Декодеры команд джойстиков от игровых видеоприставок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Микроконтроллеры

 Комментарии к статье

При разработке электронных устройств нередко возникает необходимость в удобном выносном пульте управления. Во многих случаях таким пультом может послужить джойстик от игровой видеоприставки, необходимо лишь декодировать его сигналы. Автору статьи удалось, применив микроконтроллеры семейства АТ89, разработать очень простые декодеры команд, подаваемых с помощью джойстиков от популярных видеоприставок. Их можно встраивать в любые любительские конструкции.

Идея разработать микроконтроллерные декодеры для джойстиков разных типов появилась в результате знакомства со статьей [1]. Предложенный там декодер сигналов джойстика "Dendy" довольно сложен (собран на четырех микросхемах серии К561), не защищен от дребезга контактов кнопок джойстика и имеет низкую нагрузочную способность выходов. Эти проблемы удалось решить, изготовив функционально аналогичное устройство всего на одной микросхеме - дешевом микроконтроллере АТ89С2051. Дополнительно введена функция звукового подтверждения нажатий кнопок джойстика, каждой из которых соответствует тон определенной высоты.

Схема декодера для джойстика "Dendy" приведена на рис. 1, а в табл. 1 - коды прошивки FLASH-ПЗУ микроконтроллера DD1. О принципе работы этого джойстика можно прочитать в [2]. Там же приведены временные диаграммы его сигналов. Декодер преобразует их в логические уровни на выходах портов Р1 и РЗ микроконтроллера. Нажатой кнопке соответствует низкий, не нажатой - высокий уровень на соответствующем выходе. Сигналы А и В можно снять не только с указанных на схеме выводов микроконтроллера, но и с его выходов с открытым стоком - соответственно линий Р1.0 (выв. 12) и Р1.1 (выв. 13).

(нажмите для увеличения)

Пьезоизлучатель НА1 предназначен для звуковой индикации нажатий кнопок джойстика. Конденсаторы C3, С4 и кварцевый резонатор ZQ1 входят в типовую схему включения микроконтроллера. Конденсатор С1 - блокировочный по питанию, С2 необходим для формирования импульса начального сброса. Напряжение +5 В подают от блока питания управляемого устройства.

На рис. 2 изображена схема декодера команд, подаваемых с помощью джойстика игровой приставки "SEGA Mega Drive-2". Описание этого джойстика и его сигналов можно найти в [3]. Так как необходимое число входных и выходных линий микроконтроллера в данном случае больше, чем в предыдущем, пришлось заменить 20-вывод-ный микроконтроллер АТ89С2051 40-выводным АТ89С51.

Коды прошивки его FLASH-ПЗУ приведены в табл. 2. Джойстик подключают к разъему ХР1, декодированные команды снимают с портов Р1, РЗ микроконтроллера.

(нажмите для увеличения)

На рис. 3 представлена схема еще одного варианта декодера.

Он работает с джойстиками от приставок "Sony PlayStation" и "Sony PlayStation 2". В память микроконтроллера DD1 следует загрузить коды из табл. 3.

(нажмите для увеличения)

Немного о принципе обмена информацией между этими джойстиками и декодером. Предварительно установив низкий уровень на линии SEL, микроконтроллер DD1 формирует на линии CLOCK последовательность из пяти групп по восемь импульсов низкого логического уровня в каждой. Импульсы первых трех групп синхронизируют обмен служебной информацией по линиям COMMAND (от декодера к джойстику) и DATA (в обратном направлении). На каждый из 16-ти синхроимпульсов последних двух групп джойстик отвечает установкой на линии DATA логического уровня, отображающего состояние очередной кнопки. Порядок опроса кнопок совпадает с порядком перечисления выходных сигналов декодера на схеме (см. рис. 3, сверху вниз). По окончании цикла опроса микроконтроллер устанавливает на линии SEL высокий уровень.

Нумерация контактов розетки XS1 соответствует указанной на плате видеоприставки модификации "PS one". К декодеру можно подключать как обычный цифровой джойстик, так и цифро-аналоговый ("Dual Shock"). В первом случае на выходах "JoyL" и "JoyR" постоянно присутствует высокий логический уровень, так как соответствующих кнопок на рычагах цифрового джойстика нет.

При необходимости декодер можно питать напряжением 5 В вместо 3,5 В, указанных на схеме. В этом случае излишек напряжения гасят двумя диодами КД522Б (или другими кремниевыми маломощными).

