描述

概括

對(duì)于 ECEN 2400 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的最終項(xiàng)目，Nayef、Luke 和我想創(chuàng)建一個(gè)復(fù)古游戲控制器，它利用無(wú)線通信，因?yàn)橛捎谂f系統(tǒng)的硬件限制，大多數(shù)復(fù)古控制器都使用電線。

考慮到這一點(diǎn)，我們必須在 PC 上的模擬器上使用控制器，這樣我們才能通過藍(lán)牙進(jìn)行通信。該控制器是使用 Sparkfun nRF52840 迷你分線板創(chuàng)建的。它有 5 個(gè)面部按鈕，包括背面的 2 個(gè)側(cè)面觸發(fā)器。它通過 BLE 和 UART 與從機(jī)通信。拇指桿的 ADC 仍在進(jìn)行中 為了與 PC 通信，我們必須對(duì)基于 arduino 的板（ESP32、Arduino Micro w/BLE 模塊等）進(jìn)行編程，以通過 BLE 與我們的 nRF 連接并破譯從射頻。通過 arduino 執(zhí)行此操作，我們將能夠利用已經(jīng)與 PC 配合使用的庫(kù)為其提供控制器輸入

功能框圖

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接線圖

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引腳排列

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PCB設(shè)計(jì)

對(duì)于 PCB，我們使用 Autodesk 的 EAGLE 設(shè)計(jì)了完整的原理圖和布局。我們希望它充當(dāng) nRF 的屏蔽層并讓它從后部突出，這樣我們就可以在外殼內(nèi)訪問微型 USB 和電池連接器。我們有一個(gè)非常簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，因此創(chuàng)建 PCB 并不太難。我們必須包括 7 個(gè)按鈕的支架、一個(gè)模擬搖桿，然后是 nRF 的接頭。

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機(jī)械外殼

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調(diào)試

為了調(diào)試某些項(xiàng)目，我們必須弄清楚如何正確連接到 ARM 芯片，因?yàn)槲覀兪褂玫?nRF 沒有內(nèi)置的調(diào)試功能。這將我們引向J-Link EDU 迷你編程器。通過包含幾個(gè) VS Code 擴(kuò)展，我們終于能夠像使用 MSP432 在 Code Composer Studio 上進(jìn)行調(diào)試一樣對(duì)其進(jìn)行調(diào)試。

我們完全調(diào)試的一個(gè)部分是 UART。為了確定我們是否正確地將 UART 字符串寫入 TX 引腳，Nayef 為每個(gè)按鈕和方向輸入創(chuàng)建了幾個(gè)測(cè)試用例，我們稍后將它們正確地轉(zhuǎn)換為我們的按鈕中斷處理程序。我們還使用 nRF Connect 和 nRF Toolbox 等幾個(gè)北歐應(yīng)用程序驗(yàn)證了這些發(fā)現(xiàn)。在 nRF Connect 中，我們能夠獲取我們各自的板地址，這些地址是直接連接到用于 PC 集成的 arduino 板所需的。我們不得不使用 android 版本來獲取這個(gè)，因?yàn)?iOS 版本似乎沒有訪問這些數(shù)據(jù)的權(quán)限。我們還能夠使用這些應(yīng)用程序來驗(yàn)證每次按下按鈕的正確數(shù)據(jù)傳輸。

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下一步是什么

為了進(jìn)一步創(chuàng)建一個(gè)功能齊全的系統(tǒng)，我們必須弄清楚如何通過 BLE 將我們的 nRF 連接到 arduino 板，并可能使用物理 UART 連接。現(xiàn)有的 arduino 庫(kù)允許使用 Window 的內(nèi)置 USB 控制器功能將來自 arduino 的數(shù)據(jù)作為控制器輸入進(jìn)行處理。此外，我們必須充分了解我們的 ADC，以便將我們的模擬輸入分解為四個(gè)方向輸入。一旦我們完成了所有這些，我們相信通過更多的調(diào)試和解決一些問題，這應(yīng)該是一個(gè)可以在 PC 模擬器上玩復(fù)古游戲的控制器。