用ATmega16做8轴游戏控制器

Mjoy16就是这么简单 用ATmega16做8轴游戏控制器 ATmega16是atmel公司的AVR单片机。之所以用ATmega16，而没有用传统的89S51或89S52。其原因在于本应用基于用AVR单片机的V-USB技术，使用单片机的软件虚拟USB口，对windows而言，是虚拟了一个HID的人体工学设备，因此不必再单独开发上位机程序和驱动（这都是windows默认自带的）不存在破解的问题。MJ16用的是USB1.0 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，MJ16精度是3个10位加5个8位，都是1步进的，整个电路总电流要低于500mA，电位器用1K的到470K的都可以。 mega16型号： ATmega16L，工作电压2.7～5.5V，频率速度为0～8MHz ATmega16，工作电压4.5～5.5V，频率速度为0～16MHz 最新的型号是ATmega16A，工作电压2.7～5.5V，频率速度为0～16MHz，推荐（因为USB接口必须用12MHz速率）。 USB必须要3.3V电压，如果你的系统电压在3.3-3.6之间，就可以省掉这两个IN4728稳压二极管。发现有部分朋友是系统提示这个问题“无法识别的设备”，确认没有其他硬件连接错误和熔丝错误，解决办法是在USB-5V电压输入那里加AMS 1117-3.3v稳压芯片，把输入电源降到3.3V。也不需要那2个IN4728稳压二极管了。 （右图右下角就是AMS 1117-3.3v稳压芯片，82欧姆电阻换成68欧姆了） 指导一下制作顺序： 1、按照电路图搭建硬件（可以先用面包板测试）。 2、制作ISP下载线，（笔记本电脑没有并口，购买或制作USBASP下载线）。 3、下载ponyprog或progisp167烧录软件，下载固件程序Hex和eep文件。 4、用isp下载线连接计算机和MJoy16。（MJoy16要上电） 5、运行烧录软件，将Hex文件烧录到Mega16，小心编辑熔丝（准备一个有源晶振做恢复用）。 至此，MJoy16算制作完成，断开isp线缆，直接将MJoy16连接电脑usb口，系统提示找到人体工学设备MJoy16。 然后，根据你的需要，对轴和按钮进行连接（不用的轴要用短路帽进行接地，否则会视为有信号输入）。 一、 硬件清单： 名称--------------------型号-------------数量(pic)--------------注释 ATmega16 -------- 16A PI/PU ------------ 1 --------------（直插或贴片） 40Pin直插ic座 ----- 40pin -------------- 1 -------------- （也可不用IC座，不重复回收mega16） 12M 晶振 ----------- 12MHz ------------ 1 -------------- （mega16内置1M晶振，使用外接12M晶振） USB母（公）座 ----- --------------------- 1 ----------------（公座可以直接用USB延长线） 瓷片电容104 -------- 0.1uf --------------- 3 --------------- （电源滤波用） 瓷片电容 ------------ 15pf ---------------- 2 ----------------（接晶振2端，然后接地） 直插电感 ----------- 10uH ---------------- 1 --------------- （抗干扰滤波用） 电解电容 --------- 10uf/16V -------------- 1 ----------------（电源滤波用，耐压25V也可以） 电阻4.7k-----------------------------------1------------------（下拉电阻4.7k，接D-） 电阻2.2k-----------------------------------1------------------（上拉电阻2.2k，接D-） 电阻82欧 ----------------------------------2 ----------------（82欧接单片机输入端） 8x10k排阻（9脚） ----- 8x10k ---------- 1 -----------------（公共端接电源AVCC，其他接输出PC0～7上拉） 3.3v稳压二极管 ------- IN4728 ------------ 2 -------------- （USB必须要3.3V电源稳压，与AMS 1117二选一） 开关二极管 ------------ IN4148 ---------- 100 ---------------（开关滤波） 洞洞板5X7cm ----- 24孔（H）x18孔（w） ----- 1 -------- （也可以先用面包板测试） 1x40单排针 -------------------------------4 ----------------- （再买些杜邦线） 跳线冒 ------------------------------------- 15 ----------------（不用的轴要用短路帽接地） AMS 1117-3.3v稳压芯片------------- -----1 ----- ------------（作用3.3V电源降压，建议安装。