一、PS2游戏机摇杆概述

1.1PS2游戏机摇杆概述

摇杆一般在航模中的无人机、电玩、遥控车、云台等设备上应用广泛，很多带有屏幕的设备也经常使用摇杆作为菜单选择的输入控制。

PS2游戏双轴摇杆传感器模块由采用原装优质金属PS2摇杆电位器制作，具有2轴(X,Y)模拟输出，1路(Z)按钮数字输出。

原理：摇杆为一个双向十字的10K电阻器。模块使用5V供电，原始状态下X、Y读出电压约为2.5V，当摇杆往某个方向推动，输出的相应轴电压值增加或减小，大值5V，小值0V。

1、工作电压：5V
2、输出电压范围：0~5V
3、接口：两路模拟信号代表X、Y偏移量，一路数字信号SW代表Z轴是否按下

1.2PS2游戏机摇杆图解

(1)SW:标识符为摇杆按下时触发，引脚电平为高低电平变化，但是我通过万用表进行测量时，没有电平变化，且引脚电平是不通过的，不知道是不是买的这个模块有问题，在编程过程中其实也不难，加个中断即可。(2)VRY:输出Y轴电压变化范围：0~3.3V 或 0~5V ;电压范围取决于+5V标识的连接方式
(3)VRX:输出Y轴电压变化范围：0~3.3V 或 0~5V；电压范围取决于+5V标识的连接方式
(4)GND:接电源地即可
(5)+5V:这个是接电压的，虽然写着+5V,但是也可以接3.3V(如果接3.3V, X轴与Y轴的电压变化范围：0~3.3V)，由于STM32F407 ADC的参考电压为3.3V，所以此引脚接3.3V

X、Y转电压增量变化如图

二、硬件连接分析

由于X、Y轴输出的是电压可变的量，且有两个ADC需要同时进行采集，故将采用ADC的双通道进行设计，通过查找手册，确定使用ADC1 通道2及通道3

由于需要进行快速的响应采集速度，故使用DMA的方式进行转换的方式，通过查找手册知道ADC1与DMA的关系为

三、代码实现

3.1 ADC代码

adc.c

#include "adc.h"//用于存储PA2 PA3的ADC值
__IO uint16_t aADCDualConvertedValue[2];/*************************************
硬件说明
PA2 -- ADC123_IN2
PA3 -- ADC123_IN3选用ADC1*************************************/void ADC_PA2_PA3_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef       GPIO_InitStructure;ADC_CommonInitTypeDef    ADC_CommonInitStructure;ADC_InitTypeDef         ADC_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;   //引脚2 3GPIO_InitStructure.GPIO_Mode     = GPIO_Mode_AN;                //模拟模式GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL ;       //浮空GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);复位ADC寄存器RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);       //reset adcRCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE); //end reset adcADC_CommonInitStructure.ADC_Mode                 = ADC_Mode_Independent;                //独立模式ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay  = ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles;ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode      = ADC_DMAAccessMode_Disabled;      //这是混合ADC才使用的模式，这里由于是独立模式，选择参数ADC_DMAAccessMode_DisabledADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler             = ADC_Prescaler_Div4;//预分频4分频。ADCCLK=PCLK2/4=84/4=21Mhz,ADC时钟最好不要超过36Mhz ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化ADC_InitStructure.ADC_Resolution             = ADC_Resolution_12b;  //12位模式ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode           = ENABLE;              //扫描模式  多通道采集需要ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode     = ENABLE;              //连续转换ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge    = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//禁止触发检测，使用软件触发
//  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv      = ADC_ExternalTrigConv_T3_CC1; //禁止硬件触发，些值可以不用填写ADC_InitStructure.ADC_DataAlign             = ADC_DataAlign_Right;//右对齐    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion       = 2;//2个转换在规则序列中ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);//ADC初始化// 配置 ADC 通道转换顺序和采样时间周期ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 1, ADC_SampleTime_15Cycles );  //ADC1,ADC通道,480个周期,提高采样时间可以提高精确度       ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 2, ADC_SampleTime_28Cycles ); //ADC1,ADC通道,480个周期,提高采样时间可以提高精确度               // 使能 DMA 请求 after last transfer (Single-ADC mode)ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC1, ENABLE);//使能 ADC DMAADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器    }void DMA_Config(void)
{DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);DMA_InitStructure.DMA_Channel                = DMA_Channel_0;               //选择 DMA 通道，通道存在于流中0中DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr    = (uint32_t)&(ADC1->DR);        //数据源在ADC1->DR中DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr         = (uint32_t)aADCDualConvertedValue;//数据目的地在aADCDualConvertedValue数组DMA_InitStructure.DMA_DIR                   = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//数据传输方向为外设到存储器DMA_InitStructure.DMA_BufferSize           = 2;                           //与通道数设置一致DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc       = DMA_PeripheralInc_Disable;   // 外设寄存器只有一个，地址不用递增DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc           = DMA_MemoryInc_Enable;            // 存储器地址固定DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 外设数据大小为半字，即两个字节DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize       = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 存储器数据大小也为半字，跟外设数据大小相同DMA_InitStructure.DMA_Mode                   = DMA_Mode_Circular;               // 循环传输模式DMA_InitStructure.DMA_Priority                 = DMA_Priority_High;               // DMA 传输通道优先级为高，当使用一个 DMA 通道时，优先级设置不影响DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode                 = DMA_FIFOMode_Disable;            // 禁止 DMA FIFO ，使用直连模式// FIFO 大小， FIFO 模式禁止时，这个不用配置DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold         = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst             = DMA_MemoryBurst_Single;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst         = DMA_PeripheralBurst_Single;DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure);//使能 DMA 流DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);}

