Arduino - Joystick - Moteur Servo
Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à utiliser un Arduino et un joystick pour contrôler deux moteurs servo ou un kit pan-tilt avec des servos.
Un joystick possède deux potentiomètres intégrés disposés perpendiculairement l'un à l'autre (appelés axe X et axe Y). Ces potentiomètres délivrent 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 3-D.
Il y a 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 relâchons le pouce du joystick ⇒ toutes les valeurs reviennent aux valeurs centrales ⇒ les moteurs servo retournent automatiquement à la 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 #1 dans le sens des aiguilles d'une montre pas à pas
- Lorsque le pouce du joystick est poussé vers la droite, déplacer le moteur servo #1 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pas à pas
- Lorsque le pouce du joystick est poussé vers le haut, déplacer le moteur servo #2 dans le sens des aiguilles d'une montre pas à pas
- Lorsque le pouce du joystick est poussé vers le bas, déplacer le moteur servo #2 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pas à pas
- Lorsque nous relâchons le pouce du joystick ⇒ les moteurs servo ne reviennent pas à la position centrale
- Si le joystick est pressé (bouton poussoir), les moteurs servo reviendront à la position centrale
- Connectez l'Arduino au PC via le câble USB
- Ouvrez l'IDE Arduino, sélectionnez la bonne carte et le bon port
- Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec l'IDE Arduino
- Cliquez sur le bouton Upload sur l'IDE Arduino pour charger le code sur l'Arduino
- Ouvrez le moniteur série
- Poussez le joystick dans une direction
- Observez la rotation du moteur servo
- Consultez le résultat sur le moniteur série
- Naviguez jusqu'à l'icône Libraries sur la barre latérale gauche de l'IDE Arduino.
- 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 charger le code sur Arduino
- Ouvrez le moniteur série
- Poussez le joystick dans une direction
- Observez la rotation du moteur servo
- Consultez le résultat sur le moniteur série
Nous explorerons le code pour les deux cas d'utilisation dans les prochaines parties.
Préparation du matériel
Ou vous pouvez acheter les kits suivants:
| 1 | × | Kit de Démarrage DIYables STEM V3 (Arduino inclus) | |
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans) |
Divulgation : Certains des liens fournis dans cette section sont des liens affiliés Amazon. Nous pouvons recevoir une commission pour tout achat effectué via ces liens, sans coût supplémentaire pour vous. Nous vous remercions de votre soutien.
Note d'achat: Si vous utilisez plusieurs servomoteurs, nous recommandons d'utiliser le PCA9685 16 Channel PWM Servo Driver Module pour économiser les broches du MCU et faciliter le câblage.
À propos 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
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Les fils de connexion sont pratiques pour un test rapide, mais pas pour un montage final. La carte Arduino fonctionne avec le Proto Screw Terminal Block Shield comme avec le Screw Shield V2. Les deux transforment les broches en borniers à vis. Chaque fil va au bornier à vis de la même broche, comme sur l'image ci-dessous.
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Code Arduino
Code Arduino - Les moteurs servo tournent en fonction du mouvement du pouce du joystick
/*
* Ce code Arduino a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino 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/arduino-joystick-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#define VRX_PIN A0 // Arduino pin connected to VRX pin
#define VRY_PIN A1 // Arduino pin connected to VRY pin
#define SERVO_X_PIN 2 // Arduino pin connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN 3 // Arduino 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 analog X and Y analog values
int xValue = analogRead(VRX_PIN);
int yValue = analogRead(VRY_PIN);
int xAngle = map(xValue, 0, 1023, 0, 180); // scale it to the servo's angle (0 to 180)
int yAngle = map(yValue, 0, 1023, 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(xValue);
Serial.print(", ");
Serial.print(yValue);
Serial.print(" => Servo Motor: ");
Serial.print(xAngle);
Serial.print("°, ");
Serial.print(yAngle);
Serial.println("°");
}
Étapes rapides
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Coming soon
Code Arduino - Utiliser le joystick pour commander les moteurs servo
/*
* Ce code Arduino a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino 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/arduino-joystick-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#include <ezButton.h>
#define VRX_PIN A0 // Arduino pin connected to VRX pin
#define VRY_PIN A1 // Arduino pin connected to VRY pin
#define SW_PIN 2 // Arduino pin connected to SW pin
#define SERVO_X_PIN 2 // Arduino pin connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN 3 // Arduino 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 400
#define RIGHT_THRESHOLD 800
#define UP_THRESHOLD 400
#define DOWN_THRESHOLD 800
#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 xValue = 0 ; // To store value of the X axis
int yValue = 0 ; // To store value of the Y axis
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 analog X and Y analog values
xValue = analogRead(VRX_PIN);
yValue = analogRead(VRY_PIN);
// converts the analog value to commands
// reset commands
command = COMMAND_NO;
// check left/right commands
if (xValue < LEFT_THRESHOLD)
command = command | COMMAND_LEFT;
else if (xValue > RIGHT_THRESHOLD)
command = command | COMMAND_RIGHT;
// check up/down commands
if (yValue < UP_THRESHOLD)
command = command | COMMAND_UP;
else if (yValue > 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
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Explication du code
Lisez l'explication ligne par ligne dans les lignes de commentaire du code source !