🚀 用DFR0182无线手柄遥控乐高EV3！孩子动手实践的好帮手

说说我折腾DFR0182无线手柄遥控乐高ev3的过程

2016-12-082.3万

taelons

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本文介绍了使用DFR0182无线手柄通过蓝牙功能遥控乐高EV3的过程。文中提到，乐高EV3通常使用红外遥控器，但红外遥控器的按键操控性不如手柄方便。DFR0182手柄支持蓝牙2.0版本，可以替代红外遥控器。文章还提到了一些安装和调试过程中遇到的问题，如USB转换板插上去松动、按键容易脱落等，并提供了解决方案。通过这种方式，用户可以更方便地遥控乐高EV3，实现更多创意项目。

乐高EV3的遥控一般采用红外遥控器和传感器，合计400多毛大大。EV3本身带有蓝牙(2.1版本）功能，如果使用蓝牙，就不需要安装红外传感器了。同时红外遥控器的按键操控性不如手柄方便，所以我打算找一款带蓝牙功能的可编程手柄。问度娘古哥和某宝，目前看来，dfrobot是唯一选择。等拿到dfr0182手柄，感觉比预想的大，做工相当好，不过请允许我先吐几个槽点：
说说我折腾DFR0182无线手柄遥控乐高ev3的过程图1

1、贵！手柄加蓝牙模块508毛大大，蓝牙2.0居然卖到140毛大大，比BLE4.0的蓝牙贵了近一倍！和EV3红外比，没有优势了（当然蓝牙模块可以买第三方的，便宜一些）。另外还从dfrobot的另一家店铺买了DFR0008手柄，其实是一款带摇杆和按键的Arduino扩展板，以后再介绍。两个店铺看起来是同一个发货地址，收到两个包裹，运费免了一份；
2、上传程序的usb转换板插上去很松，容易脱落，不知道是否由于我曾拆开手柄装蓝牙模块，导致哪里没有卡到位？原包装不带mini usb线，买手柄的亲们要自己准备一根mini usb线；3、拆开手柄安装蓝牙后，发现手柄左上和右上四个按键容易脱落，而且按键内侧的小塑料圈也容易掉落，导致按键不起作用，琢磨了一会，发现窍门是，要从里往外按，才能卡住按键，然后再合上手柄外壳；
4、手柄内部的两根黑红电池线容易断，不方便调试，后来我干脆把线拔了，等电脑上程序调试通过，再找人焊线。

未完待续

评论(17)

gada888

学习下

Ember

xbee和ev3的通信速率设为多少？

mauree

可以设置和EV3的配对密码吗?连接稳定吗？

凌风清羽

质量不错，就是略贵啊~~~~

砖头墙

叼牛资料不错

Robotforyou

真心不错呀

作者

同样的方法可以实现用任天堂wii chuck手柄（俗称鸡腿）配合arduino操控，前天拿到dfrobot的wii 转接板，记录下鸡腿的摇杆XY轴坐标值：
[align=left]Y轴（上下）：25~131~228[/align]
[align=left][font="]X轴（左右）：[/font]34~128~232[/align][align=left]
[/align][align=left]鸡腿还有一个三轴加速传感器，任意摇动鸡腿时（不是摇杆），XYZ三个坐标值会变，不过这种方式操控ev3有点别扭。[/align]

R2D2

这个帖子要赞一下。把乐高并入到Arduino的世界。

微笑的rockets

arduino的便利性就在这里，如果玩的溜，乐高都是给arduino打工的……

经过以上几步，EV3已能通过蓝牙接收手柄按键和摇杆数据，剩下的事情就简单了，在LEGO MINDSTORMS EV3 Home Edition中用程序块拖放编程，这里就不打算说了。
开头提到还入手了一块便宜DFR0008手柄，带四个按建和一个摇杆，足够用了，arduino程序相对简单，我就不重复了，只贴一张靓照。

手柄插上蓝牙模块，再插在arduino上，arduino固定在乐高搭成的支架里，下面绑一块电池供电，非常牢固。
如果能找一个便宜的xbee 2.0蓝牙模块，全部加起来不超过200元，便宜实惠。:lol
等有时间再上传操控乐高EV3小车的视频。
接下来准备加一个红外模块，用手柄遥控乐高PF马达 :lol

