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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Экономное путешествие на электромобиле 14.04.2019 Водитель потратил на зарядку электромобиля всего 300 долларов, чтобы проехать 33 страны и почти 100 000 км. Обычному автомобилю Golf с ДВС потребовалось бы на это около 6800 литров топлива, которые обошлись бы примерно в 4550 долларов. В Австралии завершилось самое длинное путешествие на электромобиле. Голландец Вейб Ваккер (Wiebe Wakker) отправился из своей родной страны на модифицированном электромобиле Volkswagen Golf 15 марта 2016 года. В итоге, проехав 33 страны и почти 95 000 км, он завершил свой путь в Сиднее. За все путешествие энтузиаст потратил на зарядку своего авто лишь 300 долларов, причем большую часть уже в австралийской глубинке. Было подсчитано, что обычному автомобилю Golf с ДВС потребовалось бы около 6800 литров топлива, которые обошлись бы примерно в 4550 долларов. Правда, стоит отметить, что путешествие не только финансировалось за счет пожертвований спонсоров и обычных людей - в пути Ваккеру порой помогали с организацией зарядки и прочими вопросами. В любом случае, достижения это не умаляет. Кроме того, автомобиль путешественника без подзарядки мог проехать всего около 200 км, что, конечно, осложняло путешествие, ведь буквально каждые пару часов нужно было заряжать машину.

Другие интересные новости:

▪ Передовая технология переработки ненужной оргтехники

▪ Система автоматической парковки Nissan ProPILOT Park

▪ Кошки копируют поведение своих хозяев

▪ Премиум-смартфон Lumigon T2 HD

▪ Китайская электроника будет собираться в США

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Бывали хуже времена, но не было подлей. Крылатое выражение

▪ статья Откуда произошло слово школа? Подробный ответ

▪ статья Административно-управленческого персонал, ИТР, младший обслуживающий персонал. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Регулятор температуры жала электропаяльника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания Ступенька, 220/5,9,12 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025