Во все три варианта декодера можно устанавливать кварцевые резонаторы ZQ1 на любую частоту от 4 до 8 МГц. Дальнейшее повышение частоты вплоть до предельной для примененного микроконтроллера возможно, но нежелательно, так как сопровождается уменьшением периода опроса кнопок и повышением тональности звуковых сигналов. Период опроса равен 20 мс при частоте кварца 4 МГц. При необходимости (ее определяют опытным путем) период опроса можно увеличить в два раза. Для этого достаточно соединить между собой выводы 2 и 3 (см. рис. 1), 26 и 27 (см. рис. 2) или 21 и 22 (см. рис. 3) микроконтроллера DD1. Эти соединения показаны на схемах штриховыми линиями.

В предлагаемых декодерах будут работать микроконтроллеры АТ89С51, АТ89С2051 с любыми буквенно-цифровыми индексами, например АТ89С2051-12РС. Цифры в индексе означают максимальную частоту кварцевого резонатора, МГц, буквы Р - корпус PDIP, S - корпус SOIC (для поверхностного монтажа), С или I - интервал рабочей температуры соответственно 0...+70 °С (commercial) или -45...+85 °С (industrial). Для загрузки памяти микроконтроллеров рекомендую воспользоваться программатором, описанным в [4].

Все конденсаторы керамические, например, К10-17. Излучатель звука НА1 из серии ЗП или другой пьезокерамический без встроенного генератора.

Файлы прошивок микроконтроллеров вместе с исходными текстами программ для всех вариантов декодера

Литература

1. Кулешов С. Джойстик Dendy - выносной пульт управления. - Радио, 2002, № 4. с. 21.
2. Рюмик С. Особенности схемотехники восьмибитных видеоприставок. - Радио, 1997, № 10, с. 27-30.
3. Рюмик С. Особенности схемотехники 16-битных видеоприставок. - Радио, 1998. № 5, с. 27-29.
4. Рюмик С. "Параллельный" программатор для АТ89. - Радио, 2004, № 2, с. 28-31.

Автор: С.Рюмик, г.Чернигов, Украина

Смотрите другие статьи раздела Микроконтроллеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Магнитный заряд протона и антипротона измерен 06.04.2013 Группа гарвардских ученых смогла с высокой точностью измерить магнитный заряд отдельных частиц вещества и антивещества. Возможно, это поможет получить важнейшую информацию о природе материи. Как сказано в публикации Physical Review Letters, команда ученых сумела захватить отдельные протоны и антипротоны в ловушку, созданную из электрических и магнитных полей. Затем удалось точно измерить колебания каждой частицы, в частности, магнетизм протона измерили в 1000 раз точнее, чем ранее, а антипротона - в 680 раз. "Это захватывающий скачок в точности для любого фундаментального параметра, - заявил руководитель исследования Геральд Габриэльс. - Это скачок, который в физике встречается редко, особенно за один этап. Возможно, это поможет ответить на вопрос, почему после Большого Взрыва осталось больше материи, чем антиматерии". Создание точной таблицы характеристик протонов и антипротонов может помочь разгадать эту загадку, а также проверить стандартную модель физики элементарных частиц. Она предполагает, что протоны и антипротоны должны быть практически идентичными, в частности, иметь одну и ту же величину массы и заряда, но при этом заряды должны быть противоположными. До сих пор эксперименты подтверждали это, но точность измерений пока не очень высока. К тому же, антипротоны производятся только при высокоэнергетических столкновениях, которые можно осуществить лишь в немногих лабораториях, в частности в CERN. Несмотря на то, что новые уточненные данные подтверждают положения стандартной модели, ученые планируют измерить характеристики материи и антиматерии еще более точно - вплоть до 10000 раз точнее, чем сейчас.

Другие интересные новости:

▪ Устройство Eizo Re/Vue Pro для кодирования видео

▪ Гидроксиапатит как безопасная альтернатива фтору в зубной пасте

▪ 20-нм чипы, произведенные на TSMC

▪ Твердотельные накопители Blue SN550 NVMe SSD

▪ Прохладные мыши

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей

▪ статья Франциск Ассизский. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое Летучий голландец? Подробный ответ

▪ статья Аспарагус. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сенсорный переключатель на базе таймера 555. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Одна из двух карт превращается в задуманную. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026