ESP32 经典蓝牙 连接 Xbox ONE 手柄

基于ESPIDF HID例程修改而来,使用经典蓝牙和Xbox ONE 手柄连接并进行键值解析

软件架构

框架/framework:

platform-espressif32(Releases 3.5.0)

组件/components:

branch

  • MASTER: LVGL场景下使用控制器作为鼠标的例子
  • pwm_ctrl : 遥控小车场景下,作为小车差速转向控制器的例子

Code

github

DIY使用ESP32的手持游戏手柄并通过BLE进行通信 硬件部件: esp32× 1个 ws2812b× 6 游戏杆× 2 角度按钮× 2 按钮× 8 18560电池和电池座× 2 三向拨动开关× 1个 TP4056带保护的电池充电电路× 1个 MT3608升压转换器× 1个 软件应用程序和在线服务: Arduino IDE 手动工具和制造机: 烙铁(通用) 这是一个使用ESP32微控制器制作的DIY手持游戏手柄。您可能之前已经看过这样的游戏控制器。但大多数使用Arduino。或更具体地说,是Arduino pro micro或Leonardo开发板。因为这些板支持HID或通过USB的人机接口设备。但是esp32没有这种功能。那么我们该怎么做呢?嗯,esp32确实具有BLE或低功耗蓝牙,我们可以使用它通过蓝牙进行无线通信。 因此,我们有ESP32模块作为中央控制器,然后有USB C型端口和一个3.3v稳压器,可将5v转换为3.3v。然后我们有了编程电路,使用具有自动编程模式的ch340c usb到串行转换器和使用双工晶体管的自动复位电路。我们还具有电池充电电路,以及过充电和过放电保护功能。然后使用升压转换器ic将其升压至5v。接下来,我们有操纵杆,D-Pad按钮,触发按钮,Neopixel LED和i2c端口。最后是3向开关,可在USB电源和电池电源之间切换。 游戏手柄有 2个模拟游戏杆 2个触发按钮 2个D-Pads 6个可寻址RGB LED 和一个i2c端口 它可以使用2个18650锂离子电池运行,可以使用USB C型端口对其进行更改。它也可以用来对微控制器进行编程。该设计的灵感来自新的ps5控制器,以使其外观更好。GPIO4使用分压器连接到电池。这样我们就可以测量电池电压了。NeoPixel LED将指示控制器是否连接到设备或电池电压是否低。 该代码基于lemmingDev的BLE Gamepad库。在代码中,我为不同的输入定义了所有GPIO引脚。然后在设置中有一些初始的led动画。板子一旦连接到设备,所有的LED就会变成绿色。并且它将按先前定义的时间间隔检查电池电压。然后我们获得按钮状态,并相应地设置游戏手柄按钮。然后,我们采用模拟输入,并将其映射到合适的值。最后根据我们收到的值设置轴。上载代码后,在智能手机或PC上打开蓝牙菜单,您会看到一个新设备弹出。单击该按钮将其连接,就可以开始游戏了。
### 使用Xbox Series X手柄控制小型车辆/机器人 为了使用Xbox Series X手柄来控制小型车辆或机器人,可以采用Python编程语言以及`pygame`库创建用户界面并读取手柄输入数据[^1]。下面是一个基本框架: #### 安装依赖包 首先确保安装必要的软件包,在Linux环境下可以通过命令行工具完成ROS joy package的安装,这有助于处理来自不同种类游戏控制器的数据流。 ```bash $ sudo apt-get install ros-kinetic-joy ``` 此操作同样适用于其他版本如Melodic, Noetic等,只需更改对应的ros发行版名称即可[^3]。 #### 初始化Pygame环境与事件循环 接着编写一段Python脚本来初始化Pygame模块,并建立一个持续监听手柄状态改变的主循环。每当检测到新的按键按下或是摇杆位置变动时,就更新相应的变量值以便后续逻辑判断。 ```python import os os.environ["SDL_VIDEODRIVER"] = "dummy" # Prevents the need for a display server import pygame # Initialize Pygame and joystick system pygame.init() pygame.joystick.init() joystick_count = pygame.joystick.get_count() if joystick_count == 0: raise Exception('No joysticks found!') controller = pygame.joystick.Joystick(0) controller.init() while True: for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: break elif event.type == pygame.JOYAXISMOTION or \ event.type == pygame.JOYBUTTONDOWN or \ event.type == pygame.JOYBUTTONUP: axis_x = controller.get_axis(0) # Left stick horizontal value [-1, 1] axis_y = controller.get_axis(1) # Left stick vertical value [-1, 1] button_a = controller.get_button(0) print(f'Axis X: {axis_x}, Axis Y: {axis_y}') # Add your control logic here based on these inputs ``` 这段代码展示了如何获取左摇杆水平方向(`axis_x`)和垂直方向(`axis_y`)上的数值范围[-1, 1]之间变化的情况;同时也示范了查询A键是否被按下的方法。通过调整上述参数映射至实际物理量(比如速度),就可以指挥小车前进、后退或者转向了。 值得注意的是,尽管这里提到的是针对Xbox One手柄的操作指南,但由于Series X手柄继承了许多相同的设计理念和技术特性,因此大部分API调用方式保持一致[^2]。
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