Arduino Nano ESP32 - Joystick - Moteur Servo
Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à utiliser un Arduino Nano ESP32 et un joystick pour contrôler deux moteurs servo ou un kit pan-tilt avec des servos.
Un joystick possède deux potentiomètres intégrés perpendiculaires l'un à l'autre (appelés axe X et axe Y). Ces potentiomètres produisent des valeurs analogiques (appelées valeur X et valeur Y) sur les broches VRX et VRY. Nous utiliserons ces valeurs analogiques pour contrôler deux moteurs servo de manière indépendante : la valeur X contrôle le servo #1 et la valeur Y contrôle le servo #2. Dans le cas du kit pan-tilt, le mouvement des deux moteurs servo crée un mouvement en 3D.
Il existe deux cas d'utilisation d'application :
- Cas d'utilisation 1 : Les moteurs servo tournent en fonction du mouvement du pouce du joystick :
- Les angles des moteurs servo sont proportionnels aux valeurs de l'axe X et de l'axe Y du joystick.
- Lorsque nous lâchons le pouce du joystick ⇒ toutes les valeurs reviennent au centre ⇒ les moteurs servo reviennent automatiquement en position centrale
- Cas d'utilisation 2 : utiliser le joystick pour commander les moteurs servo (commandes haut/bas/gauche/droite)
- Lorsque le pouce du joystick est poussé vers la gauche, déplacer le moteur servo n°1 dans le sens des aiguilles d'une montre, étape par étape
- Lorsque le pouce du joystick est poussé vers la droite, déplacer le moteur servo n°1 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, étape par étape
- Lorsque le pouce du joystick est poussé vers le haut, déplacer le moteur servo n°2 dans le sens des aiguilles d'une montre, étape par étape
- Lorsque le pouce du joystick est poussé vers le bas, déplacer le moteur servo n°2 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, étape par étape
- Lorsque nous lâchons le pouce du joystick ⇒ les moteurs servo ne reviendront pas en position centrale
- Si le joystick est pressé (bouton pression), les moteurs servo reviendront en position centrale
- Si vous êtes nouveau avec l'Arduino Nano ESP32, consultez le tutoriel sur comment configurer l'environnement pour l'Arduino Nano ESP32 dans l'Arduino IDE.
- Connectez les composants selon le schéma fourni.
- Connectez la carte Arduino Nano ESP32 à votre ordinateur via un câble USB.
- Lancez l'Arduino IDE sur votre ordinateur.
- Sélectionnez la carte Arduino Nano ESP32 et son port COM correspondant.
- Cliquez sur l'icône Libraries dans la barre latérale gauche de l'Arduino IDE.
- Tapez ServoESP32 dans la boîte de recherche, puis recherchez la bibliothèque servo de Jaroslav Paral. Veuillez noter que les versions 1.1.1 et 1.1.0 comportent des bugs. Merci de choisir une version différente.
- Cliquez sur le bouton Install pour installer la bibliothèque de moteur servo pour Arduino Nano ESP32.
- 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 l'Arduino Nano ESP32
- Ouvrez le moniteur série
- Poussez le joystick dans une direction
- Observez la rotation du moteur servo
- Consultez le résultat sur le moniteur série
- Ouvrez le Gestionnaire de bibliothèques en cliquant sur l'icône Gestionnaire de bibliothèques dans la barre de navigation 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 Arduino IDE
- Cliquez sur le bouton Upload dans Arduino IDE pour téléverser le code vers Arduino Nano ESP32
- Ouvrez le moniteur série
- Poussez le joystick dans une direction
- Observez la rotation du servo-moteur
- Voyez le résultat sur le moniteur série
Nous explorerons le code pour les deux cas d'utilisation dans les parties suivantes.
