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.. _2.1.6_js_pi5_mcp3008:

2.1.6 ジョイスティック(MCP3008)
=================================

.. note::

   .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
      :width: 25%
      :align: left

   使用しているキットによって **ADC0834** または **MCP3008** のどちらかを確認し、該当する説明に進んでください。
   
はじめに
--------

このプロジェクトでは、ジョイスティックの仕組みを学びます。  
ジョイスティックを操作し、その結果を画面に表示します。

必要な部品
----------

このプロジェクトで使用する部品は以下の通りです。

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

回路図
------

ジョイスティックのデータを読み取る際、軸ごとに違いがあります。  
X軸とY軸のデータはアナログ信号のため、MCP3008 を使ってアナログ値をデジタル値に変換する必要があります。  
Z軸（ボタン）のデータはデジタル信号のため、GPIO から直接読み取ることも、ADC を経由して読み取ることもできます。

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

    *   - T-Board 名
        - 物理ピン
        - 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

実験手順
--------

**手順1:** 回路を組み立てます。

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

**手順2:** コードのフォルダに移動します。

.. code-block::

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

**手順3:** コードを実行します。

.. code-block::

    sudo node joystick-2.js

コードを実行したら、ジョイスティックを動かすと、  
x、y、Btn の値が画面に表示されます。

コード
------

.. code-block:: js

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

    // チャンネル1（X軸）を開く
    const xChannel = mcpadc.openMcp3008(1, { speedHz: 1350000 }, (err) => {
    if (err) {
        console.error('X チャンネルを開けません:', err);
        process.exit(1);
    }
    });

    // チャンネル2（Y軸）を開く
    const yChannel = mcpadc.openMcp3008(2, { speedHz: 1350000 }, (err) => {
    if (err) {
        console.error('Y チャンネルを開けません:', err);
        process.exit(1);
    }
    });

    // GPIO22 をプルアップ入力で設定（ボタン用）
    const btn = new Gpio(22, {
    mode: Gpio.INPUT,
    pullUpDown: Gpio.PUD_UP,
    });

    // 読み取りループ
    setInterval(() => {
    xChannel.read((errX, xReading) => {
        if (errX) {
        console.error('X チャンネル読み取りエラー:', errX);
        return;
        }

        yChannel.read((errY, yReading) => {
        if (errY) {
            console.error('Y チャンネル読み取りエラー:', 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);

コード解説
----------

.. code-block:: js

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

``mcp-spi-adc`` モジュールを読み込み、Raspberry Pi のハードウェア SPI を使って MCP3008 と通信できるようにします。

.. code-block:: js

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

MCP3008 のアナログ入力チャンネル1（X軸）とチャンネル2（Y軸）を開きます。  
SPI 通信速度は 1.35 MHz に設定しています。

.. code-block:: js

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

GPIO22 をデジタル入力として設定し、内部プルアップ抵抗を有効化します。  
このピンでプッシュボタンの状態を読み取ります。

.. code-block:: js

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

100ミリ秒ごとに、MCP3008 のチャンネル1とチャンネル2から X軸・Y軸の値を読み取ります。  
取得した値（0.0〜1.0の範囲）は 0〜1023 の10ビット整数に変換されます。  
また、GPIO22 からボタンの状態を読み取り、押されているときは 0、離されているときは 1 が返ります。  
これらの値はすべてコンソールに表示されます。