我的EV3 usb口貌似有故障，暂时不能调试程序，摇杆的程序先贴出来。
[code]unsigned char hexLJoystickX[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x78,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
unsigned char hexLJoystickY[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x79,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
unsigned char hexRJoystickX[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x76,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
unsigned char hexRJoystickY[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x77,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
int RJoystickY = joystick[2];
int RJoystickX = joystick[3];
int LJoystickY = AnalogButton[0];
int LJoystickX = AnalogButton[1];
union data
{
unsigned char c[4];
float f;
};
union data x;
x.f = RJoystickY;
hexRJoystickY[11] = x.c[0];
hexRJoystickY[12] = x.c[1];
hexRJoystickY[13] = x.c[2];
hexRJoystickY[14] = x.c[3];
Serial1.write(hexRJoystickY,15);
x.f = RJoystickX;
hexRJoystickX[11] = x.c[0];
hexRJoystickX[12] = x.c[1];
hexRJoystickX[13] = x.c[2];
hexRJoystickX[14] = x.c[3];
Serial1.write(hexRJoystickX,15);
x.f = LJoystickY;
hexLJoystickY[11] = x.c[0];
hexLJoystickY[12] = x.c[1];
hexLJoystickY[13] = x.c[2];
hexLJoystickY[14] = x.c[3];
Serial1.write(hexLJoystickY,15);
x.f = LJoystickX;
hexLJoystickX[11] = x.c[0];
hexLJoystickX[12] = x.c[1];
hexLJoystickX[13] = x.c[2];
hexLJoystickX[14] = x.c[3];
Serial1.write(hexLJoystickX,15);[/code]
然后在EV3上测试是否能收到摇杆值：

运行后，在EV3液晶屏上显示左右摇杆数据：
LX:484
LY:505
RX:498
RY:497
拨动摇杆，显示随之变化。
未完待续。。。。。。。

iooops

666

Ash1

坐等楼主更新

luna

大写的赞~

上面的程序是单个键的蓝牙数据发送，这里不需要考虑组合按键，因为手柄的17个键足够分配不同功能了，四个按键就可以完成前进后退左右转向，要玩些花哨功能，如原地打转或漂移等，手柄左上右上四个按键很适合，组合按键徒增操控和编码的复杂度。接下来是摇杆功能的设计，一个摇杆就能完成所有常用功能。此时要向EV3发送坐标值XY。按上面的raw值分布表，Y值代表速度，介意0-1023之间，0代表后退最高速度，在EV3里对应马达功率-100，1023是前进最高速度，在EV3里对应+100。很简单，EV3只需将收到的raw值转换成-100到+100就可以了。
同样，坐标X值代表转向，0-1023对应乐高转向功率-100到+100，偏离0功率越大，转向越急：

由于XY是动态值，无法按前面17个按键那样分配固定的值，需要在arduino里用union类型，把XY值转换成32位浮点数：
[code]union data
{ int i;
unsigned char c[4];
float f;
};
union data x;
union data y;[/code]
把XY坐标值赋给x.f、y.f，这样就可以得到坐标值的XY值对应的32位浮点数x.c、y.c，再按二楼的方式拼装一个16进制字符数组，将[font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]16进制字符数组发送到EV3上不同名称的mailbox程序块，比如将X坐标的[/font][font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]16进制字符数组，发送到EV3中名称为x的[/font][font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]mailbox[/font][font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]，[/font][font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]将Y坐标的[/font][font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]16进制字符数组，发送到[/font][font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]EV3中名称为y的mailbox。蓝牙数据包中，以x078、0x79代替上面的0x61。EV3收到XY坐标后，分别转换成转向功率和速度功率。[/font][font=微软雅黑, Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif]
[/font]注意由于摇杆XY值分布不均匀，中间值并非1023/2，需要在EV3程序里分两段进行raw值到功率的转换。
未完待续。。。。。。

dsweiliang

楼主加油更新啊

接下来上传DFR提供的手柄按键检测程序，arduino ide里执行无误，串口监视界面里能显示按下了哪个键。14个键连接到arduino的数字口，低电平0表示按下，从串口监视器和代码里很容易看出。接下来要确定摇杆不同位置的键值分布（姑且称之为raw值），我不懂电路，摇杆是电位器，其raw值应该是模拟的电压值转换成数字值。为方便辨识，将程序中的延迟加大，经多次运行代码，记录如下摇杆raw值分布：

