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.. _2.1.6_js_pi5_mcp3008:

2.1.6 Joystick (MCP3008)
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Einführung
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In diesem Projekt lernen wir, wie ein Joystick funktioniert.  
Wir steuern den Joystick und zeigen die Ergebnisse auf dem Bildschirm an.

Benötigte Komponenten
---------------------

In diesem Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

.. image:: ../img/image317-copy.png

Schaltplan
----------

Wenn die Daten des Joysticks gelesen werden, gibt es einige Unterschiede zwischen den Achsen:  
Die Daten der X- und Y-Achse sind analog und müssen mit dem MCP3008 in digitale Werte umgewandelt werden.  
Die Daten der Z-Achse sind digital, sodass du sie direkt über GPIO lesen kannst – oder optional ebenfalls über den ADC.

.. .. image:: ../img/image319.png

    *   - T-Board-Name
        - Physical
        - WiringPi
        - BCM

    *   - SPICE0
        - pin24
        - 10
        - 8
    *   - SPIMOSI
        - pin19
        - 12
        - 10
    *   - SPIMISO
        - pin21
        - 13
        - 9
    *   - SPISCLK
        - pin23
        - 14
        - 11
    *   - GPIO22
        - pin15
        - 3
        - 22

.. image:: ../img/schematic_2.1.9_joystick_mcp3008_js.png

Experimentelle Schritte
-----------------------

**Schritt 1:** Baue die Schaltung auf.

.. image:: ../img/2.1.9_Joystick_js.png

**Schritt 2:** Gehe in den Code-Ordner.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/nodejs/

**Schritt 3:** Führe den Code aus.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo node joystick-2.js

Nachdem der Code gestartet wurde, bewege den Joystick – die entsprechenden Werte von x, y und Btn werden auf dem Bildschirm angezeigt.

**Code**

.. code-block:: js

    const Gpio = require('pigpio').Gpio;
    const mcpadc = require('mcp-spi-adc');

    // Öffne Kanal 1 (X-Achse)
    const xChannel = mcpadc.openMcp3008(1, { speedHz: 1350000 }, (err) => {
    if (err) {
        console.error('Fehler beim Öffnen des X-Kanals:', err);
        process.exit(1);
    }
    });

    // Öffne Kanal 2 (Y-Achse)
    const yChannel = mcpadc.openMcp3008(2, { speedHz: 1350000 }, (err) => {
    if (err) {
        console.error('Fehler beim Öffnen des Y-Kanals:', err);
        process.exit(1);
    }
    });

    // Tastereingang an GPIO22 mit Pull-up
    const btn = new Gpio(22, {
    mode: Gpio.INPUT,
    pullUpDown: Gpio.PUD_UP,
    });

    // Lese-Schleife
    setInterval(() => {
    xChannel.read((errX, xReading) => {
        if (errX) {
        console.error('Fehler beim Lesen des X-Kanals:', errX);
        return;
        }

        yChannel.read((errY, yReading) => {
        if (errY) {
            console.error('Fehler beim Lesen des Y-Kanals:', errY);
            return;
        }

        const x_val = Math.round(xReading.value * 1023);
        const y_val = Math.round(yReading.value * 1023);
        const btn_val = btn.digitalRead();

        console.log(`x = ${x_val}, y = ${y_val}, btn = ${btn_val}\n`);
        });
    });
    }, 100);

**Code-Erklärung**

.. code-block:: js

    const mcpadc = require('mcp-spi-adc');

Diese Zeile importiert das Modul ``mcp-spi-adc``, das die Kommunikation mit dem MCP3008-ADC über die Hardware-SPI-Schnittstelle des Raspberry Pi ermöglicht.

.. code-block:: js

    const xChannel = mcpadc.openMcp3008(1, { speedHz: 1350000 }, ...);
    const yChannel = mcpadc.openMcp3008(2, { speedHz: 1350000 }, ...);

Diese Zeilen öffnen die analogen Eingangskanäle 1 und 2 des MCP3008 zum Lesen der X- und Y-Achsen-Signale des Joysticks.  
Die SPI-Kommunikationsgeschwindigkeit wird auf 1,35 MHz gesetzt.

.. code-block:: js

    const btn = new Gpio(22, {
      mode: Gpio.INPUT,
      pullUpDown: Gpio.PUD_UP,
    });

Initialisiert GPIO-Pin 22 als digitalen Eingang mit internem Pull-up-Widerstand.  
Dieser Pin wird verwendet, um den Zustand eines Tasters zu lesen.

.. code-block:: js

    setInterval(() => {
      xChannel.read(...);
      yChannel.read(...);
    }, 100);

Diese Funktion wird alle 100 Millisekunden ausgeführt.  
Sie liest die Werte der X- und Y-Achse des Joysticks über die MCP3008-Kanäle 1 und 2 via SPI.  
Die Gleitkommawerte (Bereich 0,0–1,0) werden in 10-Bit-Ganzzahlen (0–1023) umgewandelt.  
Zusätzlich wird der Tasterzustand über ``digitalRead()`` an GPIO22 gelesen – Rückgabewert 0, wenn gedrückt, und 1, wenn nicht gedrückt.  
Alle Werte werden in der Konsole ausgegeben.