基于cortex-M3、ADXL345的重力感應(yīng)遙控器的實現(xiàn)

已經(jīng)是很久沒有寫文章了，因為沒有時間，人家都說大四不考研，天天像過年，可我依舊沒能有那份閑暇的時間。

現(xiàn)在幾乎人人的手里都是一款安卓智能機這是我非常羨慕的，而我手里只有上學(xué)期用380元買的一臺二手諾基亞N96，雖然也稱得上智能機但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有如今安卓智能的優(yōu)秀，其中一個功能就是通過重力感應(yīng)玩賽車游戲，我想這個大家都不陌生，只要把手機歪一歪斜一斜就可以控制賽車方向了，這個功能令橋哥好生羨慕嫉妒恨，可惜自己的手機不能玩，上周突來靈感何不自己做一個玩玩。正好上學(xué)期開始著手給侄子做的四軸飛行器的基板基本調(diào)試完成，核心的芯片就是一塊M3微控器，一塊三軸加速度傳感器ADXL345，一塊三軸數(shù)字陀螺儀。而要做一個簡單的重力感應(yīng)遙控器用M3結(jié)合ADXL345就可以實現(xiàn)了。實際上由于之前調(diào)試把芯片的控制函數(shù)都寫好了，而且上位機的程序又有之前給學(xué)長做畢設(shè)的時候?qū)懙某绦虻幕A(chǔ)，所以花的時間很少也就兩個下午的時間。

要實現(xiàn)一個控制電腦游戲的重力感應(yīng)遙控器原理也非常簡單，無非就是判斷此時遙控器傾斜角度，然后M3將指令迅速傳給電腦，電腦根據(jù)指令給出跟敲擊鍵盤方向鍵一樣的指令就完事了。檢測傾斜角度由ADXL345實現(xiàn)，三軸加速度傳感器能夠測出靜態(tài)時xyz方向的加速度，如果平放的情況下，只在z軸有一個向下的重力加速度，如果傾斜，那么重力將可以分解到xy方向，這樣產(chǎn)生了xy方向的加速度，從而可以測得遙控器向哪邊傾斜了。

接下來，M3通過IIC總線方式讀取ADXL345測得的X軸的加速度數(shù)據(jù)，只要通過判斷X軸方向的數(shù)據(jù)就可以判斷基板往哪個方向傾斜了。下面是M3的測量代碼

M3判斷出傾斜方向之后立即通過57600波特率的串口向電腦上位機發(fā)送指令，為了提高遙控器靈敏度和反映速度，我這里指令只用了一個字符，L代表左，R代表右，并且不使用校驗，也不需要上位機回應(yīng)M3，M3只管往上位機不斷發(fā)指令就可以了，可以大大提高效率，實際測試中，這種波特率情況下即保證了傳輸速率，誤碼率也是較低的。

接下來上位機接收到方向指令后就得通過代碼來模擬我們平時敲擊鍵盤的動作，程序也是非常簡單。跟我以前做的無線鼠標(biāo)的實現(xiàn)代碼非常的類似。

通過這段代碼可以發(fā)現(xiàn)，除了左鍵右鍵的指令外，還有一個名為’X’的空白指令，代表的是當(dāng)遙控器水平放置的時候釋放按鍵。

VC寫的上位機界面如下所示

看起來比較的粗糙，外觀上我就不做什么修飾了，畢竟做的是電子而不是軟件開發(fā)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)我需要的功能，軟件難看一點就將就吧。中間的四個方向按鍵作用是為了滿足有些游戲是需要一直按下某個按鍵玩的，比如極品飛車你就得一直按著方向鍵才能走吧呵呵，當(dāng)然就目前來講我只判斷了ADXL345的X軸數(shù)據(jù)，如果聯(lián)合Y軸數(shù)據(jù)來判斷，就可以同時控制上下左右四個方向了，這點我就先不再做，因為最近還是忙。最右邊的調(diào)試數(shù)窗口用來做開發(fā)的時候監(jiān)測串口數(shù)據(jù)用的，也可以用于系統(tǒng)的后續(xù)開發(fā)的調(diào)試使用。

實測狀況，因為這塊小板原先的設(shè)計是微型四軸所以用的是電池供電，還是非常方便的，這塊電池也是非常給力，就沖了一次電，我都拿它調(diào)試過很長的時間了，依舊有電。板載電源芯片用的是TI的一款超低壓降的3.3V穩(wěn)壓芯片，電池原本電壓標(biāo)稱是3.7V，實測充電完成有4.2V左右。

遙控器通過串口跟電腦連接以后，打開軟件然后打開串口，然后把軟件最小化之后就可以使用了，已經(jīng)過了一把重力感應(yīng)玩賽車的隱。

我現(xiàn)在還用的是有線串口實現(xiàn)通信，如果是無線的遙控器那將會更加完美，實際上我的板子上設(shè)計有2.4G無線通信模塊接口，但是向無線模塊寫入發(fā)送數(shù)據(jù)，然后另一方還得有接收然后再通過串口傳給電腦，這中間就額外增加了一段時間，或許會給遙控器的靈敏度帶來下降，當(dāng)然我還沒有實測過，這是后續(xù)開發(fā)的事，我已經(jīng)沒有太多的時間放在此處，接下來我的重心將放在四軸飛行器上邊，或許最好的結(jié)果是在今年過年可以讓小侄看到能夠飛起來的四軸，當(dāng)然很可能也是他什么都看不到，我只能盡力了況且還有好多任務(wù)做真心忙。