Как да играем компютърни игри с Nintendo Wii Nunchuk чрез Raspberry Pi RP2040 и CircuitPython?

Как да играем компютърни игри с Nintendo Wii
Nunchuk чрез Raspberry Pi RP2040 и CircuitPython
Леон Анави
leon.anavi@konsulko.com
leon@anavi.org

Plovdiv Game Jam 2024, Леон Анави
Nintendo
 Мултинационална компания за видео игри
 Основата през 1889г в Киото, Япония
 Първоначално произвеждат карти за бордови игри
 През 1979г създават клон в САЩ и екип за разработка на
аркадни игри
 През 1980г създават Game & Watch

Nintendo
 През 1983г създават Nintendo Entertainment System (NES),
което първоначално се продава в Япония под името Family
Computer (FC) или накратко Famicom
 През 1985г създават играта Super Mario Bros.
 През 1989г създават Game Boy
 През 2004г създават Nintendo DS

Nintendo Wii
 Домашна игрална конзола на пазара от 2006г
 В производство с модификации до 2017г
 Произведени са над 100 милиона броя
 Процесор IBM PowerPC Broadway @ 729 MHz
 24 MB 1T-SRAM6 + 64 MB GDDR3 SDRAM
 512 MB NAND флашпамет

Wiimote
 Най-голямата иновация е игровият контролер на Nintend Wii, наречен Wiimote

Nunchuk
 Първата приставка за Wiimote от 2006г
 Прилича на дръжка с кабел дълъг 1 – 1.2м
 Предоставя аналогов стик, акселерометър и два
бутона C и Z
 Свързва се към Wiimote по I2C
1 = 3.3V 2 = SCL
3 = N/A 4 = N/A
5 = SDA 6 = GND

I2C (Inter-Integrated Circuit)
 Двупроводна серийна шина за комуникация на данни между устройства на
къси разстояния
 Разработена през 1982г от Philips Semiconductors (днес е NXP)
 SDA за данни
 SCL за тактов сигнал за синхронизация
 Всяко устройство има уникален I2C адрес
 Поддържат се различни режими за максимална скорост
(100 kbit/s, 400 kbit/s, 1 Mbit/s, 1.7 Mbit/s, 3.4 Mbit/s, 5 Mbit/s)

Как да свържем Nunchuk към персонален компютър?
 Проблем 1: нямаме достъп до I2C шината на повечето персонални компютри
 Проблем 2: Nunchuk използва специалния Wii конектор с 6 пина
 Решение: USB преходник за Nunchuk

Seeed Studio XIAO RP2040
 XIAO е серия от модули на Seeed Studio
 XIAO RP2040 е с микроконтролер Raspberry Pi RP2040
 Dual-core Arm Cortex-M0+ до 133 MHz
 264KB SRAM, 2MB флашпамет
 14 GPIO пина
 RGB LED
 Boot и Reset бутони
 Размери 20×17.5×3.5mm

Seeed Studio XIAO RP2040

KiCad
 Безплатен open source софтуер за дизайн на многослойни печатни платки
 Съвместим с MS Windows, Mac OS и GNU/Linux дистрибуции
 Разработката започва през 1992г
 Разработен на C++ под GPL-3.0
 https://www.kicad.org/

Дизайн на схема за платка в KiCad

Дизайн на платка в KiCad

ANAVI Handle
 USB-C преходник за свързване на Nunchuk съвместим контролер съм
персонален компютър с open source hardware лиценз CC BY-SA 4.0
https://github.com/AnaviTechnology/anavi-handle

CircuitPython
 Програмен език с библиотеки създаден, за да опрости програмирането на
евтини развойни платки с микроконтролери
 Базиран и съвместим с популярния програмен език Python 3
 Създаден от Adafruit Industries през 2017г като разновидност на MicroPython
 Работи с множество различни платки с микроконтролери: Microchip SAMD21,
Microchip SAMD51, Nordic nRF52840, STMicroelectronics STM32, Espressif ESP32,
Raspberry RP2040 и други
 Има екосистема от множество библиотеки
(например за периферия като дисплей и сензори)

Качване на CircuitPython на XIAO RP2040
 Посетете https://circuitpython.org/board/seeeduino_xiao_rp2040/
 Свалете .uf2 файл за CircuitPython
 Натиснете и задръжте бутона B на XIAO RP2040
 Свържете XIAO RP2040 с USB-C кабел към персонален компютър
 Копирайте .uf2 на XIAO RP2040

adafruit_nunchuk
 CircuitPython библиотека за Nintendo Nunchuk и съвместими контролери
 Open source (лицензи CC-BY-4.0, MIT и Unlicense)
 Зависи от библиотеката Adafruit_CircuitPython_BusDevice за I2C комуникация
 https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_Nunchuk
 https://docs.circuitpython.org/projects/nunchuk/en/latest/

Как работи adafruit_nunchuk библиотеката?
 Nunchuk I2C 7-битов адрес: 0x52
 I2C комуникацията на Nunchuk е шифрирана и за да се изключи
криптирането трябва да запишат последователно първо 0x55 на
0x(4)A400F0 и след това 0x00 на 0x(4)A400FB:
self.i2c_device = I2CDevice(i2c, address)
self._i2c_read_delay = i2c_read_delay
time.sleep(_I2C_INIT_DELAY)
with self.i2c_device as i2c_dev:
i2c_dev.write(b"xF0x55")
time.sleep(_I2C_INIT_DELAY)
i2c_dev.write(b"xFBx00")

CircuitPython код на USB адаптер за Nunchuk
 Open source код под GPLv3 лиценз в GitHub:
https://github.com/AnaviTechnology/anavi-handle-sw
 Поддържа режим на джойстик или мишка
 Конфигурация на режима от config.json
 Инсталация на зависимости чрез circup
pip3 install circup
circup install adafruit_bus_device adafruit_hid adafruit_nunchuk adafruit_seesaw
neopixel

Конфигурация като джойстик или мишка в config.json
 Джойстик (по подразбиране):
{
"type": "joystick"
}
 Мишка:
{
"type": "mouse"
}

Заключения
 Nunchuk е контролер за Nintento Wii, който работи по I2C шина
 С подходящ микроконтролер може да се направи USB адаптер за Nunchuk
 Seeed Studio предлага XIAO модул с USB-C и Raspberry Pi RP2040 MCU
 KiCad е безплатен open source софтуер за чертане на печатни платки
 CircuitPython е версия на Python за микроконтролери и има библиотека
adafruit_nunchuk
 Open source софтуер и хардуер предоставя възможност за разглеждане на
всички детайли, обучение, промени и подобрения във времето

Благодаря Ви!
Полезни връзки:
 https://github.com/AnaviTechnology/anavi-handle
 https://github.com/AnaviTechnology/anavi-handle-sw
 https://bg.wikipedia.org/wiki/Wii
 https://circuitpython.org/
 https://wiki.seeedstudio.com/XIAO-RP2040/
 https://wiibrew.org/wiki/Wiimote/Extension_Controllers

Как да играем компютърни игри с Nintendo Wii Nunchuk чрез Raspberry Pi RP2040 и CircuitPython?

Recommended

More Related Content

Similar to Как да играем компютърни игри с Nintendo Wii Nunchuk чрез Raspberry Pi RP2040 и CircuitPython? (9)

More from Leon Anavi (20)

Как да играем компютърни игри с Nintendo Wii Nunchuk чрез Raspberry Pi RP2040 и CircuitPython?