Contrôlez un rover Arduino avec Firmata et une manette Xbox One

Composants et fournitures

Composant	Détails
Manette Xbox One + adaptateur sans fil Windows	Connexion PC via adaptateur officiel
Module Bluetooth (BlueSMiRF Silver, HC-05 ou HC-06)	Liaison PC ↔ Arduino
Arduino UNO	Contrôleur rover
Kit rover (châssis, 2 roues, 2 moteurs DC, L298N, shield capteurs)	Exemple kit complet bon marché
2 porte-piles séparés	9V pour Arduino + 6×AA (9V) pour moteurs
Feu clignotant (sécurité)	Optionnel mais recommandé

Logiciel

• Windows 10 IoT Core (application UWP intermédiaire)
• Visual Studio 2015+
• Package NuGet Firmata

À propos du projet

Un kit rover bon marché (châssis, moteurs, Uno, L298N, shield) destiné à l'autonome (ultrason, servo). Mon but : le piloter à la manette Xbox One via Firmata. Résultat : ça marche parfaitement !

Montage mécanique

Manuel en chinois mais logique. Deux porte-piles nécessaires : un pour l'Arduino, un pour les moteurs (le L298N ne peut pas tout alimenter).

Câblage moteur - L298N

Le L298N pilote 2 moteurs DC (2A/canal). Connexions :

L298N	Arduino / Alimentation
ENA (PWM moteur 1)	D10 (PWM ~)
IN1 (sens 1)	D9
IN2 (sens 2)	D8
IN3 (sens 1)	D7
IN4 (sens 2)	D6
ENB (PWM moteur 2)	D5 (PWM ~)
Alim moteurs (+9V)	Porte-piles 6×AA
Masse commune	Arduino GND + pile moteurs
Jumper 12V	LAISSÉ (alim < 12V)

Logique direction : IN1/IN2 (ou IN3/IN4) : LOW/LOW = stop, HIGH/LOW = sens 1, LOW/HIGH = sens inverse. PWM sur ENA/ENB (0-255) = vitesse.

Câblage Arduino

6 fils (D5-D10) + masse commune + 5V si nécessaire.

Bluetooth

Module HC-06 : RX↔TX (croisé), 5V, GND depuis Arduino.

Firmata sur Arduino

Utiliser l'exemple StandardFirmata (IDE Arduino → Fichier → Exemples → Firmata). Téléverser (débrancher RX/TX avant). Astuce : baisser le baudrate codé en dur à 9600 si module Bluetooth capricieux.

Test rapide sans code : Windows Remote Arduino Experience

1. App Store Windows → « Windows Remote Arduino Experience »
2. Connexion Bluetooth HC-06
3. Page PWM → Activer D5, valeur 128
4. Page Digital → Basculer D6 → Un moteur tourne !
5. Tester D7 (sens inverse), D10/D8/D9 (second moteur)

Application UWP : le pont manette ↔ Firmata

Interface minimale : 2 boutons (Connexion, Manette) + zone texte. Logique :

1. Connexion Bluetooth + Firmata
2. Boucle lecture manette Xbox (sticks gauche/droite)
3. Contrôle « char d'assaut » : stick Y = avant/arrière moteur correspondant
4. Seuil mort (_ActionPoint = 0.15) = stop
5. Limite vitesse (_SpeedLimit = 0.75) = 75% max
6. Écriture PWM = analogWrite via Firmata
7. Optimisation : n'envoyer commande que si valeur change (dictionnaires _CurrentPinStates, _CurrentSpeedValues)

Code : XAML (interface)

<StackPanel Orientation="Vertical">
  <Button Name="btnStart" Click="btnStart_Click" FontSize="50" Width="400" Content="Start" />
  <Button Name="btnController" Content="Controller" FontSize="50" Width="400" IsEnabled="False" Click="btnController_Click" />
  <TextBlock Name="tbRead" FontSize="20" Foreground="Gray" />
</StackPanel>

