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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025 Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. Плоды погружали в раствор, содержащий CNF, и затем оставляли для естественной сушки. В течение двух недель специалисты оценивали различные параметры сохранности фруктов. Результаты показали, что обработанные апельсины сохраняли свежесть значительно лучше, чем необработанные. Уменьшение потери веса, стабильность уровня кислотности и замедление процессов разложения растворимых веществ свидетельствовали о высоких защитных свойствах покрытия. Такая технология открывает новые перспективы для сохранения продуктов. Использование луковой шелухи, которая обычно считается отходом, делает эту разработку экологически безопасной и ресурсосберегающей. Превращение биологических отходов в функциональный материал не только решает проблему утилизации, но и создает высокоэффективное решение для пищевой промышленности. Съедобное покрытие обеспечивает дополнительный уровень безопасности продуктов, исключая необходимость в неорганических консервантах. Применение таких оболочек может существенно сократить количество пищевых отходов и уменьшить зависимость от пластиковых упаковок, что особенно актуально в контексте экологических вызовов современности. Покрытие из луковой шелухи на основе CNF - это не просто инновация, а практичное решение, способное улучшить качество и долговечность фруктов и овощей. Дальнейшая работа в этом направлении может привести к масштабному внедрению подобных технологий, что станет важным шагом к устойчивому развитию пищевой индустрии.

Другие интересные новости:

▪ Размер собаки и склонность ее к агрессии

▪ Микросхема MSA66 мощного трехфазного усилителя для работы с электромоторами

▪ Телевизор становится камерой видеонаблюдения

▪ Смарт-проектор Partaker M3

▪ Первый полнофункциональный чип на технологии 16FinFET

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПТЭ. Подборка статей

▪ статья Аварии и катастрофы на пожаро- и взрывоопасных объектах экономики. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какая неточность перевода вызвала появление теории о высокоразвитой цивилизации на Марсе? Подробный ответ

▪ статья Роза морщинистая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Порядок сборки компьютерных комплектующих. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Дневной свет от аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026