adc.h

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H#include "stm32f4xx.h"void ADC_PA2_PA3_Init(void);
void DMA_Config(void);#endif

3.1 定时器

在这里，我选择每隔1S采集ADC的值，如果在项目中需要快速采集，则减少定时器中断即可
tim.c

#include "tim.h"/*********************************************
功能说明：
TIM3 -- APB1 -- 16位定时器(65535)
TIM3时钟频率： APB1*2 = 42*2 = 84MHZ
**********************************************/void Tim3_Init(void)
{NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStruct;TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStruct;//   1、使能定时器时钟。RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler      = 8400-1;              //8400分频  84000 000HZ/84000 = 10000HZTIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period         = 10000-1;             //计10000个数，用时1sTIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode        = TIM_CounterMode_Up;  //向上计数TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision  = TIM_CKD_DIV1;            //分频因子//    2、初始化定时器，配置ARR,PSC。TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);  NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel                     = TIM3_IRQn;       //中断通道 ，在stm32f4xx.hNVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority    = 2;               //抢占优先级NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority           = 2;               //响应优先级NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd                   = ENABLE;          //中断通道使能 // 3、启定时器中断，配置NVIC。NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);//   4、设置 TIM3_DIER  允许更新中断TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);//  5、使能定时器。TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);}

tim.h

#ifndef __TIM_H
#define __TIM_H#include "stm32f4xx.h"void Tim3_Init(void);#endif

3.2 主函数

#include "stm32f4xx.h"
#include "adc.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "tim.h"//用于存储PA2 PA3的ADC值
extern __IO uint16_t aADCDualConvertedValue[2];
unsigned int adcVal,adcVal01,adcVal02;
char msgstr[64];int main(void)
{//设置系统中断优先级分组2NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);Delay_Init();Usart1_Init(115200);ADC_PA2_PA3_Init();DMA_Config(); //1S产生一次中断，在中断获取ADC数据Tim3_Init();//开始 adc 转换，软件触发ADC_SoftwareStartConv(ADC1);while(1){delay_s(1);//延时200ms};return 0;
}// 6、编写中断服务函数。
void TIM3_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) == SET){printf("While Run...\r\n");adcVal01= aADCDualConvertedValue[0];           adcVal02= aADCDualConvertedValue[1];   printf("X轴电压：%f, Y轴电压：%f\r\n", (adcVal01/4095.0)*3.3 , (adcVal02/4095.0)*3.3);sprintf(msgstr,"PA2 ch2=%d PA3 ch3=%d\r\n",adcVal01,adcVal02);        printf(msgstr);       printf("\r\n");}//清除中断线0标志位TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
}

四、实验效果分析

将程序下载到开发板后，打开串口，通过摇杆，即可改变不同的电压

单个的PS游戏摇杆就写到这里了。两个摇杆的话，写成四通道即可。源码链接：https://download.csdn.net/download/wwwqqq2014/85309506?spm=1001.2014.3001.5503

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