.. note::

    Ciao, benvenuto nella Community Facebook di appassionati di SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32! Approfondisci Raspberry Pi, Arduino ed ESP32 con altri appassionati.

    **Perché unirsi?**

    - **Supporto esperto**: Risolvi problemi post-vendita e sfide tecniche con l'aiuto della nostra community e del nostro team.
    - **Impara e condividi**: Scambia suggerimenti e tutorial per migliorare le tue competenze.
    - **Anteprime esclusive**: Ottieni l'accesso anticipato agli annunci di nuovi prodotti e alle anteprime.
    - **Sconti speciali**: Goditi sconti esclusivi sui nostri prodotti più recenti.
    - **Promozioni festive e giveaway**: Partecipa a giveaway e promozioni festive.

    👉 Pronto a esplorare e creare con noi? Clicca [|link_sf_facebook|] e unisciti oggi stesso!

.. _2.1.9_py_mcp3008:

2.1.9 Joystick (MCP3008)
=========================

.. note::

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

   A seconda della versione del tuo kit, identifica se hai **ADC0834** o **MCP3008** e procedi con la sezione corrispondente.

Introduzione
------------

In questo progetto impareremo come funziona il joystick.  
Muoveremo il Joystick e mostreremo i risultati sullo schermo.

Componenti richiesti
------------------------------

In questo progetto, ci servono i seguenti componenti. 

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

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link: 

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Nome	
        - ARTICOLI IN QUESTO KIT
        - LINK
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUZIONE COMPONENTE
        - LINK DI ACQUISTO

    *   - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_joystick`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-

Schema elettrico
-----------------

Quando vengono letti i dati del joystick, ci sono alcune differenze tra gli assi:  
i dati degli assi X e Y sono analogici, quindi è necessario usare l'MCP3008 per convertirli in valori digitali.  
I dati dell'asse Z sono digitali, quindi è possibile leggere direttamente il valore tramite GPIO, oppure utilizzare l'ADC.

.. image:: ../img/schematic_2.1.9_joystick_mcp3008.png

Procedure sperimentali
----------------------

**Passo 1:** Costruisci il circuito.

.. image:: ../img/july24_2.1.9_joystick_mcp3008.png

**Passo 2:** Configura l'interfaccia SPI e installa la libreria ``spidev`` (vedi :ref:`spi_configuration` per istruzioni dettagliate).  
Se hai già completato questi passaggi, puoi saltarli.

**Passo 3:** Vai alla cartella del codice.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python

**Passo 4:** Esegui.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 2.1.9-2_Joystick.py

Dopo l'esecuzione del codice, muovi il Joystick, quindi i valori corrispondenti di  
x, y e Btn verranno visualizzati sullo schermo.

.. warning::

    Se compare il messaggio di errore ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, fai riferimento a :ref:`faq_soc`

**Codice**

.. note::

    Puoi **Modificare/Resettare/Copiare/Eseguire/Fermare** il codice qui sotto.  
    Prima però devi andare nel percorso del codice sorgente come ``raphael-kit/python``.  
    Dopo aver modificato il codice, puoi eseguirlo direttamente per vedere l'effetto.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    #!/usr/bin/env python3

    import RPi.GPIO as GPIO
    import spidev
    import time

    # Definizione del pin GPIO per il pulsante del joystick (pin SW)
    BTN_PIN = 22

    # Impostazione della modalità GPIO
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setup(BTN_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)  # Usa pull-up interno

    # Inizializza la comunicazione SPI con MCP3008
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus SPI 0, CE0
    spi.max_speed_hz = 1000000  # 1 MHz

    def read_adc(channel):
        """
        Legge il valore analogico dal canale MCP3008 specificato (0–7)
        :param channel: numero del canale ADC (0–7)
        :return: valore intero a 10 bit (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:
        # Ciclo principale per leggere e stampare i valori del joystick e lo stato del pulsante
        while True:
            # Legge i valori X e Y dai canali MCP3008 1 e 2
            x_val = read_adc(1)  # Joystick VRX collegato a CH1
            y_val = read_adc(2)  # Joystick VRY collegato a CH2

            # Legge lo stato del pulsante del joystick (SW)
            Btn_val = GPIO.input(BTN_PIN)  # 0 = premuto, 1 = rilasciato

            # Stampa i valori letti
            print('X: %d  Y: %d  Btn: %d' % (x_val, y_val, Btn_val))

            time.sleep(0.2)

    except KeyboardInterrupt:
        pass

    finally:
        spi.close()
        GPIO.cleanup()

**Spiegazione del codice**

.. code-block:: python

    #!/usr/bin/env python3

    import RPi.GPIO as GPIO
    import spidev
    import time

Questa sezione importa le librerie richieste:

- ``RPi.GPIO`` viene utilizzata per gestire l'input GPIO (pulsante del joystick).
- ``spidev`` viene utilizzata per comunicare con il chip ADC MCP3008 tramite SPI.
- ``time`` viene utilizzata per introdurre ritardi tra le letture.

.. code-block:: python

    # Definizione del pin GPIO per il pulsante del joystick (pin SW)
    BTN_PIN = 22

    # Impostazione della modalità GPIO
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setup(BTN_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

    # Inizializza la comunicazione SPI con MCP3008
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus SPI 0, CE0
    spi.max_speed_hz = 1000000

Questo blocco imposta la modalità GPIO su ``BCM``, inizializza l'input del pulsante del joystick sul GPIO22 con una resistenza pull-up interna e configura l'interfaccia SPI con MCP3008 utilizzando bus 0 e chip enable 0 (CE0) a 1 MHz.

.. code-block:: python

    def read_adc(channel):
        """
        Legge il valore analogico dal canale MCP3008 specificato (0–7)
        :param channel: numero del canale ADC (0–7)
        :return: valore intero a 10 bit (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

Definisce la funzione ``read_adc()`` per leggere i dati analogici da un canale specifico di MCP3008.  
Invia tre byte tramite SPI e interpreta la risposta per restituire un valore a 10 bit compreso tra 0 e 1023.

.. code-block:: python

    try:
        # Ciclo principale per leggere e stampare i valori del joystick e lo stato del pulsante
        while True:
            # Legge i valori X e Y dai canali MCP3008 0 e 1
            x_val = read_adc(0)  # Joystick VRX collegato a CH0
            y_val = read_adc(1)  # Joystick VRY collegato a CH1

            # Legge lo stato del pulsante del joystick (SW)
            Btn_val = GPIO.input(BTN_PIN)  # 0 = premuto, 1 = rilasciato

            # Stampa i valori letti
            print('X: %d  Y: %d  Btn: %d' % (x_val, y_val, Btn_val))

            time.sleep(0.2)

    except KeyboardInterrupt:
        pass

    finally:
        spi.close()
        GPIO.cleanup()

Il ciclo principale legge e stampa le posizioni analogiche X/Y del joystick e lo stato del pulsante ogni 200 ms.  
Se lo script viene interrotto tramite tastiera (Ctrl+C), l'interfaccia SPI e la configurazione GPIO vengono correttamente chiuse.