与IN4728二选一） 1～4MHZ有源晶振-------------------------1 ----- -------------（修复熔丝） 10K电位器（或50K）-------------------------8----------------（推荐霍尔线性电位器，无接触无磨损） 你还需要以下工具： 40W烙铁 ----- -----（尖头和刀头都准备一个） 焊锡丝 ----- -----（0.8mm低熔点） 镊子 ----- -----（不是必须，贴片元件必须） 杜邦线-------（一个轴需3位杜邦插头，多准备几种杜邦插头） 有绝缘外皮的细导线----- -----（飞线走线） 25针并口（公头）插头一个----- ---（笔记本电脑没有并口，购买或制作USBASP下载线） 330欧 1/4w 电阻四只-----------------（也可以不接，为了主板安全，还是接上） 电路图： 装配图（修正后的）： Mjoy16板上的ISP口就是芯片左边的6个1pin排针，从上至下分别是： MOSI，MISO，SCK，RESET，VCC，GND。使用这个6针，可以直接接并口下载或USBASP下载器，非常方便。VCC为电源正，GND为电源负（地线）。 使用说明——芯片右下角3pin针，使用的ADC模拟8个轴（标号XYZ等），从靠近芯片的一侧数起分别信号输入端，负极和正极。顺着往左看，来到芯片左下角，有8个1pin的针（标号1～8），这8根是96个按钮的行线和芯片左上的4个1pin针(I～L)及右上方8个1pin针（A~H）对应，这12根是列线，所以总的按钮是8*12=96个。当然，你也可以装上苦力帽（一个苦力帽占用4个），也可以装脉冲开关（占用两个）。 左下方3对2pin的针,这三组是功能按钮。最左边2pin的针是一组，用于校准init；中间的2pin是Mode；右边2pin是center。关于init是用于初次使用的时候，连接这2pin，然后将设备插入usb端口，用于初次校准和量程测试，完成后断开。 center是有个可以设定中点是否自动居中的功能，原作者说可以用在类似襟翼、扰流板之类的地方，默认情况是不用设置的。Mode是开关按键类型的切换。 校准操作，请把所有需要的轴设备全部接好后，用跳线短接INT后插上USB，即可。（而后拔掉USB，把跳线去掉即可） 更多的功能还希望大家多摸索，有了心得记得放上来分享~~ 焊接完成的mjoy16的电路板（用IN4728稳压二极管）： 两个15pf起振电容接12M晶振两端后接地， 10uh电感是低通滤波器用，两端接两104接地，vref（32脚）接104后接地，其他104和电解电容是电源滤波用。 查看mega16-16L说明文档——模拟噪声抑制技术 设备内部及外部的数字电路都会产生电磁干扰(EMI)，从而影响模拟测量的精度。如果转换精度要求较高，那么可以通过以下方法来减少噪声： 1. 模拟通路越短越好。保证模拟信号线位于模拟地之上，并使它们与高速切换的数字信号线分开。 2. 原图示为Avcc引脚对地接100nf电容，和vcc之间接10uh电感， AVCC 应通过一个LC 网络与数字电压源VCC 连接。 3. 使用ADC 噪声抑制器来降低来自CPU 的干扰噪声。 4. 如果有ADC 端口被用作数字输出，那么必须保证在转换进行过程中它们不会有电平的切换。 结论：LC回路的目的是抑制噪声，保证精度。 二、制作下载线 网上很多方案的，有串口有并口，还有USB转接接口，都是可以用的。 ISP并口下载线： 74HC244的下载线 串口的 mega16是低电平复位，三极管不用接vcc，当基极有电流时，集电极和射极导通，reset被拉到低电平。 如果下载干扰大的话，32脚(AREF)视情况接Vcc。 笔记本必须用USBASP下载器（网上很多制作教程，但也必须要并口给下载线烧录程序）： 三、 下载烧录Hex文件 软件：ponyprog或progisp167。 1、ISP连接硬件。 2、打开软件，下载Hex和Epp文件。 3、在最终烧写前，小心设置熔丝。 ISP连线见图： mjoy板上的ISP口就是芯片左边6个1pin排针，从上至下分别是： MOSI，MISO，SCK，RESET，VCC，GND，使用这个6针，可以直接接并口下载或USBASP下载器。 使用外部晶振12MHZ，用15pF起振电容，电容需接地。 首先设置端口和芯片。 然后点“配置” 再根据你的isp下载线设置相应的并口线： 并口端口号在这里查阅： 输入/输出范围： 然后点“调入Flash”导入*.hex文件，主程序固件存储，写入后不会改变； 再点“调入Eprom”导入*.eep文件，临时交换存储空间，硬件ID和控制器校正，信息存储在这。