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ジョイスティックモジュール

ジョイスティックモジュールは、ノブの動きを水平方向(X軸)および垂直方向(Y軸)の二方向で測定できるデバイスです。ジョイスティックモジュールは、ゲーム、ロボット、カメラなどのさまざまなものを制御するために使用できます。
仕様
供給電圧: 3.3Vまたは5V
PCBサイズ: 34 x 26mm
出力信号タイプ: DOとAO
アナログ出力: X、Y、2軸アナログ出力
デジタル出力: Z、デジタル出力
ピン配置
+5V: メインコントローラからの正電源入力。
GND: グランド接続。
VRX: アナログ出力。X軸のアナログ出力電圧。ジョイスティックを左右に動かすと、出力電圧が0からVCCまで変化します。ジョイスティックが中央位置(アイドル状態)にあるとき、約VCCの半分を読み取ります。
VRY: アナログ出力。Y軸のアナログ出力電圧。ジョイスティックを上下に動かすと、出力電圧が0からVCCまで変化します。ジョイスティックが中央位置(休止状態)にあるとき、約VCCの半分を読み取ります。
SW: デジタル出力。プッシュボタンスイッチはデフォルトで浮動信号を出力します。
Tip
プッシュボタンスイッチを読み取るには、プルアップ抵抗が必要です。ジョイスティックのノブを押すと、スイッチ出力はLOWになり、押されていないときはHIGHのままです。スイッチに接続された入力ピンには、内部プルアップを有効にするか、外部プルアップ抵抗を接続してください。
原理
ジョイスティックは、二つのポテンショメータ(通常は10キロオーム)の抵抗変化に基づいて動作します。X方向およびY方向の抵抗を変えることで、Arduinoは異なる電圧を受信し、それをXおよびY座標として解釈します。プロセッサは、ジョイスティックのアナログ値をデジタル値に変換し、必要な処理を行うためにADCユニットを必要とします。
Arduinoボードには6つの10ビットADCチャネルがあります。これは、Arduinoの基準電圧(5ボルト)が1024セグメントに分割されることを意味します。ジョイスティックがX軸に沿って移動すると、ADC値は0から1023まで上昇し、中央値は512です。以下の画像は、ジョイスティックの位置に基づくADCの概算値を示しています。

回路図

例
レッスン09: ジョイスティックモジュール (Arduino UNO)
レッスン09: ジョイスティックモジュール (ESP32)
レッスン09: ジョイスティックモジュール (Raspberry Pi Pico)
レッスン09: ジョイスティックモジュール (Raspberry)