Arduino Nano ESP32 - Joystick

Préparation du matériel

Or you can buy the following sensor kits:

À propos du capteur de joystick

Vous voyez probablement le joystick quelque part, comme sur une manette de jeu, une télécommande de jouet ou même sur une grosse machine réelle comme une commande d'excavatrice.

Le joystick se compose de deux potentiomètres disposés perpendiculairement l'un à l'autre et d'un bouton-poussoir. Par conséquent, il fournit les sorties suivantes :

• Une valeur analogique (de 0 à 4095) correspondant à la position horizontale (appelée coordonnée X)
• Une valeur analogique (de 0 à 4095) correspondant à la position verticale (appelée coordonnée Y)
• Une valeur numérique d'un bouton-poussoir (HAUT ou BAS)

La combinaison de deux valeurs analogiques peut créer des coordonnées 2D dont les valeurs centrales sont celles lorsque le joystick est en position de repos. La direction réelle des coordonnées peut être facilement identifiée en exécutant un code de test (dans la partie suivante).

Certaines applications peuvent utiliser les trois sorties, tandis que d'autres peuvent en utiliser seulement certaines.

Brochage

Un joystick a 5 broches :

• Broche GND : doit être connectée à GND (0V)
• Broche VCC : doit être connectée à VCC (3.3V)
• Broche VRX : fournit une valeur analogique correspondant à la position horizontale (appelée coordonnée X).
• Broche VRY : fournit une valeur analogique correspondant à la position verticale (appelée coordonnée Y).
• Broche SW : est la sortie du bouton-poussoir à l'intérieur du joystick. Elle est normalement ouverte. Si nous utilisons une résistance de tirage sur cette broche, la broche SW sera HAUTE quand elle n'est pas pressée et BASSE quand elle est pressée.

Comment ça marche

• Lorsque vous poussez le pouce du joystick vers la gauche/droite, la tension dans la broche VRX change. La plage de tension est de 0 à 3,3V (0 à gauche et 3,3V à droite). La valeur de tension est proportionnelle à la position du pouce ⇒ La valeur lue sur la broche analogique de l'ESP32 varie de 0 à 4095.
• Lorsque vous poussez le pouce du joystick vers le haut/bas, la tension dans la broche VRY change. La plage de tension est de 0 à 3,3V (0 en haut et 3,3V en bas). La valeur de tension est proportionnelle à la position du pouce ⇒ La valeur lue sur la broche analogique de l'ESP32 varie de 0 à 4095.
• Lorsque vous poussez le pouce du joystick dans n'importe quelle direction, la tension dans les broches VRX et VRY change proportionnellement à la projection de la position sur chaque axe.
• Lorsque vous poussez le pouce du joystick de haut en bas, le bouton-poussoir à l'intérieur du joystick se ferme. Si nous utilisons une résistance de tirage sur la broche SW, la sortie de la broche SW passe de 3,3V à 0V ⇒ La valeur lue sur la broche numérique de l'ESP32 passe de HAUT à BAS.

Diagramme de câblage

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Comment programmer pour un joystick

Le joystick comporte deux parties : analogique (axes X, Y) et numérique (bouton-poussoir).

• Pour les parties analogiques (axes X, Y), il suffit de lire la valeur à partir de la broche d'entrée analogique en utilisant la fonction analogRead().

• Pour la partie numérique (bouton-poussoir) : il s'agit d'un bouton. La manière la plus simple et la plus pratique est d'utiliser la bibliothèque ezButton. Cette bibliothèque prend en charge l'anti-rebond pour les boutons et active également une résistance de tirage interne. Vous pouvez en savoir plus sur les boutons dans le tutoriel Arduino Nano ESP32 - Bouton. Le code sera présenté dans la prochaine session de ce tutoriel.

Après avoir lu les valeurs des broches analogiques, nous devons peut-être les convertir en valeurs contrôlables. La prochaine partie fournira les codes d'exemple pour cela.

Code Arduino Nano ESP32

Cette section fournira les exemples de codes suivants pour Arduino Nano ESP32 :

• Exemple de code : lit les valeurs analogiques d'un joystick
• Exemple de code : lit les valeurs analogiques et l'état du bouton d'un joystick
• Exemple de code : convertit une valeur analogique en commandes MOVE_LEFT, MOVE_RIGHT, MOVE_UP, MOVE_DOWN
• Exemple de code : convertit les valeurs analogiques en angles pour contrôler deux moteurs servo (par exemple dans une caméra panoramique/inclinable)

Lit les valeurs analogiques du joystick

Étapes rapides

Pour commencer avec l'Arduino Nano ESP32, suivez ces étapes :

• Si vous êtes nouveau avec l'Arduino Nano ESP32, consultez le tutoriel sur comment configurer l'environnement pour Arduino Nano ESP32 dans l'Arduino IDE.
• Connectez les composants selon le schéma fourni.
• Connectez la carte Arduino Nano ESP32 à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
• Lancez l'Arduino IDE sur votre ordinateur.
• Sélectionnez la carte Arduino Nano ESP32 et le port COM correspondant.
• Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec Arduino IDE
• Cliquez sur le bouton Upload sur Arduino IDE pour charger le code sur Arduino Nano ESP32
• Poussez le pouce du joystick au maximum jusqu'à la limite, puis faites-le tourner en cercle (dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse).
• Vérifiez le résultat sur le moniteur série.

