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2.1.9 Joystick (MCP3008)

Note

Selon la version de votre kit, identifiez si vous disposez d’un ADC0834 ou d’un MCP3008 et suivez la section correspondante.

Introduction

Dans ce projet, nous allons apprendre comment fonctionne un joystick. Nous manipulons le joystick et affichons les résultats à l’écran.

Composants requis

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

Il est bien sûr pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	ÉLÉMENTS DANS CE KIT	LIEN
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci‑dessous.

INTRODUCTION DU COMPOSANT	LIEN D’ACHAT
Carte d’extension GPIO	ACHETER
Plaque d’expérimentation (Breadboard)	ACHETER
Fils de Liaison	ACHETER
Résistance	ACHETER
Module Joystick	-
MCP3008	-

Schéma de câblage

Lors de la lecture des données du joystick, il existe des différences entre les axes : les données des axes X et Y sont analogiques et nécessitent l’utilisation du MCP3008 pour convertir la valeur analogique en valeur numérique. Les données de l’axe Z sont numériques, elles peuvent donc être lues directement via le GPIO ou encore via l’ADC.

Procédures expérimentales

Étape 1 : Construisez le circuit.

Étape 2 : Accédez au dossier du code.

cd ~/raphael-kit/c/2.1.9-2/

Étape 3 : Compilez le code.

gcc 2.1.9_Joystick.c -o joystick -lwiringPi

Étape 4 : Exécutez l’exécutable.

./joystick

Après exécution du code, tournez le joystick, puis les valeurs correspondantes de x, y et Btn sont affichées à l’écran.

Note

Si cela ne fonctionne pas après exécution ou s’il y a un message d’erreur : « wiringPi.h : No such file or directory », veuillez vous référer à Installer et vérifier WiringPi.

Code

#include <wiringPi.h>
#include <wiringPiSPI.h>
#include <stdio.h>

#define SPI_CHANNEL 0
#define SPI_SPEED   1000000  // 1 MHz
#define BtnPin      3        // WiringPi 3 = BCM GPIO22

// Lecture du canal MCP3008 (0–7)
int read_ADC(int channel) {
    if (channel < 0 || channel > 7) return -1;

    unsigned char buffer[3];
    buffer[0] = 1;                            // Bit de démarrage
    buffer[1] = (8 + channel) << 4;           // Configuration du canal
    buffer[2] = 0;

    wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);

    int result = ((buffer[1] & 0x03) << 8) | buffer[2];
    return result;
}

int main(void) {
    if (wiringPiSetup() == -1) {
        printf("Échec de l’initialisation de WiringPi !\n");
        return 1;
    }

    if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) {
        printf("Échec de la configuration SPI !\n");
        return 1;
    }

    pinMode(BtnPin, INPUT);
    pullUpDnControl(BtnPin, PUD_UP);

    while (1) {
        int x_val = read_ADC(0);     // VRX sur CH0
        int y_val = read_ADC(1);     // VRY sur CH1
        int btn_val = digitalRead(BtnPin);  // Bouton SW

        printf("x = %d, y = %d, btn = %d\n", x_val, y_val, btn_val);
        delay(100);
    }

    return 0;
}

Explication du code

1. Cette section initialise les bibliothèques nécessaires pour la communication GPIO et SPI.

   #include <wiringPi.h>
   #include <wiringPiSPI.h>
   #include <stdio.h>
   
   #define SPI_CHANNEL 0
   #define SPI_SPEED   1000000  // 1 MHz
   #define BtnPin      3        // WiringPi 3 = BCM GPIO22
   

2. Définit une fonction read_ADC() pour lire des données analogiques depuis le MCP3008. Elle communique via SPI pour demander les données d’un canal donné (0–7), puis analyse la réponse pour obtenir un résultat ADC 10 bits.

   int read_ADC(int channel) {
       if (channel < 0 || channel > 7) return -1;
   
       unsigned char buffer[3];
       buffer[0] = 1;
       buffer[1] = (8 + channel) << 4;
       buffer[2] = 0;
   
       wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);
   
       int result = ((buffer[1] & 0x03) << 8) | buffer[2];
       return result;
   }
   

3. La fonction principale initialise les interfaces WiringPi et SPI, configure la broche du bouton du joystick et lit en continu les valeurs du joystick pour les afficher dans la console.

   int main(void) {
       if (wiringPiSetup() == -1) {
           printf("Échec de l’initialisation de WiringPi !\n");
           return 1;
       }
   
       if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) {
           printf("Échec de la configuration SPI !\n");
           return 1;
       }
   
       pinMode(BtnPin, INPUT);
       pullUpDnControl(BtnPin, PUD_UP);
   
       while (1) {
           int x_val = read_ADC(0);     // VRX sur CH0
           int y_val = read_ADC(1);     // VRY sur CH1
           int btn_val = digitalRead(BtnPin);  // Bouton SW
   
           printf("x = %d, y = %d, btn = %d\n", x_val, y_val, btn_val);
           delay(100);
       }
   
       return 0;
   }