Шаг первый. Подключаем серводвигатели
Процесс сборки самоделки начинается с подключения серводвигателей. Для того чтобы собрать предварительный макет, применяется монтажная плата. Потом можно будет сделать отдельный шилд. На рисунке можно увидеть, как именно все подключается.

2. Еще на джойстике присутствует два разъема под названием L/R и два разъема U/D. Их нужно подключить к аналоговым выходам А3 и А4.

3. Ну и в заключении землю на джойстике нужно соединить с землей на Arduino.

После сборки подключение нужно перепроверить. Именно из-за ошибок подключения в большинстве случаев возникают проблемы. Особенно это касается случаев, когда используется монтажная плата и на ней находится много подключений.

Шаг третий. Скетч для Arduino
Код очень простой и в нем присутствуют подробные комментарии. Приведенный код нужно просто скопировать в Arduino IDE. После того как код будет загружен, двигатели не должны двигаться. Они должны начинать двигаться только при нажатии кнопки на джойстике.

2. Бывает такое, что сразу после загрузки кода двигатели начинают вибрировать. Такое бывает если неправильно подключить пины U/D+ L/R+. Подключение нужно тщательно проверить. Чтобы не сжечь плату во время проверки, ее нужно обязательно отключить от компьютера.

3. Если все перепроверено, но двигатели все равно не хотят работать, можно попробовать переподключить джойстик. Его нужно снять с монтажной платы, а затем установить назад с некоторым усилием. Коннекторы джойстика должны хорошо войти в макетку.

Если все вышло, теперь можно приступать к созданию каких-либо самоделок с управлением через джойстик. К примеру, можно сделать робота, которым можно будет управлять с помощью джойстика, и многое другое.

Завалялась у меня arduino nano (качественный китайский клон от RobotDyn). А тут на днях так же из Китая пришли сервомотор и манипулятор, а так же нашлось время, чтобы немного разобраться с этим. Итак, цель у меня была простая: соединить arduino nano, сервомотор и джойстик, и заставить сервомотор поворачиваться при повороте джойстика. В практических целях это можно использовать, например, для управления поворотом камеры.

Как оказалось, это не так уж и сложно. Схема подключения следующая:

1. Подключение Arduino и сервомотора:

• коричневый (на моем сервомоторе) провод - земля (gnd);
• красный провод - 5v;
• оранжевый провод - 8 пин.

2. Подключение Arduino и джойстика:

• gnd - gnd;
• 5v - 5v (я подключил к 3.3v);
• VRX (сигнал для координат по оси X) - A1;
• VRY (сигнал для координат по оси Y) - A0;
• SW (режим кнопки - нажата или отпущена) - 2 пин.

Соединяем все наши чуда китайского производства, подключаем arduino к компьютеру, открываем Arduino IDE, заливаем скетч, указанный ниже. После загрузки скетча можно двигать манипулятором в стороны, сервомотор будет поворачиваться .

#include //Библиотека для работы с сервомотором int xPin = A1; //А1 - аналоговый сигнал Х координат джойстика int yPin = A0; //А0 - аналоговый сигнал У координат джойстика int buttonPin = 2; // Пин для режима кнопки (нажата или отпущена) int xPosition = 0; // переменная для хранения текущей позиции джойстика по оси X int yPosition = 0; // переменная для хранения текущей позиции джойстика по оси Y int buttonState = 0; //текущее состояние кнопки (нажата) int servoPin = 8; // пин для сигналов с сервомотора Servo servo; // переменная типа Servo int angle = 90; //стартовый угол поворота сервомотора int currentXpos = 0; //Текущая позиция X void setup() { pinMode(xPin, INPUT); // Сигнал с xPin определяем как входной сигнал pinMode(yPin, INPUT); // Сигнал с yPin определяем как входной сигнал pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); // активируем подтягивающий резистор на пине кнопки servo.attach(servoPin); // присоединяем пин servo.write(angle); // Поворачиваем сервомотор на 90 градусов } void loop() { xPosition = analogRead(xPin); // читаем значение xPin yPosition = analogRead(yPin); // читаем значение yPin buttonState = digitalRead(buttonPin); // читаем "состояние" кнопки //если значение xPosition больше 360 if(xPosition > 360) { angle = angle-10; // уменьшаем угол поворота на 10 градусов // если угол меньше 0 if(angle < 0) { angle = 0; //устанавливаем значение угла 0 градусов } } //если xPosition меньше 300 if(xPosition < 300) { angle = angle+10; // увеличиваем угол поворота сервомотора на 10 градусов //если угол поворота больше 180 градусов if(angle > 180) { angle = 180; //устанавливаем значение угла в 180 градусов } } // если нажата кнопка джойстика if(buttonState == 0) { angle = 90; //устанавливаем угол в 90 градусов } servo.write(angle); // поворачиваем сервомотор на нужный угол delay(50); // добавляем задержку между считыванием данных }

При подключении джойстика к питанию 3.3V значение по умолчанию для X и Y позиций было 330 (при подключении к 5V значения могут быть другие), для проверки значений текущих показаний и я взял отклонение от начального значения в 30 единиц.

