注釈
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2.1.9 ジョイスティック (MCP3008)
注釈
キットのバージョンによって ADC0834 または MCP3008 が含まれています。 該当するセクションを選択してください。
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て、その結果を画面に表示します。
必要な部品
このプロジェクトには以下の部品が必要です。
部品をまとめて購入するのが便利です。リンクはこちら:
名前 |
キット内数量 |
リンク |
|---|---|---|
Raphael Kit |
337 |
以下から個別に購入することもできます。
部品紹介 |
購入リンク |
|---|---|
- |
|
- |
回路図
ジョイスティックのデータを読むとき、軸によって違いがあります: X 軸と Y 軸のデータはアナログなので 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 軸のデータはデジタルなので、GPIO から直接読み取ることができますが、ADC で読むことも可能です。
実験手順
ステップ 1: 回路を組み立てます。
ステップ 2: コードのあるフォルダに移動します。
cd ~/raphael-kit/c/2.1.9-2/
ステップ 3: コードをコンパイルします。
gcc 2.1.9_Joystick.c -o joystick -lwiringPi
ステップ 4: 実行ファイルを実行します。
./joystick
コードを実行すると、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。
注釈
実行しても動作しない、または「wiringPi.h: No such file or directory」というエラーが出た場合は WiringPiのインストールと確認 を参照してください。
コード
#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
// MCP3008 のチャンネル (0–7) から読む
int read_ADC(int channel) {
if (channel < 0 || channel > 7) return -1;
unsigned char buffer[3];
buffer[0] = 1; // 開始ビット
buffer[1] = (8 + channel) << 4; // チャンネル設定
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("WiringPi setup failed!\n");
return 1;
}
if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) {
printf("SPI setup failed!\n");
return 1;
}
pinMode(BtnPin, INPUT);
pullUpDnControl(BtnPin, PUD_UP);
while (1) {
int x_val = read_ADC(0); // VRX on CH0
int y_val = read_ADC(1); // VRY on CH1
int btn_val = digitalRead(BtnPin); // SW ボタン
printf("x = %d, y = %d, btn = %d\n", x_val, y_val, btn_val);
delay(100);
}
return 0;
}
コード解説
GPIO と SPI 通信に必要なライブラリを初期化します。
#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
read_ADC() 関数を定義し、MCP3008 からアナログデータを読み取ります。 SPI でデータを要求し、応答を解析して 10 ビットの ADC 結果を取得します。
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; }
main 関数では、WiringPi と SPI を初期化し、ジョイスティックのボタンピンを設定して、 値を継続的に読み取りコンソールに表示します。
int main(void) { if (wiringPiSetup() == -1) { printf("WiringPi setup failed!\n"); return 1; } if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) { printf("SPI setup failed!\n"); return 1; } pinMode(BtnPin, INPUT); pullUpDnControl(BtnPin, PUD_UP); while (1) { int x_val = read_ADC(0); // VRX to CH0 int y_val = read_ADC(1); // VRY to CH1 int btn_val = digitalRead(BtnPin); // SW to GPIO22 printf("x = %d, y = %d, btn = %d\n", x_val, y_val, btn_val); delay(100); } return 0; }