用ATmega16做8轴游戏控制器 - 图文

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，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~~

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