带你回到20年前，四个有意思的开源套件

最新更新时间：2024-10-16

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你有没有想过用手头的板子，自己 DIY 个手柄？

今天，就盘点四个非常有趣开源的游戏手柄 DIY 参考设计和套件，让动手能力强的玩家们可以通过 DIY 方式，亲手组装和定制属于自己的游戏控制器。

Infineon XENSIV 游戏手柄

前阵子，英飞凌在官方放出了一个非常有意思的参考设计—— Infineon Technologies XENSIV 游戏手柄。该参考设计可以从英飞凌官方商店以 177.41 美元的价格购买，也可以从 Mouser 和 Digikey 等分销商处购买。

参考设计的具体链接： https://www.infineon.com/cms/en/product/evaluation-boards/game-controller/

具体来说， XENSIV 游戏手柄搭载了 PSoC 6 MCU ；集成了 XENSIV 磁性位置传感器，实现精确的操纵杆控制，而不会产生传感器漂移；集成了 XENSIV 霍尔开关触发器；具有电容式 CAPSENSE 按钮、 CAPSENSE 存在检测、 SPIDER+ SPIDER+ rumble 驱动；这个手柄也搭载了一个非常小的 OLED 显示屏，允许用户监控操纵杆移动、连接状态、配置和电池信息。

该控制器作为 USB 人机接口设备（ HID ）连接到 PC 或智能手机，无需手动配置或安装驱动程序。它还支持低功耗蓝牙（ Bluetooth Low Energy ），并使用电容式存在检测来优化电池寿命。设计中包括一个 PSoC 6 调试器，支持可定制的扩展板，为软件和硬件集成提供了灵活性。

英飞凌在官方声明，“所有设计文件都是公开的”，不过目前文件还没有发布完全，可能会在未来陆续放出。不过，为 XENSIV 游戏控制器供电的 CYSBSYSKIT-DEV-01 开发板已经有开放的设计文件，支持定制，且用途不限于游戏。

CYSBSYSKIT-DEV-01 板通过 M icro-USB 连接到 PC ，以使用 ModusToolbox 和 Infineon 的 GitHub 存储库使用定制软件进行调试和闪存。基本设置包括一根带有 Micro-USB 连接器的 USB 电缆和 UART 终端软件，如 Tera Term 或 Minicom 。该板支持可选的 3.7V 、 350mAh 锂聚合物电池供电。

Arduino Nano Matter 游戏手柄

Silicon Labs 解决方案架构师 Nicola Wrachien 设计了一款 Arduino Nano Matter 游戏手柄，他成功地为这款游戏移植了流行的第一人称射击游戏 Quake ，而且这款游戏手柄不仅可以运行游戏，还可以实现改进的图形（比 Doom 更好）、更好的物理效果、 3D 渲染等。

这个 DIY 的代码、电路和设计都可以在官方的博客中找到： https://community.silabs.com/s/share/a5UVm000000Vi1ZMAS/quake-ported-to-arduino-nano-matter-and-sparkfun-thing-plus-matter-boards?language=en_US

这款游戏手柄围绕 Arduino Nano Matter 板构建，该板搭载 Silicon Labs MGM240SD22VNA MCU 以及 256KB RAM ，与 Quake 的原始系统要求相比（最低 8MB 的 RAM 和 Pentium CPU ），这是非常低的。为简单起见，他设计了一个游戏手柄形状的定制 PCB ，带有按钮、操纵杆和 320×240 像素 LCD 。

软件端口方面， SDLQuake1.09 代码库允许在基于 Windows 的现代计算机上进行开发。为了优化空间，常数存储在闪存而不是 RAM 中。但是，从外部 SPI 闪存访问数据非常慢。为了克服这个问题，微控制器被超频到 136 MHz ，并实施了几种优化策略，包括纹理缓存、异步 DMA 纹理加载、优化的敌人渲染、汇编语言函数和部分屏幕刷新。此外，还开发了其他工具来简化操作，包括常量表生成、 QuakeC 到 C 转换、实体 getter-setter 生成以及用于优化游戏数据以进行渲染的 Quake Pak 转换器。

Nicola Wrachien 充分利用了电路板上的 256KB RAM 的资源，并将 MGM240 超频至 136 MHz 来获取更高性能。电路板上拥有 16 个可重新映射的按钮，以及两个用于控制移动的模拟摇杆。两个 16MB 的 SPI 闪存芯片用于存储游戏数据，数据是从 SD 卡上传的。板载立体声扬声器提供音效，此外还有一个 3.5mm 的音频插孔，可连接耳机或外部扬声器。 PCB 上还设计了充电电路，用于连接锂聚合物电池。该 PCB 的设计仅使用穿孔式组件，方便组装。

RP2040 游戏手柄

用树莓派致敬经典的 GameBoy ，已经是一件司空见惯的事儿了，但是光有游戏机没手柄可不行。去年年末就有人用 Raspberry Pi Zero 做了一个游戏手柄套件，可以适配任天堂 Game boy 形似物，无需焊接即可轻松卡入和拧在一起。

该套件的地址： https://www.kickstarter.com/projects/jameth/reboi-raspberry-pi-in-a-gameboy/description

Reboi 套件包括定制板、 3D 打印部件、高分辨率彩色显示屏、可充电电池和墨盒盖。搭载 RP2040 MCU ，主要作用是作为键盘模拟器，将 GameBoy 的面部按钮变成内置的 USB 键盘，这意味着几乎任何操作系统都可以与 GameBoy 按钮一起使用。

Raspberry Pi 5 游戏手柄

除了 RP2040 ，也有人 Raspberry Pi 5 做了一个套件。 Experimental Pi 公司的 PiBoy DMGxis 是一款将 Raspberry Pi 5 转换为手持游戏机的套件，外观类似 Game Boy ，配备 3.5 英寸彩色显示屏和与原版 Game Boy 相同的所有控制按钮。

套件地址： https://www.experimentalpi.com/PiBoy-DMGx_p_82.html

多年来，该公司已经推出了几款适用于 Raspberry Pi 单板计算机的 PiBoy 便携式游戏机套件，因此这款针对 Raspberry Pi 5 的新 PiBoy DMGx 并不令人意外。公司表示，这款设备应该能够运行 N64 、 PSP 、 Dreamcast 、 Wii 、 Gamecube 、 PS2 等平台的模拟器。

这款受 GameBoy 启发的便携式游戏机并不是一个完整的系统，而只是一个套件。因此，需要自己购买并安装 Raspberry Pi 5 ，准备一个带有 RetroPie 上 PiBoy DMG 映像的 microSD 卡，并加载你想玩的游戏。

参考文献

[1] https://www.infineon.com/cms/en/product/evaluation-boards/game-controller/

[2]https://www.cnx-software.com/2024/10/14/infineon-xensiv-game-controller-features-psoc-6-mcu-magnetic-sensors-and-optiga-trust-m-security/

[3]https://www.cnx-software.com/2023/12/26/reboi-raspberry-pi-game-boy-project/

[4]https://www.cnx-software.com/2024/03/20/raspberry-pi-5-game-boy-lookalike-piboy-dmgx-kit/

[5]https://www.cnx-software.com/2024/10/07/arduino-nano-matter-powered-gamepad-runs-quake-at-27-fps/

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