品

Github

最后

以上就是英勇咖啡为你收集整理的【STM32F4系列】【HAL库】【自制库】ps2手柄模块驱动外观和电气连接软件设计成品的全部内容，希望文章能够帮你解决【STM32F4系列】【HAL库】【自制库】ps2手柄模块驱动外观和电气连接软件设计成品所遇到的程序开发问题。

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