本文简单介绍一下如何使用ESP32连接xbox的蓝牙手柄，使之变成一个相对通用的遥控器。
硬件平台
XBOX ONE S手柄蓝牙版
EPS32-DOWN-V3，需要注意Xbox One S手柄使用经典蓝牙，ESP32有较多型号仅支持BLE，需要选一个支持经典蓝牙+BLE的型号，BLE模式下扫描不到Xbox 手柄
软件平台
使用espidf 5.2.1版本进行开发。
实现原理
输入解析
espidf打开example内的esp_hid_host工程，基于这个demo进行修改，工程首先将BLE关闭，修改为经典蓝牙的配置。
例程配置为了扫描到的最后一个HID设备将被连接，这个地方可以自己改一下，识别蓝牙名称进行选择连接，避免有多个设备的时候连到别的设备上去，连接部分内容不多，此处略过。
正常连接后，主要需要处理的就是键值上报后的解析，解析可以参考下面的结构体
#pragma pack(1)
typedef struct
{
uint16_t left_x; ///< 左0~右65535
uint16_t left_y; ///< 上0~下65535
uint16_t right_x; ///< 左0~右65535
uint16_t right_y; ///< 上0~下65535
uint16_t triger_left; ///< 不按0~按到底1023
uint16_t triger_right; ///< 不按0~按到底1023
uint8_t key_dir; ///< 1~8 垂直向上为1，顺时针旋转递增，不按为0
struct
{
uint8_t key_a : 1;
uint8_t key_b : 1;
uint8_t key_x : 1;
uint8_t key_y : 1;
uint8_t key_lb : 1;
uint8_t key_rb : 1;
uint8_t key_page : 1;
uint8_t key_menu : 1;
};
uint8_t reserve;
} xbox_message_t;
typedef struct
{
uint8_t cap_level : 2; ///< 电量等级 0马上没电，1低电量，2中电量，2满电量
uint8_t mode : 2; ///< 供电模式 0 USB供电 1 干电池供电(或者非官方的充电电池) 2 官方可充电电池供电
uint8_t charging : 1; ///< 正在充电(官方电池)
uint8_t error : 1; ///< 出现异常
uint8_t reserve : 1; ///< 保留字段
uint8_t online : 1; ///< 在线，始终是1
} xbox_bat_info_t;
/* XBOX RUMBLE TYPE */
#define XBOX_RUMBLE_NONE 0x00
#define XBOX_RUMBLE_WEAK 0x01
#define XBOX_RUMBLE_STRONG 0x02
#define XBOX_RUMBLE_MAIN (XBOX_RUMBLE_WEAK | XBOX_RUMBLE_STRONG)
#define XBOX_RUMBLE_RIGHT 0x04
#define XBOX_RUMBLE_LEFT 0x08
#define XBOX_RUMBLE_TRIGGERS (XBOX_RUMBLE_RIGHT | XBOX_RUMBLE_LEFT)
#define XBOX_RUMBLE_ALL 0xff
typedef struct
{
uint8_t enable; ///< XBOX RUMBLE TYPE，操作电机的mask
uint8_t magnitude_left; ///< 左triger电机的力度 0~100
uint8_t magnitude_right; ///< 右triger电机的力度 0~100
uint8_t magnitude_strong; ///< 机身高频电机的力度(位于右侧手柄)，0~100
uint8_t magnitude_weak; ///< 机身低频电机的力度(位于左侧手柄)，0~100
uint8_t pulse_sustain_10ms; ///< 振动使能时间，单位ms
uint8_t pulse_release_10ms; ///< 振动失能时间，单位ms
uint8_t loop_count; ///< 循环次数-1 周期为振动使能时间+振动失能时间
} xbox_motor_cmd_t;
#pragma pack()传过来的键值，如代码所示，在输入回调内进行解析并打印，整个设备共有四个report，其中三个为输入，一个为输出(也就是控制振动)。输入的看下面代码即可
case ESP_HIDH_INPUT_EVENT:
{
/* HID消息 */
if (param->input.report_id == 1)
{
xbox_message_t *message = (xbox_message_t *)param->input.data;
ESP_LOGI(TAG, "map_index: %d", param->input.map_index);
ESP_LOGI(TAG, "left_x:%d left_y:%d right_x:%d right_y:%d triger_l:%d triger_r:%d",
message->left_x, message->left_y,
message->right_x, message->right_y,
message->triger_left, message->triger_right);
ESP_LOGI(TAG, "key_dir:%d key_a:%d key_b:%d key_x:%d key_y:%d key_lb:%d key_rb:%d key_page:%d key_menu:%d",
message->key_dir, message->key_a,
message->key_b, message->key_x,