Отследить значения аналоговых сигналов можно с помощью монитора серийного порта (открыть его можно так: инструменты -> монитор порта или CTRL + SHIFT + M). Для этого в функции setup() необходимо написать следующее:

Serial.begin(9600); // инициализация обмена данными по серийному протоколу со скоростью 9600 bps

В функции loop() написать следующее:

Serial.print("X: "); Serial.print(xPosition); Serial.print(" | Y: "); Serial.print(yPosition); Serial.print(" | Button: "); Serial.println(buttonState);

Вот видео того, что получилось:

Итак, в данной статье рассмотрен процесс подключения сервомотора и джойстика к Arduino Nano, приведен пример скетча. В дальнейшем я планирую подключить второй сервомотор, чтобы польностью использовать возможности джойстика и осуществлять поворот по осям X и Y.

Новые статьи

Простая реализация текстового поля с выпадающими подсказками (аналогично поиску у Яндекс и Google) при вводе текста на языке C# WPF. Реализация пользовательского элемента управления в C#/

Для плат Arduino существуют модули аналоговых джойстиков. Как правило, имеющие ось X, Y и кнопку - ось Z. Джойстик позволяет более плавно и точно отслеживать степень отклонения от нулевой точки. А помимо удобства по сравнению с кнопками, это позволяет реализовывать более совершенные интерфейсы. К примеру, при изменении какого-либо значения в меню, можно написать программу таким образом, что чем сильнее отклонена ось джойстика, тем быстрее изменяется значение переменной. Например, нам необходимо изменить значение от 0 до 2000 с шагом в 1. Представьте, сколько раз вам потребовалось бы нажимать кнопку или писать специальный алгоритм, скажем при длительности нажатия больше 3 сек прибавлять изменять шаг на 10 или 100. А при использовании джойстика это можно реализовать намного проще.

Средняя цена на подобные модули колеблется в районе 1-2$ за модуль (с бесплатной доставкой в Россию). Поиск модулей в магазине AliExpress

Сами модули выглядят примерно так:

Не пугайтесь количеством выводов, это сделано для универсальности и удобства подключения. Контакты Vcc и GND между всеми тремя группами контактов соединены. Т.о. для подключения нужно 5 проводов: ось X, ось Y, кнопка Z, питание V cc и общий GND. Джойстики пассивные модули и не потребляют какую-либо энергию от платы Arduino. Питание V cc необходимо только для подтягивающих резисторов. Бывают модули без подтягивающих резисторов, в таком случае, необходимо вывод подключения кнопки подтянуть к +V cc через резистор 1-10 кОм.

Схема подключения к Arduino:

В программе, работать с джойстиком также очень просто:

#define axis_X 0 // Ось Х подключена к Analog 0 #define axis_Y 1 // Ось Y подключена к Analog 1 #define axis_Z 2 // Ось Z (кнопка джойстика) подключена к Digital 2 int value_X, value_Y, value_Z = 0; // Переменные для хранения значений осей void setup() { pinMode(axis_Z, INPUT); // Задаем как вход Serial.begin(9600); } void loop() { value_X = analogRead(axis_X); // Считываем аналоговое значение оси Х Serial.print("X:"); Serial.print(value_X, DEC); // Выводим значение в Serial Monitor value_Y = analogRead(axis_Y); // Считываем аналоговое значение оси Y Serial.print(" | Y:"); Serial.print(value_Y, DEC); // Выводим значение в Serial Monitor value_Z = digitalRead(axis_Z); // Считываем цифровое значение оси Z (кнопка) value_Z = value_Z ^ 1; // Инвертируем значение Serial.print(" | Z: "); Serial.println(value_Z, DEC); // Выводим значение в Serial Monitor delay(250); // Задержка 250 мс }

Как видно выше, в начале мы определяем входные пины для осей (define), а потом в главном цикле считываем значения с пинов и выводим их в Serial Monitor. И видим следующую картину:

Как видите все довольно просто. И напоследок напишем небольшую программу, целью которой будет изменять значение переменной, в зависимости от отклонения джойстика по оси Y от нулевой точки. А при нажатии на кнопку джойстика, переменная будет обнуляться.

