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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Высокогорные условия жизни меняют кровь человека 28.10.2016 Ученые из США в лабораторных опытах установили, что организм человека приспосабливается к высокогорным условиям всего за ночь. И потом организм помнит этот опыт, что позволяет быстрее адаптироваться. Ученым давно известно, что организм подстраивается к высокогорным условиям. На высоте 5260 метров, - это близко к уровню, где расположен лагерь на Эвересте, - атмосфера содержит 53% кислорода от того объема, что обычно содержится в атмосфере на уровне моря. Это затрудняет дыхание и занятия спортом, что обычно объясняли тем, что в условиях недостатка кислорода организм строит новые красные клетки крови, чтобы облегчить потребление кислорода мускулами и жизненно-важными органами. Но альпинисты знают, что это, вероятно, не так. Производство новых красных клеток занимает несколько недель, а к высоте даже обычные люди могут адаптироваться за несколько дней. Роберт Роач (Robert Roach), директор Высотного исследовательского центра Университета Колорадо (США), с коллегами решили изучить этот вопрос. Для этого они отправили волонтеров в лагерь у вершины горы Чакалтая в Боливии, расположенный на высоте 5421 метров. Это самый высокогорный горнолыжный курорт в мире. Через день пребывания на этой высоте волонтеры чувствовали себя лучше. Через две недели они могли совершить 3,2-километровое восхождение. Затем волонтеры покинули курорт и вновь вернулись одну-две недели. Удивительно, но их организмы, кажется, вспомнили первоначальный опыт на высоте, что позволило им адаптироваться лучше, чем в первый раз. Они смогли снова совершить 3,2-километровое восхождение, хотя первый раз для многих из них это было проблемой. Ученые изучили уровень гемоглобина - несущих кислород белков - в красных кровяных клетках у волонтеров. Они нашли там многочисленные изменения, которые вызваны кислородными условиями. По словам Роача, которые приводятся в заметке, это похоже на ослабление сцепления с бейсбольной перчаткой. "Если я расслаблю руку, я выпущу мяч", - образно пояснил ученый происходящие в крови изменения. Такие изменения наблюдались раньше в лаборатории, но никогда у людей и никогда на высоте. Ученые также обнаружили, что метаболические процессы, которые отвечают за эти изменения, значительно более сложные, чем ожидалось. Красные кровяные тельца живут 120 дней, и столько же длятся изменения. Эта работа полезна не только для изучения организмов альпинистов, но и для лечения людей, потерявших много крови из-за аварии. Кроме того, понимание процесса адаптации организма к высоте поможет лечить туристов, которые чувствуют себя плохо в горах. Это даже может иметь пользу для космонавтов.

Другие интересные новости:

▪ Чип 16-Гбит резистивной памяти RRAM

▪ Распознавание людей со скрытыми лицами

▪ Превращение углекислого газа в спирт

▪ Кино для курящих

▪ Оптоволоконный приемопередатчик Ethernet

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС). Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что заставляет нас просыпаться? Подробный ответ

▪ статья Аппаратчик очистных сооружений. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Простой автомат для бытового глубинного водяного насоса. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания для ионизатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026