message->key_y, message->key_lb, message->key_rb, message->key_page, message->key_menu);
/* 利用键值测试振动控制 */
xbox_motor_test(param->input.dev, *message);
}
/* 西瓜键 */
else if (param->input.report_id == 2)
{
ESP_LOGI(TAG, "key_xbox:%d", param->input.data[0]);
}
/* 电池信息 */
if (param->input.report_id == 4)
{
xbox_bat_info_t *info = (xbox_bat_info_t *)param->input.data;
ESP_LOGI(TAG, "cap_level:%d mode:%d charging:%d error:%d online:%d",
info->cap_level, info->mode, info->charging, info->error, info->online);
}
break;
}由于手上只有一款手柄，对于其他手柄的键值解析可能有偏差，这个要实际测试确定，但大概的结构是这样的。
输出控制
代码中还利用键值做了振动控制的测试，测试相关代码如下：
void xbox_motor_test(esp_hidh_dev_t *dev, xbox_message_t message)
{
static xbox_message_t message_last = {0};
xbox_motor_cmd_t xbox_motor_cmd = {0};
if (message_last.key_x != message.key_x)
{
if (message.key_x)
{
xbox_motor_cmd.enable = XBOX_RUMBLE_LEFT; // 仅修改左triger按键
xbox_motor_cmd.magnitude_left = message.left_x / 700; // 根据左摇杆键值调整力度
xbox_motor_cmd.pulse_sustain_10ms = 20; // 200ms
}
esp_hidh_dev_output_set(dev, 0, 3, (uint8_t *)&xbox_motor_cmd, sizeof(xbox_motor_cmd));
}
if (message_last.key_b != message.key_b)
{
if (message.key_b)
{
xbox_motor_cmd.enable = XBOX_RUMBLE_RIGHT;
xbox_motor_cmd.magnitude_right = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.pulse_sustain_10ms = 20;
}
esp_hidh_dev_output_set(dev, 0, 3, (uint8_t *)&xbox_motor_cmd, sizeof(xbox_motor_cmd));
}
if (message_last.key_a != message.key_a)
{
if (message.key_a)
{
xbox_motor_cmd.enable = XBOX_RUMBLE_WEAK;
xbox_motor_cmd.magnitude_weak = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.pulse_sustain_10ms = 20;
}
esp_hidh_dev_output_set(dev, 0, 3, (uint8_t *)&xbox_motor_cmd, sizeof(xbox_motor_cmd));
}
if (message_last.key_y != message.key_y)
{
if (message.key_y)
{
xbox_motor_cmd.enable = XBOX_RUMBLE_STRONG;
xbox_motor_cmd.magnitude_strong = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.pulse_sustain_10ms = 20;
}
esp_hidh_dev_output_set(dev, 0, 3, (uint8_t *)&xbox_motor_cmd, sizeof(xbox_motor_cmd));
}
if (message_last.key_lb != message.key_lb)
{
if (message.key_lb)
{
xbox_motor_cmd.enable = XBOX_RUMBLE_MAIN;
xbox_motor_cmd.magnitude_strong = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.magnitude_weak = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.pulse_sustain_10ms = 20;
}
esp_hidh_dev_output_set(dev, 0, 3, (uint8_t *)&xbox_motor_cmd, sizeof(xbox_motor_cmd));
}
if (message_last.key_rb != message.key_rb)
{
if (message.key_rb)
{
xbox_motor_cmd.enable = XBOX_RUMBLE_TRIGGERS;
xbox_motor_cmd.magnitude_left = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.magnitude_right = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.pulse_sustain_10ms = 20;