Préparation du matériel
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Au sujet du joystick et du moteur servo
Si vous ne connaissez pas le joystick et le moteur servo (brochage, fonctionnement, programmation...), renseignez-vous à leur sujet dans les tutoriels suivants :
Diagramme de câblage
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Code Arduino Nano ESP32
Code Arduino Nano ESP32 - Les moteurs servo tournent en fonction du mouvement du pouce du 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-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#define VRX_PIN A7 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRX pin
#define VRY_PIN A6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRY pin
#define SERVO_X_PIN D6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN D11 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 2
Servo xServo; // create servo object to control a servo 1
Servo yServo; // create servo object to control a servo 2
void setup() {
Serial.begin(9600) ;
xServo.attach(SERVO_X_PIN);
yServo.attach(SERVO_Y_PIN);
}
void loop() {
// read X and Y analog values
int valueX = analogRead(VRX_PIN);
int valueY = analogRead(VRY_PIN);
int xAngle = map(valueX, 0, 4095, 0, 180); // scale it to the servo's angle (0 to 180)
int yAngle = map(valueY, 0, 4095, 0, 180); // scale it to the servo's angle (0 to 180)
xServo.write(xAngle); // rotate servo motor 1
yServo.write(yAngle); // rotate servo motor 2
// print data to Serial Monitor on Arduino IDE
Serial.print("Joystick: ");
Serial.print(valueX);
Serial.print(", ");
Serial.print(valueY);
Serial.print(" => Servo Motor: ");
Serial.print(xAngle);
Serial.print("°, ");
Serial.print(yAngle);
Serial.println("°");
}
Étapes rapides
Pour commencer avec Arduino Nano ESP32, suivez ces étapes :
COM6
Coming soon
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Code Arduino Nano ESP32 - Utilisez le joystick pour commander les moteurs servo
/*
* 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-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#include <ezButton.h>
#define VRX_PIN A7 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRX pin
#define VRY_PIN A6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRY pin
#define SW_PIN D2 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to SW pin
#define SERVO_X_PIN D6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN D11 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 2
#define COMMAND_NO 0x00
#define COMMAND_LEFT 0x01
#define COMMAND_RIGHT 0x02
#define COMMAND_UP 0x04
#define COMMAND_DOWN 0x08
#define LEFT_THRESHOLD 1000
#define RIGHT_THRESHOLD 3000
#define UP_THRESHOLD 1000
#define DOWN_THRESHOLD 3000
#define UPDATE_INTERVAL 100 // 100ms
ezButton button(SW_PIN);
Servo xServo; // create servo object to control a servo 1
Servo yServo; // create servo object to control a servo 2
int valueX = 0 ; // to store the X-axis value
int valueY = 0 ; // to store the Y-axis value
int xAngle = 90; // The center position of servo #1
int yAngle = 90; // The center position of servo #2
int command = COMMAND_NO;
unsigned long lastUpdateTime = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600) ;
xServo.attach(SERVO_X_PIN);
yServo.attach(SERVO_Y_PIN);
button.setDebounceTime(50); // set debounce time to 50 milliseconds
}
void loop() {
button.loop(); // MUST call the loop() function first
if (millis() - lastUpdateTime > UPDATE_INTERVAL) {
lastUpdateTime = millis() ;
// 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");
xAngle--;
}
if (command & COMMAND_RIGHT) {
Serial.println("COMMAND RIGHT");
xAngle++;
}
if (command & COMMAND_UP) {
Serial.println("COMMAND UP");
yAngle--;
}
if (command & COMMAND_DOWN) {
Serial.println("COMMAND DOWN");
yAngle++;
}
}
if (button.isPressed()) {
Serial.println("The button is pressed");
xAngle = 90; // The center position of servo #1
yAngle = 90; // The center position of servo #2
}
xServo.write(xAngle); // rotate servo motor 1
yServo.write(yAngle); // rotate servo motor 2
// print data to Serial Monitor on Arduino IDE
Serial.print("Servo Motor's Angle: ");
Serial.print(xAngle);
Serial.print("°, ");
Serial.print(xAngle);
Serial.println("°");
}
Étapes rapides
COM6
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Explication du code
Lisez l'explication ligne par ligne dans les lignes de commentaire du code source !