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2.1.9 Joystick (MCP3008)

Note

Selon la version de votre kit, veuillez identifier si vous avez ADC0834 ou MCP3008 et suivre 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 évidemment plus 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

Lors de la lecture des données du joystick, il y a quelques 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, vous pouvez donc utiliser directement le GPIO ou également l’ADC.

Nom T‑Board	Physique	WiringPi	BCM
SPICE0	pin24	10	8
SPIMOSI	pin19	12	10
SPIMISO	pin21	13	9
SPISCLK	pin23	14	11
GPIO22	pin15	3	22

Procédure expérimentale

Étape 1 : Construire le circuit.

Étape 2 : Configurer l’interface SPI et installer la bibliothèque spidev (voir Configuration SPI pour des instructions détaillées). Si vous avez déjà effectué ces étapes, vous pouvez les ignorer.

Étape 3 : Aller dans le dossier du code.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Étape 4 : Exécuter.

sudo python3 2.1.9-2_Joystick_zero.py

Après exécution du code, déplacez le joystick : les valeurs correspondantes de x, y et Btn s’affichent à l’écran.

Avertissement

Si un message d’erreur RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address apparaît, reportez‑vous à Si « gpiozero » ne fonctionne pas..

Code

Note

Vous pouvez Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter le code ci‑dessous. Mais avant cela, vous devez aller dans le chemin du code source comme raphael-kit/python-pi5. Après modification, vous pouvez exécuter directement le code pour voir l’effet.

#!/usr/bin/env python3

from gpiozero import Button
import spidev
import time

# Initialiser le bouton connecté à la broche GPIO 22 (broche SW du joystick)
BtnPin = Button(22)

# Initialiser la communication SPI avec MCP3008
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0)  # Ouvrir le bus SPI 0, périphérique CE0
spi.max_speed_hz = 1000000  # Vitesse SPI : 1 MHz

def read_adc(channel):
    """
    Lire une valeur analogique depuis le canal MCP3008 spécifié (0–7)
    :param channel: numéro du canal ADC (0–7)
    :return: valeur entière 10 bits (0–1023)
    """
    if channel < 0 or channel > 7:
        return -1
    adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
    value = ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]
    return value

try:
    # Boucle principale : lire et afficher les valeurs du joystick et l’état du bouton
    while True:
        # Lire les valeurs X et Y depuis les canaux MCP3008 0 et 1
        x_val = read_adc(0)  # VRX du joystick connecté à CH0
        y_val = read_adc(1)  # VRY du joystick connecté à CH1

        # Lire l’état du bouton du joystick (SW)
        Btn_val = BtnPin.value  # 0 = pressé, 1 = relâché

        # Afficher les valeurs lues
        print('X: %d  Y: %d  Btn: %d' % (x_val, y_val, Btn_val))

        # Attendre 0,2 seconde avant la prochaine lecture
        time.sleep(0.2)

# Gérer proprement l’interruption Ctrl+C
except KeyboardInterrupt:
    spi.close()

Explication du code

1. Cette section importe les bibliothèques nécessaires :

   • gpiozero.Button est utilisée pour lire l’état numérique du bouton du joystick (broche SW).

   • spidev est utilisée pour la communication SPI avec la puce ADC MCP3008.

   • time est utilisée pour les délais entre lectures.

   from gpiozero import Button
   import spidev
   import time
   

2. Initialiser le bouton connecté à GPIO22 (broche SW du joystick) et configurer l’interface SPI sur le bus 0, chip select 0 (CE0). La vitesse SPI est fixée à 1 MHz.

   BtnPin = Button(22)
   spi = spidev.SpiDev()
   spi.open(0, 0)
   spi.max_speed_hz = 1000000
   

3. Définir une fonction read_adc(channel) pour lire la valeur analogique d’un canal spécifique du MCP3008 (0–7). Elle envoie trois octets via le protocole SPI et retourne une valeur 10 bits (0–1023).

   def read_adc(channel):
       if channel < 0 or channel > 7:
           return -1
       adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
       return ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]
   

4. Dans la boucle principale, on lit les valeurs analogiques de VRX (CH0) et VRY (CH1), ainsi que l’état du bouton du joystick. Les valeurs sont affichées toutes les 0,2 s. En cas d’interruption par Ctrl+C, l’interface SPI est correctement fermée.

   try:
       while True:
           x_val = read_adc(0)
           y_val = read_adc(1)
           Btn_val = BtnPin.value
           print('X: %d  Y: %d  Btn: %d' % (x_val, y_val, Btn_val))
           time.sleep(0.2)
   except KeyboardInterrupt:
       spi.close()