ESP32-S3-BOX-3-JoyStick - 嘉立创EDA开源硬件平台

# ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 该项目基于乐鑫的 ESP32-S3-BOX-3 和 ESP32-S3-USB-Bridge 进行开发，旨在创建一个兼顾游戏手柄和航模遥控器的开源项目。 本指南将帮助您快速上手ESP32-S3-BOX-3-JoyStick，并提供该项目的所有详细信息。 本指南包括如下内容： - 项目概述 - 硬件参考 - 应用程序开发 - 相关文档 ## 项目概述 ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 硬件系统由 ESP32-S3-BOX-3 开发板、 JoyStick 手柄和 ESP32-S3-USB-Bridge 接收机三部分组成。其中，ESP32-S3-BOX-3 为系统主控，JoyStick 手柄和 ESP32-S3-USB-Bridge 接收机为控制外设，ESP32-S3-BOX-3 开发板和 JoyStick 手柄之间通过 PCI-E 接口进行连接。  ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 目前具有“游戏模式”和“RC遥控模式”： - 游戏模式： - USB-HID模式：使用Type-C数据线连接电脑，通过 USB-HID 协议控制电脑游戏，可自定义摇杆及按键功能。 - BLE-HID模式：该模式下JoyStick与电脑通过蓝牙进行连接，通过 BLE-HID 协议控制电脑游戏，可自定义摇杆及按键功能。 - NES模拟器模式：该模式下，可在ESP32-S3-BOX-3屏幕上显示NES模拟器中的游戏。 - RC 遥控模式：ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 通过 ESP-NOW 无线通信协议与 ESP32-S3-USB-Bridge 等其他乐鑫官方开发板（接收机）进行配对连接，可实现对 RC遥控车、ESP-Drone四旋翼小飞机等航模的无线遥控。 ## 硬件参考 为保证 ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 具有较好的握持手感，本项目对 ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 的PCB板形进行了优化设计，并为其设计了配套的3D外壳。 以下按照顺时针顺序依次介绍 JoyStick 的主要组件。  | 主要组件 | 介绍 | | :------ | :------ | | PCI-E接口 | 用于连接 ESP32-S3-BOX-3 开发板。 | | IO扩展芯片 | JoyStick 需要检测16个按键（包括2个摇杆按键），每个按键都需要单独使用一个 IO，
而 ESP32-S3-BOX-3 引出的 IO 口数量有限，就需要外加 IO 扩展芯片进行辅助，该项
目使用的IO扩展芯片为 74HC165D，1个芯片可以扩展8个IO，并支持级联，仅需3个
IO 即可完成对16个按键状态的检测。 | | 按键 | 用于游戏控制或是控制其他设备（需自行配置），分别为上、下、左、右、X、Y、A、
B、Select、Start、LB、LT、RB、RT、左摇杆按键、右摇杆按键，全键无冲，支持多个
按键同时按下。 | | 右摇杆 | 右侧摇杆。 | | 电源开关 | 电池供电与充电控制开关，在电池供电和充电时需要置于 ON 档。 | | 充电指示灯 | 红灯亮绿灯灭：正在充电，红灯灭绿灯亮：已充满。 | | 触摸键 | 利用 ESP32-S3 内置的 Tounch Sensor，可以对人手触摸进行检测，以实现拿起唤醒/
放下睡眠的功能。 | | 左摇杆 | 左侧摇杆。 | | UART接口 | 用于 UART 通信，便于开发者通过 UART 查看系统 LOG，方便调试。 | | 充电芯片 | 锂电池充电管理芯片：AP5056。 |  | 主要组件 | 介绍 | | :------ | :------ | | 18650锂电池 | 为整个系统供电。 | | USB | 为锂电池充电和提供USB-HID功能。 | | 震动马达 | 用于提供震动反馈。 | ## 应用程序开发 ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 共有两个摇杆，每个摇杆（其原理类似于可调电阻，摇杆在不同位置的电阻值不同，利用串联分压原理，通过检测得出的电压值即可推算出摇杆位置）需要使用两路 ADC 进行姿态读取，除此之外，摇杆内部还有一个薄膜按键可供开发者使用。 ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 共有 16 个物理按键，每个按键“未按下时电平为高电平，按下为低电平”，由于 ESP32-S3-BOX-3 引出的 IO 口数量有限，因此该项目使用两个 74HC165D 并行转串行芯片，开发者通过三个 IO 口模拟 SPI 通信即可读取到所有的按键状态。 震动马达通过一个三极管（S8050）进行控制，开发者只需将一个 IO 口配置为输出模式，输出高电平马达震动，输出低电平马达不震动。 具体的引脚分配请查看 ESP32-S3-BOX-3-JoyStick 原理图。 ## 相关文档 & 资源 **代码**：[ESP BOX 仓库](https://github.com/espressif/esp-box) **3D 打印件**：见附件