• En tournant le pouce du joystick, continuez de surveiller le moniteur série.
• Si la valeur X est 0, marquez ou mémorisez la position actuelle comme gauche ⇒ la direction opposée est la droite.
• Si la valeur Y est 0, marquez ou mémorisez la position actuelle comme haut ⇒ la direction opposée est le bas.

Lit les valeurs analogiques et l'état du bouton d'un joystick.


/* * Ce code Arduino Nano ESP32 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino Nano ESP32 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-joystick */ #include <ezButton.h> #define VRX_PIN A0 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRX pin #define VRY_PIN A1 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRY pin #define SW_PIN D2 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to SW pin ezButton button(SW_PIN); int valueX = 0; // to store the X-axis value int valueY = 0; // to store the Y-axis value int bValue = 0; // To store value of the button void setup() { Serial.begin(9600) ; button.setDebounceTime(50); // set debounce time to 50 milliseconds } void loop() { button.loop(); // MUST call the loop() function first // read X and Y analog values valueX = analogRead(VRX_PIN); valueY = analogRead(VRY_PIN); // Read the button value bValue = button.getState(); if (button.isPressed()) { Serial.println("The button is pressed"); // TODO do something here } if (button.isReleased()) { Serial.println("The button is released"); // TODO do something here } // print data to Serial Monitor on Arduino IDE Serial.print("x = "); Serial.print(valueX); Serial.print(", y = "); Serial.print(valueY); Serial.print(" : button = "); Serial.println(bValue); }

Étapes rapides

• Ouvrez le Gestionnaire de bibliothèques en cliquant sur l'icône Gestionnaire de bibliothèques dans la barre de navigation de gauche de l'Arduino IDE
• Recherchez “ezButton”, puis trouvez la bibliothèque de boutons par ArduinoGetStarted.com
• Cliquez sur le bouton Install pour installer la bibliothèque ezButton.

• Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec l'IDE Arduino
• Cliquez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour téléverser le code vers l'Arduino Nano ESP32
• Poussez le pouce du joystick à gauche/droite/haut/bas
• Poussez le pouce du joystick depuis le haut
• Vérifiez le résultat sur le moniteur série.
COM6
Send
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

Convertit la valeur analogique en commandes GAUCHE/DROITE/HAUT/BAS


/* * Ce code Arduino Nano ESP32 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino Nano ESP32 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-joystick */ #define VRX_PIN A0 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRX pin #define VRY_PIN A1 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRY pin #define LEFT_THRESHOLD 1000 #define RIGHT_THRESHOLD 3000 #define UP_THRESHOLD 1000 #define DOWN_THRESHOLD 3000 #define COMMAND_NO 0x00 #define COMMAND_LEFT 0x01 #define COMMAND_RIGHT 0x02 #define COMMAND_UP 0x04 #define COMMAND_DOWN 0x08 int valueX = 0 ; // to store the X-axis value int valueY = 0 ; // to store the Y-axis value int command = COMMAND_NO; void setup() { Serial.begin(9600) ; } void loop() { // read X and Y analog values valueX = analogRead(VRX_PIN); valueY = analogRead(VRY_PIN); // converts the analog value to commands // reset commands command = COMMAND_NO; // check left/right commands if (valueX < LEFT_THRESHOLD) command = command | COMMAND_LEFT; else if (valueX > RIGHT_THRESHOLD) command = command | COMMAND_RIGHT; // check up/down commands if (valueY < UP_THRESHOLD) command = command | COMMAND_UP; else if (valueY > DOWN_THRESHOLD) command = command | COMMAND_DOWN; // NOTE: AT A TIME, THERE MAY BE NO COMMAND, ONE COMMAND OR TWO COMMANDS // print command to serial and process command if (command & COMMAND_LEFT) { Serial.println("COMMAND LEFT"); // TODO: add your task here } if (command & COMMAND_RIGHT) { Serial.println("COMMAND RIGHT"); // TODO: add your task here } if (command & COMMAND_UP) { Serial.println("COMMAND UP"); // TODO: add your task here } if (command & COMMAND_DOWN) { Serial.println("COMMAND DOWN"); // TODO: add your task here } }

Étapes rapides

• Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec l'IDE Arduino
• Cliquez sur le bouton Upload de l'IDE Arduino pour téléverser le code sur Arduino Nano ESP32
• Poussez le pouce du joystick vers la gauche/droite/haut/bas ou dans n'importe quelle direction
• Vérifiez le résultat sur le moniteur série.
COM6
Send
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

※ NOTE THAT:

À un moment donné, il peut n'y avoir aucun ordre, un ordre ou deux ordres (par exemple, HAUT et GAUCHE en même temps)

Convertit des valeurs analogiques en angles pour contrôler deux moteurs servo.

Le détail est présenté dans le tutoriel Arduino Nano ESP32 - Le joystick contrôle le moteur servo.

Vidéo

#Références de Fonction

• pinMode()
• digitalRead()
• analogRead()
• Serial

Tutoriels connexes

• Arduino Nano ESP32 - Joystick - Servo Motor