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2.1.6 Joystick (MCP3008)

Introducción

En este proyecto, vamos a aprender cómo funciona un joystick. Manipularemos el joystick y mostraremos los resultados en la pantalla.

Componentes necesarios

En este proyecto, necesitaremos los siguientes componentes.

Diagrama esquemático

Al leer los datos del joystick, existen algunas diferencias entre ejes: los datos de los ejes X y Y son analógicos, por lo que es necesario usar el MCP3008 para convertir el valor analógico a valor digital. Los datos del eje Z son digitales, por lo que puedes leerlos directamente con el GPIO, o también puedes usar el ADC para leerlos.

Procedimiento experimental

Paso 1: Montar el circuito.

Paso 2: Ir a la carpeta del código.

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

Paso 3: Ejecutar el código.

sudo node joystick-2.js

Después de ejecutar el código, mueve el joystick y los valores correspondientes de x, y, Btn se mostrarán en la pantalla.

Código

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

// Abrir canal 1 (eje X)
const xChannel = mcpadc.openMcp3008(1, { speedHz: 1350000 }, (err) => {
if (err) {
    console.error('No se pudo abrir el canal X:', err);
    process.exit(1);
}
});

// Abrir canal 2 (eje Y)
const yChannel = mcpadc.openMcp3008(2, { speedHz: 1350000 }, (err) => {
if (err) {
    console.error('No se pudo abrir el canal Y:', err);
    process.exit(1);
}
});

// Entrada del botón en GPIO22 con resistencia pull-up
const btn = new Gpio(22, {
mode: Gpio.INPUT,
pullUpDown: Gpio.PUD_UP,
});

// Bucle de lectura
setInterval(() => {
xChannel.read((errX, xReading) => {
    if (errX) {
    console.error('Error de lectura del canal X:', errX);
    return;
    }

    yChannel.read((errY, yReading) => {
    if (errY) {
        console.error('Error de lectura del canal Y:', 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);

Explicación del código

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

Esta línea importa el módulo mcp-spi-adc, que permite la comunicación con el ADC MCP3008 utilizando la interfaz SPI por hardware de la Raspberry Pi.

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

Estas líneas abren los canales de entrada analógica 1 y 2 del MCP3008 para leer las señales de los ejes X y Y del joystick, respectivamente. La velocidad de comunicación SPI se establece en 1.35 MHz.

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

Inicializa el pin GPIO 22 como entrada digital con una resistencia interna pull-up habilitada. Este pin se utiliza para leer el estado de un pulsador.

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

Esta función se ejecuta cada 100 milisegundos. Lee los valores de los ejes X y Y del joystick a través de los canales 1 y 2 del MCP3008 usando SPI. Los valores en punto flotante (rango 0.0–1.0) se convierten a enteros de 10 bits (0–1023). También lee el estado del botón utilizando digitalRead() en el GPIO22, devolviendo 0 cuando está presionado y 1 cuando está liberado. Todos los valores se imprimen en la consola.