标签ps4手柄

    前面曾实验过四驱小车，以及如何获取ps4手柄数据，今天想想如何尝试两者结合起来，用ps4手柄操作四驱小车实现四向行走；以前文章参考：
1、ps4手柄蓝牙连接树莓派：https://www.shumeijiang.com/2021/08/04/树莓派和手柄-蓝牙连接；
2、ps4手柄数据获取：https://www.shumeijiang.com/2021/08/04/树莓派和手柄-数据获取；
3、四驱小车驱动封装：https://www.shumeijiang.com/2021/09/23/四驱小车循迹实验-直流电机驱动封装；

组装效果：

    其中将手柄数据获取部分做了简化，然后检测手柄的右侧摇杆数据；当Axis等于2时，表示左右动作，当Axis等于5时，表示前后动作；具体如下表格：

代码示例：

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

from JiuJiang

树莓酱的操作实例

https:://www.shumeijiang.com

'''



#import RPi.GPIO as GPIO ##引入GPIO模块

import time    ##引入time库

import pygame



#引入驱动类

from baseAct import baseAct

#实例化驱动类并赋值四个电机所占引脚值

act = baseAct(17, 16, 13, 12, 19, 18, 21, 20)

done = False



#手柄获取初始化

pygame.init()

pygame.joystick.init()



try:

    while not done:

        #检测手柄状态 手柄关闭则检测关闭

        for event in pygame.event.get():

            if event.type == pygame.QUIT:  #是否关闭

                done = True



        #获取摇杆数量

        joystick_count = pygame.joystick.get_count()

        for i in range(joystick_count):

            joystick = pygame.joystick.Joystick(i) #挨个创建摇杆对象

            joystick.init() #摇杆初始化

            axes = joystick.get_numaxes() #获取摇杆轴数



            #挨个获取轴的数据

            for n in range(axes):

                axis = joystick.get_axis(n) #获取指定轴的位置 数字表示

                if axis == 0.0:

                    continue



                #数据收集

                if n == 2:  #左右

                    if axis > 0:

                        act.turn_right(0.5, 50, 50, True)

                    else:

                        act.turn_left(0.5, 50, 50, True)

                elif n == 5: #前后

                    if axis > 0:

                        act.act_backward(0.5, 50, 50)

                    else:

                        act.act_forward(0.5, 50, 50, True)



                time.sleep(0.2)



except KeyboardInterrupt:

    print('停止检测')

执行效果：

    不过实验还是存在一些问题，比如力矩体现，连贯性体现等还是不够完美；后续会实验小车安装摄像头然后实现手机远程视频功能。

    上一篇文章我们已经介绍过了如果获取手柄的按钮、摇杆、方向键等信息；这一篇文章我们将继续上一次的主题，尝试一下如何在获取手柄数据后，控制舵机跟随摇杆方向转动以及如何触发电机转动。

#先看组装效果：

    如上图，可见舵机和电机小风扇由同一块树莓派控制；外接同一块电源驱动；其中舵机由pca9685驱动板驱动；电机小风扇这次只是为了效果展示，所以直接由继电器控制电源开合（接通电源小风扇即可旋转）。

*舵机的接线示例可参考文章：舵机驱动实验；
*电机的接线以及更多的扩展，比如旋转方向控制，旋转速度控制等可参考文章：直流电机驱动实验；
*继电器的接线示例可参考文章：继电器实验；

#实验过程：
1、编写代码，然后保存为jiujiang.py;
2、连接手柄，可以通过蓝牙或者直接电线连，按上图接线，然后接通电源；
3、打开vnc，选择要执行的代码然后执行，执行效果见下图：

4、摆动摇杆或者按动按键，查看vnc画面是否有数值出现（有数据为正常）；
5、按动R2键，可见电机小风扇转动；
6、摆动右侧摇杆，向右摆动可见舵机顺时针转动，当摇杆复位时，舵机也复位90度；当向左摆动摇杆可见舵机逆时针转动；舵机最大最小转动度数代码设置为170度和10度；这个可以自行调整。

#效果如下：

#注：其中舵机驱动部分我们采用了新的驱动方式，去掉了繁琐的驱动文件，采用CircuitPython的舵机驱动程序；这部分下一篇文章我们会详细介绍和实验。

    上一篇文章：树莓派和手柄-蓝牙连接，我们已经完成手柄的蓝牙连接；这篇文章我们将继续实验，尝试如何获取手柄的各个按钮、摇杆的操作数据，然后通过这些数据，方便后续的其他实验。

    实验前需要先安装Pygame，（Pygame是一个免费的开源python编程语言库，用于制作游戏等多媒体应用程序。）我们这次会用到Pygame的joystick模块，从joystick的中文含义（操纵杆）可知，它是用于与操纵杆、游戏手柄和轨迹球交互的Pygame模块。

    由上图我们先设定了一些名称，方便跟代码对应；其中摇杆分左右两个；按钮除了右边圈内的四个，还包含share键，options键，ps键以及L1、L2和R1、R2；方向键为左边圈内上下左右四按键。

#程序执行（程序文档可参考：https://www.pygame.org/docs/ref/joystick.html）

由于在多次尝试ssh登录情况下，效果无法达到预期，所以这次直接通过vnc在树莓派桌面执行程序（预估是权限问题）。vnc相关可参考文章：树莓派安装vnc。

#程序代码：

#coding:utf-8



import pygame

import time



#定义显示颜色

BLACK = pygame.Color('black')

