HAL库stm32手柄遥控小车

### 使用 HAL 库与 STM32 实现手柄遥控小车 #### 初始化 PS2 手柄接口 为了使能 PS2 接口，需配置 GPIO 和 SPI 外设。PS2 协议通常涉及四个信号线：CLK、CMD、DATA 和 ATTENTION (ATN)，这些都可通过 GPIO 配置。 ```c // 定义 PS2 引脚 #define PS2_CLK_PIN GPIO_PIN_10 #define PS2_CMD_PIN GPIO_PIN_9 #define PS2_DAT_PIN GPIO_PIN_8 #define PS2_ATN_PIN GPIO_PIN_7 #define PS2_GPIO_PORT GPIOC ``` 初始化函数设置上述引脚模式为输入或输出，并启用内部上拉电阻： ```c static void MX_PS2_Init(void) { __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // CLK, CMD and ATN as output with pull-up resistors enabled. GPIO_InitStruct.Pin = PS2_CLK_PIN | PS2_CMD_PIN | PS2_ATN_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(PS2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); // DATA pin as input with pull-up resistor enabled. GPIO_InitStruct.Pin = PS2_DAT_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; HAL_GPIO_Init(PS2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); } ``` #### 数据读取机制 当从 PS2 设备接收数据时，遵循特定协议发送命令字节并解析返回的数据包。对于大多数游戏控制器来说，这涉及到发送 `0x42` 命令获取当前状态[^4]。 ```c uint8_t ReadPS2Data(uint8_t cmd) { uint8_t data = 0; // Set command line low to start communication HAL_GPIO_WritePin(PS2_CMD_PORT, PS2_CMD_PIN, GPIO_PIN_RESET); // Send the command byte according to PS2 protocol... for(int i=0;i<8;i++) { if(cmd & 0x80){ HAL_GPIO_WritePin(PS2_DATA_PORT, PS2_DATA_PIN, GPIO_PIN_SET); }else{ HAL_GPIO_WritePin(PS2_DATA_PORT, PS2_DATA_PIN, GPIO_PIN_RESET); } cmd <<= 1; // Toggle clock after setting data bit HAL_GPIO_TogglePin(PS2_CLK_PORT, PS2_CLK_PIN); while(HAL_GPIO_ReadPin(PS2_CLK_PORT, PS2_CLK_PIN)); HAL_DelayMicroseconds(5); } // Wait until device pulls down ACKnowledge signal on DAT line while(!HAL_GPIO_ReadPin(PS2_DAT_PORT, PS2_DAT_PIN)); // Now read back response from controller... for(int i=0;i<8;i++){ HAL_GPIO_TogglePin(PS2_CLK_PORT, PS2_CLK_PIN); while(HAL_GPIO_ReadPin(PS2_CLK_PORT, PS2_CLK_PIN)); data <<= 1; if(HAL_GPIO_ReadPin(PS2_DAT_PORT, PS2_DAT_PIN)){ data |= 0x01; } HAL_DelayMicroseconds(5); } return data; } ``` #### 控制逻辑设计 一旦成功接收到摇杆位置信息，则可将其映射到实际运动指令。考虑到摇杆中心偏移修正(-128至127)[^2]，可以创建如下转换关系用于计算速度百分比或角度变化量。 ```c int16_t AD_LX, AD_LY; // 已经经过调整后的坐标值 [-128,+127] void ProcessJoystickInput() { int speedFactor_X = mapValue(AD_LX, -128, 127, MIN_SPEED, MAX_SPEED); int speedFactor_Y = mapValue(AD_LY, -128, 127, MIN_SPEED, MAX_SPEED); MoveCar(speedFactor_X, speedFactor_Y); } /** * @brief Maps a value from one range to another. */ inline static int mapValue(int x, int in_min, int in_max, int out_min, int out_max) { return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min; } ``` 最后，在主循环里持续轮询 PS2 输入设备的状态更新，并据此执行相应的动作响应。 ```c while (true) { UpdatePS2State(); ProcessJoystickInput(); Delay_ms(LOOP_DELAY_MS); } ```