Arduino-Joystick-Modul:Wie man effektiv eins herstellt

Joystick-Modul

Betreuen Sie aktuell Projekte rund um Motion und Robotik? Dann besteht die Möglichkeit, dass Sie wahrscheinlich schon vom Arduino Joystick-Modul gehört haben, aber nicht wissen, wie man eines herstellt.

Oder möchten Sie vielleicht mehr Informationen darüber erhalten, wie ein Arduino-Joystick-Modul funktioniert?

Dann sind Sie hier genau richtig.

Das Ziel eines Arduino-Joysticks ist es, Bewegung an einen Arduino zu übermitteln. Und es tut dies in 2-D (2 Achsen), wodurch es für Bewegungs- und Robotikanwendungen geeignet ist.

In diesem Artikel erfahren Sie also alles über das Arduino-Joystick-Modul, wie es funktioniert und wie Sie eine einfache Arduino-Joystick-Schaltung erstellen.

Sind Sie bereit? Lassen Sie uns einsteigen!

Was ist ein Joystick-Modul?

Es gibt kaum ein Roboterprojekt, das ohne Joystick auskommt. Es ist manchmal schwierig, einen Controller zu bekommen, der für Ihre Projekte geeignet ist, und es kann sogar teuer sein. Ein Joystick-Modul bietet jedoch eine kostengünstigere Möglichkeit, dasselbe Ergebnis zu erzielen.

Außerdem funktioniert das Joystick-Modul ähnlich wie die Joysticks in analogen Gamepads. Seine Schlüsselkomponenten sind zwei um 90 Grad geneigte Potentiometer. Außerdem gibt es eine Verbindung zwischen einem kurzen Stab (mit Federn in der Mitte) und den Potentiometern.

Potentiometer

Das Joystick-Modul kann im Ruhezustand etwa 2,5 V von der X- und Y-Achse ausgeben. Wenn Sie jetzt den Joystick bewegen, variiert der Ausgang zwischen 0 V und 5 V. Dies ist jedoch richtungsabhängig.

Wenn Sie einen Mikrocontroller mit dem Joystick-Modul verwenden, wäre der tatsächliche Wert in der Ruheposition außerdem etwa 512. Wenn Sie also diesen Joystick bewegen, können Sie sehen, dass sich die Werte von 0 bis 1023 ändern, dies hängt jedoch von seiner Position ab.

Pin-Konfiguration

Hier ist die Pin-Konfiguration für das Joystick-Modul:

Pin-Nr.	Pin-Name	Beschreibung
1	Masse	Der Erdungsanschluss des Moduls
2	+5V	Die positive Versorgungsklemme des Moduls
3	VRx	Die Spannung proportional zur X-Achse
4	VRy	Die Spannung proportional zur Y-Achse
5	SW	Der Schalter des Moduls

FEigenschaften

Hier sind die Hauptmerkmale des Arduino-Joystick-Moduls:

• Es hat zwei unabhängige Potentiometer für jede Achse (X und Y)
• Es hat nicht viel Gewicht
• Sie können das Modul problemlos mit den meisten Mikrocontrollern oder Arduino verbinden
• Es kehrt automatisch in die mittlere Position zurück, wenn es nicht verwendet wird
• Es hat auch einen tassenförmigen Knopf

Technische Daten

Zu den Spezifikationen des Joystick-Moduls gehören:

• Es hat eine Betriebsspannung von 5 V
• Der Wert des internen Potentiometers beträgt 10k
• Seine Betriebstemperatur beträgt etwa 0 bis 70 Grad Celsius
• Die Anschlüsse der Stiftschnittstelle sind 2,54 mm
• Die Abmessungen des Joystick-Moduls sind:1,57 Zoll x 1,02 Zoll x 1,26 Zoll (4,0 cm x 2,6 cm x 3,2 cm)
• Es hat fünf Pins
• Zwei Potentiometer steuern die horizontale und vertikale Richtung des Moduls.

Schematisches Diagramm

Das Bild unten zeigt die vollständigen Schaltpläne des Joystick-Moduls. Wie bereits erwähnt, verfügt das Modul über zwei Potentiometer, die die X- und Y-Achse steuern.

Schaltpläne für das Joystick-Modul

Außerdem bewegen sich beide Potentiometer (10k) unabhängig voneinander. Mit anderen Worten, Sie können sie einzeln und in ihre Richtungen verschieben. Außerdem gibt es eine interne Verbindung des Schalterstifts (SW) zum Druckknopf.

Joystick mit Arduino verbinden

Joystick-Module sind mit vielen Mikrocontrollern wie Raspberry Pi, Arduino und anderen kompatibel. Außerdem ist es einfach zu verbinden, und Sie müssen zuerst die VRx- und VRy-Achsen-Pins mit den ADC-Pins des Mikrocontrollers verbinden.

Wenn Sie einen Schalter verwenden möchten, sollten Sie den Taster auch mit den digitalen Pins des Mikrocontrollers verbinden.

Sehen Sie sich das Diagramm unten an, um zu verstehen, wie das Joystick-Modul an einen beliebigen Mikrocontroller angeschlossen wird.

Joystick-Modul zu Mikrocontroller

Das folgende Diagramm zeigt Ihnen nun, wie Sie ein Joystick-Modul mit einem Arduino verbinden. Mit diesem Diagramm können Sie das Modul mit dem Arduino verbinden. Außerdem erhalten Sie eine Ausgabe abhängig von der Richtung, in die Sie den Joystick-Knopf bewegen.