#define axis_Y 1 // Ось Y подключена к Analog 1 #define axis_Z 2 // Ось Z (кнопка джойстика) подключена к Digital 2 int value, value_Y, value_Z = 0; // Переменные для хранения значений осей void setup() { pinMode(axis_Z, INPUT); // Задаем как вход Serial.begin(9600); } void loop() { value_Y = analogRead(axis_Y); // Считываем аналоговое значение оси Y if(value_Y >= 0 && value_Y < 100) value = value - 10; if(value_Y > 100 && value_Y < 300) value = value - 5; if(value_Y > 300 && value_Y < 520) value = value - 1; if(value_Y > 535 && value_Y < 700) value = value + 1; if(value_Y > 700 && value_Y < 900) value = value + 5; if(value_Y > 900) value = value + 10; value_Z = digitalRead(axis_Z); // Считываем цифровое значение оси Z (кнопка) if(value_Z == 0) value = 0; // Сброс значения Serial.println(value, DEC); // Выводим значение в Serial Monitor delay(500); // Задержка }

Является модулем ввода данных. С его помощью можно управлять роботами, манипуляторами, станками, различными моделями (машинки, танки, самолёты, вертолёты, квадрокоптеры, лодки и т.д.), а также использовать для создания игровых приставок, выбора пунктов меню на дисплеях и индикаторах, ввода значений, и т.д. Джойстик можно не только перемещать по осям X и Y, но и нажимать на него.

Видео:

Спецификация:

• Напряжение питания: 5 В / 3,3 В (оба напряжения входят в диапазон допустимых значений).
• Потребляемый ток: < 10 мА
• Габариты: 30x30 мм

Все модули линейки "Trema" выполнены в одном формате

Подключение:

• Выводы «X» и «Y» модуля подключается к любым аналоговым входам Arduino . Значения, считываемые с этих выводов, растут при перемещении джойстика слева на право и снизу вверх.
• Вывод «K» является цифровым и подключается к любому выводу Arduino . В обычном состоянии на нём уровень логического «0», а при нажатии на джойстик, он меняется на логическую «1».
• Выводы «V» и «G» являются выводами питания.

Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:

Способ - 1: Используя проводной шлейф и Piranha UNO

Используя провода «Папа - Мама », подключаем напрямую к контроллеру Piranha UNO

Способ - 2: Используя Trema Set Shield

Модуль можно подключить к любому из аналоговых входов Trema Set Shield.

Способ - 3: Используя проводной шлейф и Shield

Используя 5-и проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.

Питание:

Входное напряжение 5 В или 3,3 В постоянного тока, подаётся на выводы Vcc (V) и GND (G).

Подробнее о модуле:

Данные модуля считываются с двух потенциометров и тактовой кнопки, механически связанных с рычагом джойстика. Кнопка подключена в разрыв питания Vcc и выхода «K», который прижат к GND через резистор. Следовательно, на выходе «K» может устанавливаться только два состояния: логический «0» (кнопка отпущена) или «1» (кнопка нажата). Выводы координат «X» и «Y» являются аналоговыми выходами модуля, они подключены к потенциометрам так, что напряжение снимаемое между этими выводами и GND растет при перемещении джойстика слева на право и снизу вверх.

Примеры:

Определение положения джойстика и включение светодиода по нажатию кнопки

В мониторе последовательного порта вы увидите.

Сегодня я решил попробовать управлять сервоприводом при помощи джойстика, собрав простую схемку на базе Arduino Uno.

Что нам потребуется

1. Соединительные провода;

Исходный код

#include
int joyX=0;
int angl=0;
Servo myservo;
void setup()
{
myservo.attach(9);
pinMode(joyX,INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int val = (analogRead(joyX)/64)-8;
if (val > 0) {
angl=angl+abs(val);
}
else {
if (val < 0) {
angl=angl-abs(val);}
}
if (angl < 0) angl = 0;
if (angl > 180) angl = 180;
Serial.print("Power: ");
Serial.println(val);
Serial.print("Angle: ");
Serial.println(angl);
myservo.write(angl);
int spd = 500;
if (val != 0) {
spd = 600/abs(val);
}
Serial.print("Speed: ");
Serial.println(spd);
Serial.println("-----------");
delay(spd);
}

Как это работает

Управлять сервоприводом оказалось просто (с использованием библиотеки). Мы просто вызываем функцию write и значение угла поворота в градусах. А вот само значение угла мы будем изменять динамически с помощью джойстика.

В цикле считывается значение с аналогового входа (изменяется от 0 до 1023 в зависимости от положения джойстика), я делю это значение, чтобы уменьшить шаг на 64 и вычитаю 8, чтобы усреднить. Теперь мы будем иметь значение от 7 до -8. Затем на это значение я изменяю переменную, хранящую угол поворота. Также изменяю задержку в зависимости от этого значения. Чем больше отклонение, тем меньше задержка (быстрее происходит вращение).

1. С Arduino берём +5 В на одну сторону бредборда (красный првоод);
2. Чёрный провод идёт с GND на другую сторону бредборда;
3. Сигнальный пин – девятый, зелёный провод, идёт на сервомотор (жёлтый шлейф);
4. Так же на аналоговый вход a0 подаётся синий провод от джойстика (пин S-X);
5. С джойстика VCC стороны X идёт красным проводом на +5 В бредборда;
6. С джойстика GND стороны X идёт белым проводом на GND общее бредборда;
7. Ну и соответственно белый провод GND бредборда в чёрный шлейф сервомотора;
8. Оранжевый провод +5 В бредборда в красный шлейф сервомотора;

Что получилось