由于乐高EV3使用特有的蓝牙数据包格式，为方便在蓝牙主从两端的程序中处理，我将17个按键按1-17编号，发送给EV3，EV3解包后，根据收到的数字，在EV3程序中做相应的处理，如前进后退转向加减速等等。数据包格式如下图：

在arduino里，如何发送蓝牙数据包给EV3呢？请看下面程序片断，修改了DFR的按键检测程序：
[code]unsigned char hexS2[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x60,0x41};
unsigned char hexS1[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x50,0x41};
unsigned char hexUP[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0xa0,0x40};
unsigned char hexLEFT[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0xe0,0x40};
unsigned char hexDOWN[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0xc0,0x40};
unsigned char hexRIGHT[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x41};
unsigned char hex1[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x80,0x3f};
unsigned char hex4[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x80,0x40};
unsigned char hex2[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40};
unsigned char hex3[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x40,0x40};
unsigned char hexRZ1[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x30,0x41};
unsigned char hexRZ2[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x40,0x41};
unsigned char hexLZ1[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x10,0x41};
unsigned char hexLZ2[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x20,0x41};
unsigned char hexJ1[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x70,0x41};
unsigned char hexJ2[15] = {0x0d,0x00,0x00,0x00,0x81,0x9e,0x02,0x61,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x80,0x41};
void printData(){
for(int i = 0; i < 17; i++) Serial.print(buttonState),Serial.print(" ");
for(int i = 0; i < 4; i++) Serial.print(joystick),Serial.print(" ");
for(int i = 0; i < 2; i++) Serial.print(AnalogButton),Serial.print(" ");
Serial.println("");
Serial.print("Button Pressed:");
for(int i = 0; i < 2; i++)
{
if(buttonState < 100)
{
Serial.print(Buttons),Serial.print(",");
if ( i == 0 )
Serial1.write(hexJ2,15);
else
Serial1.write(hexJ1,15);
}
}
for(int i = 3; i < 17; i++)
if(buttonState == 0)
{
Serial.print(Buttons);
Serial.print(",");
switch (i)
{
case 3:
Serial1.write(hexS2,15);
break;
case 4:
Serial1.write(hexS1,15);
break;
case 5:
Serial1.write(hexUP,15);
break;
case 6:
Serial1.write(hexLEFT,15);
break;
case 7:
Serial1.write(hexDOWN,15);
break;
case 8:
Serial1.write(hexRIGHT,15);
break;
case 9:
Serial1.write(hex1,15);
break;
case 10:
Serial1.write(hex4,15);
break;
case 11:
Serial1.write(hex2,15);
break;
case 12:
Serial1.write(hex3,15);
break;
case 13:
Serial1.write(hexRZ1,15);
break;
case 14:
Serial1.write(hexRZ2,15);
break;
case 15:
Serial1.write(hexLZ1,15);
break;
case 16:
Serial1.write(hexLZ2,15);
}
}
Serial.println("");
Serial.print("Analog Sticks:");
for(int i = 0; i < 4; i++) Serial.print(joystick),Serial.print(",");
Serial.println("---");
for(int i = 0; i < 2; i++) Serial.print(AnalogButton),Serial.print(",");
Serial.println("");
Serial.println("");
}[/code]
[i][i][i][i][i][i][i][i]
EV3程序里，用一个循环加一个名称为a，读取数字的mailbox块，就可以得到arduino发来的蓝牙按键对应的数字了。当然，事先要在EV3液晶屏里进行蓝牙配对，或程序里配对，应该能看到一个名为“bluetooth_xbee“的设备，就是手柄里的蓝牙模块了。[/i][/i][/i][/i][/i][/i][/i][/i][i][i][i][/i][/i][/i]
[i][i][i][i][i][i][i][i]未完待续。。。。。。
[/i][/i][/i][/i][/i][/i][/i][/i]

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