Joystick-Modul zu Arduino

Sobald Sie mit der Verbindung fertig sind, werden wir feststellen, dass jede Richtung einen festen Ausgangsbereich hat. Das folgende Bild zeigt Ihnen die Ausgabe für die X- und Y-Achse in Abhängigkeit von der Bewegung des Joystick-Moduls in die vier Richtungen +X, -X, +Y und –Y. Es gibt auch einige analoge Werte, wenn Sie den Regler diagonal bewegen.

Bewegungsrichtungen

Wenn Sie wissen möchten, wann Sie Ihren Joystick-Knopf nach unten drücken, können Sie den SW-Pin auch mit dem digitalen Pin 8 des Arduino verbinden.

Außerdem benötigt der Joystick Strom, um richtig zu funktionieren. Verbinden Sie also den VCC-Pin mit dem 5-V-Anschluss des Arduino und GND mit dem GND-Anschluss des Arduino.

Arduino-Code

Es ist ziemlich einfach, dieses Programm auf Arduino IDE zu codieren. Um also die besten Ergebnisse zu erzielen, messen Sie die Bewegung des Joysticks von einem digitalen Eingangspin und zwei analogen Eingängen. Dann zeigt der Arduino die Auswirkungen auf Ihrem Monitor an.

Hier ist der beste Teil

Sie benötigen keine Bibliothek, um dieses Programm zu codieren. Es liest einfach den analogen Eingang und zeigt die Werte an, die es davon erhält. Außerdem zeigt es auch die Ausgabe des Tastendrucks.

Hier ist die Rohskizze des Codes:

1. #define joyX A0
2. #define joyY A1
4. nichtig einrichten () {
5. Seriennummer . beginnen ( 9600 );
6. }
8. nichtig Schleife () {
9. // Geben Sie hier Ihren Hauptcode ein, um ihn wiederholt auszuführen:
10. xWert = analogRead ( joyX );
11. yWert = analogRead ( Freude );
13. //Drucken Sie die Werte mit zum Plotten oder Anzeigen
14. Seriennummer . drucken ( xWert );
15. Seriennummer . drucken ( “\t“ );
16. Seriennummer . println ( yWert );

Bild zeigt den Arduino-Code

Mapping

Manchmal geht es nicht nur um das Lesen von Analogwerten, und es kann erforderlich sein, Ihr Modul einem Display oder anderen Schnittstellen zuzuordnen. Um Ihnen dabei zu helfen, zeigen wir Ihnen, wie Sie die Werte des obigen Codes einer 8×8-LED-Matrix zuordnen.

Arduino-Mapping

Das Ergebnis dieses Vorgangs besteht darin, die angezeigten Pixel mit dem Joystick zu bewegen. Außerdem ist es einfach, den Code zu ändern, um ihn einem OLED- oder Grafikdisplay zuzuordnen.

1. #include "LedControl.h"
2. #define joyX A0
3. #define joyY A1
5. int xMap , yKarte , xWert , yWert ;
6. LedControl lc = LedControl ( 12 , 11 , 10 , 1 );
8. nichtig einrichten () {
9. Seriennummer . beginnen ( 115200 );
11. lc . Herunterfahren ( 0 , falsch );
12. /* Stellen Sie die Helligkeit auf mittlere Werte ein */
13. lc . setIntensity ( 0 , 8 );
14. /* und Anzeige löschen */
15. lc . ClearDisplay ( 0 );
16. }
18. nichtig Schleife () {
19. // Geben Sie hier Ihren Hauptcode ein, um ihn wiederholt auszuführen:
20. xWert = analogRead ( joyX );
21. yWert = analogRead ( Freude );
22. xMap = Karte ( xWert , 0 , 1023 , 0 , 7 );
23. yMap = Karte ( yWert , 0 , 1023 , 7 , 0 );
24. lc . eingestellt ( 0 , xMap , yKarte , wahr );
25. lc . ClearDisplay ( 0 );
27. }

Bild des Codes, der erforderlich ist, um das Arduino einem OLED- oder Grafikdisplay zuzuordnen

Hinweis:Der obige Code zeigt, dass Sie die Funktion map() verwenden können, um die Bereiche Ihren Präferenzen entsprechend zuzuordnen.

Wenn Sie also alles richtig gemacht haben, sollte die Ausgabe auf Ihrem seriellen Monitor so aussehen:

Anwendungen

Hier sind einige Anwendungen des Arduino Joystick-Moduls:

• Sie können das Joystick-Modul in der Robotik verwenden

Roboterdrohne

• Sie können auch die Bewegung einer beweglichen Kamera steuern

Bewegliche Kamera

• Eine Vielzahl von Bewegungsanwendungen

Aufrundung

Wenn Sie das Wort Joystick hören, denken Sie vielleicht zuerst an Gamecontroller. Es gibt jedoch so viele spannende Anwendungen des Joystick-Moduls, wenn es um DIY-Elektronik geht.

Gamecontroller

Außerdem funktionieren diese Module hauptsächlich für DIY-Projekte, die auf Arduino und Robotersteuerung basieren. Wie wir bereits besprochen haben, hat das Joystick-Modul zuerst den analogen Ausgang freigegeben, um den analogen Eingang abhängig von der horizontalen oder vertikalen Bewegung des Sticks zu speisen.

Nun, das rundet diesen Artikel ab. Wenn Sie Fragen oder Anregungen haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir helfen Ihnen gerne weiter.