}
esp_hidh_dev_output_set(dev, 0, 3, (uint8_t *)&xbox_motor_cmd, sizeof(xbox_motor_cmd));
}
if (message_last.key_page != message.key_page)
{
if (message.key_page)
{
xbox_motor_cmd.enable = XBOX_RUMBLE_ALL;
xbox_motor_cmd.magnitude_left = message.left_x / 700;
xbox_motor_cmd.pulse_sustain_10ms = 20;
xbox_motor_cmd.pulse_release_10ms = 10;
xbox_motor_cmd.loop_count = 1; // 振两次
}
esp_hidh_dev_output_set(dev, 0, 3, (uint8_t *)&xbox_motor_cmd, sizeof(xbox_motor_cmd));
}
memcpy(&message_last, &message, sizeof(message_last));
}关于振动电机控制的部分，看控制的结构体就能看明白了，代码里面利用不同的键按下事件，测试了不同的震动效果。
实际测试
I (12119) ESP_HID_GAP: BT GAP MODE_CHG_EVT mode:2
I (12139) XBOX : ec:83:50:de:44:5a OPEN:
BDA:ec:83:50:de:44:5a, Status: OK, Connected: YES, Handle: 0, Usage: GAMEPAD
Name: , Manufacturer: , Serial Number:
PID: 0x02e0, VID: 0x045e, VERSION: 0x0903
Report Map Length: 306
GENERIC INPUT REPORT, ID: 4, Length: 1
GENERIC OUTPUT REPORT, ID: 3, Length: 8
GENERIC INPUT REPORT, ID: 2, Length: 1
GAMEPAD INPUT REPORT, ID: 1, Length: 15
I (14919) XBOX : cap_level:2 mode:1 charging:0 error:0 online:1
I (23219) XBOX : left_x:34757 left_y:33821 right_x:32584 right_y:34502 triger_l:0 triger_r:0
I (23219) XBOX : key_dir:0 key_a:1 key_b:0 key_x:0 key_y:0 key_lb:0 key_rb:0 key_page:0 key_menu:0
I (23219) XBOX : left_x:34757 left_y:33821 right_x:32584 right_y:34502 triger_l:0 triger_r:0
I (23229) XBOX : key_dir:0 key_a:1 key_b:0 key_x:0 key_y:0 key_lb:0 key_rb:0 key_page:0 key_menu:0
I (23239) XBOX : left_x:34757 left_y:33821 right_x:32584 right_y:34502 triger_l:0 triger_r:0
I (23249) XBOX : key_dir:0 key_a:1 key_b:0 key_x:0 key_y:0 key_lb:0 key_rb:0 key_page:0 key_menu:0
I (23339) XBOX : left_x:34757 left_y:33821 right_x:32584 right_y:34502 triger_l:0 triger_r:0
I (23339) XBOX : key_dir:0 key_a:0 key_b:0 key_x:0 key_y:0 key_lb:0 key_rb:0 key_page:0 key_menu:0
I (23339) XBOX : left_x:34757 left_y:33821 right_x:32584 right_y:34502 triger_l:0 triger_r:0
I (23349) XBOX : key_dir:0 key_a:0 key_b:0 key_x:0 key_y:0 key_lb:0 key_rb:0 key_page:0 key_menu:0
I (23359) XBOX : left_x:34757 left_y:33821 right_x:32584 right_y:34502 triger_l:0 triger_r:0
I (23369) XBOX : key_dir:0 key_a:0 key_b:0 key_x:0 key_y:0 key_lb:0 key_rb:0 key_page:0 key_menu:0可以看打印的LOG，可以看到可以正常的进行xbox的连接并输出对应的键值情况。需要注意的是，xbox手柄输入是事件型的，也就是只有键值改变的时候才会进行键值的上报，这样可以极大的降低功耗。电量信息则是定时上报。并且在对应的按键按下时，可以接收到震动反馈。
结语
到此，整个工程的实现就已经结束了。对于不同型号的xbox手柄(比如精英手柄)，可以使用类似的方式进行解析，不过需要自己进行额外键值的分析和解析，或许可以参考下面的代码。
https://github.com/atar-axis/xpadneo/blob/master/hid-xpadneo/src/hid-xpadneo.c