ESP32 - Joystick - Moteur Servo
Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à utiliser un ESP32 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 fournissent 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 d'un 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 servos tournent en fonction du mouvement du pouce du joystick :
- Les angles des moteurs servos 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 servos retournent automatiquement à la position centrale
- Cas d'utilisation 2 : utiliser le joystick pour commander les moteurs servos (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 servos ne retourneront pas à la position centrale
- Si le joystick est pressé (bouton poussoir), les moteurs servos retourneront à la position centrale
- Si c'est la première fois que vous utilisez un ESP32, consultez comment configurer l'environnement pour ESP32 sur Arduino IDE.
- Faites le câblage comme sur l'image ci-dessus.
- Connectez la carte ESP32 à votre PC via un câble micro USB.
- Ouvrez Arduino IDE sur votre PC.
- Sélectionnez la bonne carte ESP32 (par exemple ESP32 Dev Module) et le port COM.
- Cliquez sur l'icône Libraries dans la barre gauche de l'Arduino IDE.
- Tapez ServoESP32 dans la boîte de recherche, puis cherchez la bibliothèque servo de Jaroslav Paral. Veuillez noter que les versions 1.1.1 et 1.1.0 comportent des bugs. Veuillez choisir une version différente.
- Cliquez sur le bouton Install pour installer la bibliothèque de moteur servo pour ESP32.
- Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec l'IDE Arduino
- Cliquez sur le bouton Upload sur l'IDE Arduino pour téléverser le code sur l'ESP32
- Ouvrez le moniteur série
- Poussez le joystick dans une direction
- Observez la rotation du moteur servo
- Consultez le résultat sur le moniteur série
- Cliquez sur l'icône Libraries dans la barre 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 Arduino IDE
- Cliquez sur le bouton Upload sur Arduino IDE pour téléverser le code sur ESP32
- 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 parties suivantes.
Préparation du matériel
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À propos du joystick et du moteur servo
Si vous ne connaissez pas le joystick et le moteur servo (brochage, fonctionnement, programmation...), renseignez-vous dans les tutoriels suivants :
Diagramme de câblage
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Si vous ne savez pas comment alimenter l'ESP32 et d'autres composants, vous pouvez trouver des conseils dans le tutoriel suivant : Comment alimenter l'ESP32.
Code ESP32
Code ESP32 - Les moteurs servo tournent selon le mouvement du pouce du joystick.
/*
* Ce code ESP32 a été développé par newbiely.fr
* Ce code 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/esp32/esp32-joystick-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#define VRX_PIN 36 // ESP32 pin GPIO36 (ADC0) connected to VRX pin
#define VRY_PIN 39 // ESP32 pin GPIO39 (ADC0) connected to VRY pin
#define SERVO_X_PIN 13 // ESP32 pin GPIO13 connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN 25 // ESP32 pin GPIO25 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
COM6
Coming soon
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Code ESP32 - Utiliser le joystick pour commander des moteurs servo
/*
* Ce code ESP32 a été développé par newbiely.fr
* Ce code 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/esp32/esp32-joystick-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#include <ezButton.h>
#define VRX_PIN 36 // ESP32 pin GPIO36 (ADC0) connected to VRX pin
#define VRY_PIN 39 // ESP32 pin GPIO39 (ADC0) connected to VRY pin
#define SW_PIN 23 // ESP32 pin GPIO23 connected to SW pin
#define SERVO_X_PIN 13 // ESP32 pin GPIO13 connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN 25 // ESP32 pin GPIO25 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 !