WHITE = pygame.Color('white')



#信息输出类

class TextPrint():

    def __init__(self):

        self.reset()

        self.font = pygame.font.Font(None, 20)



    def tprint(self, screen, textString):

        textBitmap = self.font.render(textString, True, BLACK)

        screen.blit(textBitmap, (self.x, self.y))

        self.y += self.line_height



    def reset(self):

        self.x = 10

        self.y = 10

        self.line_height = 15



    def indent(self):

        self.x += 10



    def unindent(self):

        self.x -= 10



pygame.init()

screen = pygame.display.set_mode((500, 700))

pygame.display.set_caption("My Game")

done = False

clock = pygame.time.Clock()



#初始化joystick

pygame.joystick.init()

textPrint = TextPrint()



#主程序

while not done:

    for event in pygame.event.get():

        if event.type == pygame.QUIT:

            done = True #停止

        elif event.type == pygame.JOYBUTTONDOWN:

            print('joystick button pressed!')

        elif event.type == pygame.JOYBUTTONUP:

            print('joystick button released!')





    #绘图

    screen.fill(WHITE)

    textPrint.reset()



    #获取摇杆数量

    joystick_count = pygame.joystick.get_count()



    #数量信息输出

    textPrint.tprint(screen, "number of joysticks: {}".format(joystick_count))

    textPrint.indent()



    #逐个遍历按钮和摇杆

    for i in range(joystick_count):

        joystick = pygame.joystick.Joystick(i)  #创建对象

        joystick.init()



        try:

            jid = joystick.get_instance_id()

        except AttributeError:

            jid = joystick.get_id

        textPrint.tprint(screen, "Joystick {}".format(jid))

        textPrint.indent()



        #获取名称

        name = joystick.get_name()

        textPrint.tprint(screen, "Joystick name: {}".format(name))



        try:

            guid = joystick.get_guid()

        except AttributeError:

            pass

        else:

            textPrint.tprint(screen, "GUID: {}".format(guid))



        #获取操作杆轴数

        axes = joystick.get_numaxes()

        textPrint.tprint(screen, "Number of axes:{}".format(axes))



        #获取每个轴的数值

        for i in range(axes):

            axis = joystick.get_axis(i) #获取每个轴当前的位置 数字表示 取件-1到1之间 0表示居中

            textPrint.tprint(screen, "Axis {} value is:{:>6.3f}".format(i, axis))

        textPrint.unindent()



        #获取手柄按钮数据

        buttons = joystick.get_numbuttons()

        textPrint.tprint(screen, "Number of buttons:{}".format(buttons))

        textPrint.indent()



        #获取每个按钮状态

        for i in range(buttons):

            button = joystick.get_button(i) #获取当前按钮状态 按压True 否False

            textPrint.tprint(screen, "button {:>2} value {}".format(i, button))

        textPrint.unindent()

        #获取方向键状态

        hats = joystick.get_numhats()  #获取数量

        textPrint.tprint(screen, "Number of hats:{}".format(hats))

        textPrint.indent()



        #获取每个按键的值

        for i in range(hats):

            hat = joystick.get_hat(i)

            textPrint.tprint(screen, "Hat {} value: {}".format(i, str(hat)))

        textPrint.unindent()

        textPrint.unindent()



    pygame.display.flip()

    clock.tick(20)



pygame.quit()

#执行效果

图片可能不清晰，也可以看如下图表，是对应的按钮和摇杆以及方向键的操作类型和值范围；

    生活中经常能看到遥控汽车，遥控飞机，遥控机器狗等依赖手柄遥控的玩具；今天这个实验就来说说树莓派如何无线连接手柄的；由于目前手中有一个ps4手柄，因此就以它为例。

#实验过程：

1、开始连接前，需要将ps4手柄由休眠模式置于蓝牙配对模式；先按住share键，然后再按住ps键，当手柄灯光出现明暗闪烁时，即进入蓝牙配对模式；

2、打开命令行终端，ssh连接树莓派； (比如：ssh pi@192.168.x.xxx)

3、打开蓝牙工具，执行命令： sudo bluetoothctl

4、进入交互页面后，分别执行：
 (1) agent on
 (2) default-agent
 (3) scan on

5、第四步执行搜索设备后，可以看到如下画面：

6、如上图可见，红框内“Wireless Controller”即为我们要连接的ps4手柄；复制设备地址：“90:89:5F:1C:88:F8”；

7、复制设备地址后执行连接：connect 90:89:5F:1C:88:F8

8、提示“connection successful”即为连接成功；这个时候也能看到ps4手柄灯光常亮；

9、为了每次都能自动连接，我们需要让树莓派记住这个地址，执行：
   trust 90:89:5f:1c:88:f8  
（如果这个时候被刷屏看不到地址，可以新开终端执行cat /proc/bus/input/devices，就可以看到设备信息，其中Uniq即为地址）；

10、如果执行cat /proc/bus/input/devices，没有看到信息，则说明没有连接成功；

11、连接成功后，我们来测试一下按钮按动后系统接收的数值变化效果，新窗口执行命令：
   sudo jstest /dev/input/js0，就可以看到如下效果；

12、如果报错“jstest module not found ***”，则需要先安装jstest命令，
    sudo apt-get install jstest-gtk

13、退出蓝牙工具操作页面执行 “quit”即可；移除设备则执行命令 
    remove  ******  （对应的设备地址） 即可。