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2.1.9 Joystick

Nota

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. Manipoleremo il joystick e mostreremo i risultati sullo schermo.

Componenti necessari

In questo progetto abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

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

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE COMPONENTE	LINK PER L’ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Resistore	ACQUISTA
Modulo Joystick	-
ADC0834	-

Schema elettrico

Quando i dati del joystick vengono letti, ci sono alcune differenze tra gli assi: i dati degli assi X e Y sono analogici e devono essere convertiti in valori digitali tramite l’ADC0834. I dati dell’asse Z sono digitali, quindi è possibile leggerli direttamente tramite GPIO oppure utilizzare l’ADC per leggerli.

Procedure sperimentali

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Vai alla cartella del codice.

cd ~/raphael-kit/c/2.1.9/

Passo 3: Compila il codice.

gcc 2.1.9_Joystick.c -lwiringPi

Passo 4: Esegui il file eseguibile.

sudo ./a.out

Dopo l’esecuzione del codice, ruota il joystick e i valori corrispondenti di x, y e Btn verranno visualizzati sullo schermo.

Nota

Se non funziona dopo l’esecuzione o compare un messaggio di errore: "wiringPi.h: No such file or directory", consulta Installazione e verifica di WiringPi.

Codice

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

typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;

#define     ADC_CS    0
#define     ADC_CLK   1
#define     ADC_DIO   2
#define     BtnPin    3

uchar get_ADC_Result(uint channel)
{
    uchar i;
    uchar dat1=0, dat2=0;
    int sel = channel > 1 & 1;
    int odd = channel & 1;

    digitalWrite(ADC_CLK, 1);
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK, 0);
    delayMicroseconds(2);

    pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
    digitalWrite(ADC_CS, 0);
    // Start bit
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    //Single End mode
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    // ODD
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,odd);  delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    //Select
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,sel);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);

    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    delayMicroseconds(2);

    for(i=0;i<8;i++)
    {
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);
        pinMode(ADC_DIO, INPUT);
        dat1=dat1<<1 | digitalRead(ADC_DIO);
    }
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        dat2 = dat2 | ((uchar)(digitalRead(ADC_DIO))<<i);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);
    }
    digitalWrite(ADC_CS,1);
    pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
    return(dat1==dat2) ? dat1 : 0;
}
int main(void)
{
    uchar x_val;
    uchar y_val;
    uchar btn_val;
    if(wiringPiSetup() == -1){ //se l'inizializzazione di wiring fallisce, stampa un messaggio sullo schermo
        printf("setup wiringPi failed !");
        return 1;
    }
    pinMode(BtnPin,  INPUT);
    pullUpDnControl(BtnPin, PUD_UP);
    pinMode(ADC_CS,  OUTPUT);
    pinMode(ADC_CLK, OUTPUT);

    while(1){
        x_val = get_ADC_Result(0);
        y_val = get_ADC_Result(1);
        btn_val = digitalRead(BtnPin);
        printf("x = %d, y = %d, btn = %d\n", x_val, y_val, btn_val);
        delay(100);
    }
    return 0;
}

Spiegazione del Codice

uchar get_ADC_Result(uint channel)
{
    uchar i;
    uchar dat1=0, dat2=0;
    int sel = channel > 1 & 1;
    int odd = channel & 1;
    pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
    digitalWrite(ADC_CS, 0);
    // Start bit
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    //Single End mode
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    ......

Il processo di funzionamento della funzione è dettagliato in 2.1.7 Potenziometro.

while(1){
        x_val = get_ADC_Result(0);
        y_val = get_ADC_Result(1);
        btn_val = digitalRead(BtnPin);
        printf("x = %d, y = %d, btn = %d\n", x_val, y_val, btn_val);
        delay(100);
    }

VRX e VRY del Joystick sono collegati rispettivamente a CH0 e CH1 di ADC0834. Quindi la funzione getResult() viene chiamata per leggere i valori di CH0 e CH1. Successivamente, i valori letti vengono memorizzati nelle variabili x_val e y_val. Inoltre, il valore di SW del joystick viene letto e memorizzato nella variabile btn_val. Infine, i valori di x_val, y_val e btn_val vengono stampati tramite la funzione printf().

Immagine del fenomeno