Code : C# (code-behind UWP)

public sealed partial class MainPage : Page {
  private BluetoothSerial _bluetooth;
  private RemoteDevice _arduino;
  private UwpFirmata _firmata = null;
  private Gamepad _gamepad = null;
  private double _speedLimit = 0.75;
  private double _actionPoint = 0.15;
  private byte _leftFwd = 6, _leftBwd = 7, _leftPwm = 5;
  private byte _rightFwd = 9, _rightBwd = 8, _rightPwm = 10;
  private Dictionary<byte, PinState> _pinStates = new Dictionary<byte, PinState>();
  private Dictionary<byte, ushort> _speedValues = new Dictionary<byte, ushort>();

  public MainPage() { InitializeComponent(); }

  private void btnStart_Click(...) {
    btnStart.IsEnabled = false;
    Gamepad.GamepadAdded += Gamepad_GamepadAdded;
    Gamepad.GamepadRemoved += Gamepad_GamepadRemoved;
    _bluetooth = new BluetoothSerial("HC-06");
    _bluetooth.ConnectionLost += BluetoothConnectionLost;
    _bluetooth.ConnectionFailed += BluetoothConnectionFailed;
    _bluetooth.ConnectionEstablished += OnConnectionEstablished;
    _firmata = new UwpFirmata();
    _arduino = new RemoteDevice(_firmata);
    _firmata.begin(_bluetooth);
    _bluetooth.begin(9600, SerialConfig.SERIAL_8N1);
    _arduino.DeviceReady += ArduinoDeviceReady;
  }

  private async void OnConnectionEstablished() {
    await Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.Normal, () => {
      btnController.IsEnabled = true;
      ArduinoDigitalWrite(_leftFwd, PinState.LOW);
      ArduinoDigitalWrite(_leftBwd, PinState.LOW);
      ArduinoDigitalWrite(_rightFwd, PinState.LOW);
      ArduinoDigitalWrite(_rightBwd, PinState.LOW);
    });
  }

  private async void btnController_Click(...) {
    btnController.IsEnabled = false; btnStart.IsEnabled = false;
    while (true) {
      await Task.Delay(3);
      if (_gamepad == null) continue;
      var reading = _gamepad.GetCurrentReading();

      // Moteur gauche (stick gauche Y)
      if (Math.Abs(reading.LeftThumbstickY) < _actionPoint) {
        ArduinoDigitalWrite(_leftFwd, PinState.LOW);
        ArduinoDigitalWrite(_leftBwd, PinState.LOW);
      } else if (reading.LeftThumbstickY >= _actionPoint) {
        ArduinoDigitalWrite(_leftFwd, PinState.HIGH);
        ArduinoDigitalWrite(_leftBwd, PinState.LOW);
        ArduinoAnalogWrite(_leftPwm, (ushort)(255 * Math.Abs(reading.LeftThumbstickY) * _speedLimit));
      } else {
        ArduinoDigitalWrite(_leftFwd, PinState.LOW);
        ArduinoDigitalWrite(_leftBwd, PinState.HIGH);
        ArduinoAnalogWrite(_leftPwm, (ushort)(255 * Math.Abs(reading.LeftThumbstickY) * _speedLimit));
      }

      // Moteur droit (stick droit Y) - logique identique
      if (Math.Abs(reading.RightThumbstickY) < _actionPoint) { ... }
      else if (reading.RightThumbstickY >= _actionPoint) { ... }
      else { ... }
    }
  }

  private void ArduinoDigitalWrite(byte port, PinState state) {
    if (!_pinStates.ContainsKey(port) || _pinStates[port] != state) {
      _pinStates[port] = state;
      _arduino.digitalWrite(port, state);
    }
  }
  private void ArduinoAnalogWrite(byte port, ushort value) {
    if (!_speedValues.ContainsKey(port) || _speedValues[port] != value) {
      _speedValues[port] = value;
      _arduino.analogWrite(port, value);
    }
  }
  // ... gestion événements Gamepad/Bluetooth (voir source complet)
}

Sécurité

Le feu clignotant n'est pas que décoratif : quand votre création se déplace, vous êtes responsable. La machine est bête, pas vous !