Arduino 조이스틱 모듈:효과적으로 만드는 방법

조이스틱 모듈

현재 모션 및 로봇과 관련된 프로젝트를 처리하고 있습니까? 그렇다면 Arduino Joystick 모듈에 대해 들어보았지만 만드는 방법을 모를 가능성이 있습니다.

아니면 Arduino 조이스틱 모듈의 작동 방식에 대한 자세한 정보를 얻고 싶습니까?

그렇다면 올바른 위치에 있습니다.

Arduino Joystick의 목표는 Arduino에 모션을 전달하는 것입니다. 그리고 2D(2축)에서 이 작업을 수행하므로 모션 및 로봇 공학 애플리케이션에 적합합니다.

따라서 이 기사에서는 Arduino 조이스틱 모듈, 작동 방식 및 Arduino 조이스틱 회로를 쉽게 만드는 방법에 대한 모든 것을 배울 것입니다.

준비 되었나요? 뛰어들자!

조이스틱 모듈이란 무엇입니까?

조이스틱이 필요하지 않은 로봇 프로젝트는 거의 없습니다. 프로젝트에 적합한 컨트롤러를 얻는 것이 때로는 어렵고 비용이 많이 들 수도 있습니다. 그러나 조이스틱 모듈은 동일한 결과를 얻을 수 있는 보다 저렴한 방법을 제공합니다.

또한 조이스틱 모듈은 아날로그 게임패드에 있는 조이스틱과 유사하게 작동합니다. 주요 구성 요소는 90도 각도로 기울어진 두 개의 전위차계입니다. 또한 짧은 스틱(중앙에 스프링이 있음)과 전위차계 사이에 연결이 있습니다.

전위차계

조이스틱 모듈은 정지 상태일 때 X 및 Y 축에서 약 2.5V를 출력할 수 있습니다. 이제 조이스틱을 움직이면 출력이 0V에서 5V로 변합니다. 그러나 이것은 방향에 따라 다릅니다.

또한 조이스틱 모듈과 함께 마이크로 컨트롤러를 사용하면 휴지 위치의 실제 값은 약 512가 됩니다. 따라서 이 조이스틱을 이동하면 값이 0에서 1023으로 변경되는 것을 볼 수 있지만 이는 위치에 따라 다릅니다.

핀 구성

다음은 조이스틱 모듈의 핀 구성입니다.

핀 번호	핀 이름	설명
1	GND	모듈의 접지 단자
2	+5V	모듈의 양극 공급 단자
3	VRx	X축에 비례하는 전압
4	VRy	Y축에 비례하는 전압
5	SW	모듈의 스위치

F특징

다음은 Arduino 조이스틱 모듈의 주요 기능입니다.

• 각 축(X 및 Y)에 대해 2개의 독립적인 전위차계가 있습니다.
• 무게가 많지 않아요
• 대부분의 마이크로컨트롤러 또는 Arduino와 모듈을 쉽게 인터페이스할 수 있습니다.
• 사용하지 않을 때 자동으로 중앙 위치로 돌아갑니다.
• 컵 모양의 손잡이도 있습니다.

기술 사양

조이스틱 모듈의 사양은 다음과 같습니다.

• 작동 전압이 5V입니다.
• 내부 전위차계의 값은 10k입니다.
• 작동 온도는 약 섭씨 0~70도입니다.
• 핀 인터페이스의 리드는 2.54mm입니다.
• 조이스틱 모듈 크기:1.57인치 x 1.02인치 x 1.26인치(4.0cm x 2.6cm x 3.2cm)
• 5개의 핀이 있습니다.
• 2개의 전위차계가 모듈의 수평 방향과 수직 방향을 제어합니다.

개략도

아래 이미지는 조이스틱 모듈의 전체 회로도를 보여줍니다. 이전에 언급했듯이 이 모듈에는 X 및 Y축을 제어하는 ​​두 개의 전위차계가 있습니다.

조이스틱 모듈의 개략도

또한 두 전위차계(10k)는 독립적으로 움직입니다. 즉, 개별적으로 또는 해당 방향으로 이동할 수 있습니다. 또한 푸시 버튼에 대한 스위치(SW) 핀의 내부 연결이 있습니다.

Arduino와 조이스틱의 인터페이스

조이스틱 모듈은 Raspberry Pi, Arduino 등과 같은 많은 마이크로 컨트롤러와 호환됩니다. 또한 인터페이스하기 쉽고 먼저 VRx 및 VRy 축 핀을 마이크로컨트롤러의 ADC 핀에 연결해야 합니다.

또한 스위치를 사용할 계획이라면 버튼을 마이크로컨트롤러의 디지털 핀에 연결해야 합니다.

조이스틱 모듈을 마이크로컨트롤러에 연결하는 방법을 이해하려면 아래 다이어그램을 확인하십시오.

마이크로컨트롤러에 조이스틱 모듈

이제 다음 다이어그램은 Arduino와 조이스틱 모듈을 인터페이스하는 방법을 보여줍니다. 이 다이어그램을 사용하면 모듈을 Arduino에 연결할 수 있습니다. 또한 조이스틱 노브를 움직이는 방향에 따라 출력을 얻습니다.

Arduino에 대한 조이스틱 모듈

인터페이스가 완료되면 각 방향의 출력 범위가 고정되어 있음을 알 수 있습니다. 다음 이미지는 +X, -X, +Y 및 -Y의 네 방향으로 조이스틱 모듈의 움직임에 따라 X 및 Y축에 대한 출력을 보여줍니다. 노브를 대각선으로 움직이면 일부 아날로그 값도 나타납니다.

이동 방향

조이스틱 손잡이를 언제 아래로 눌렀는지 알고 싶다면 SW 핀을 Arduino의 디지털 핀 8에 연결할 수도 있습니다.

또한 조이스틱이 제대로 작동하려면 전원이 필요합니다. 따라서 VCC 핀을 Arduino의 5V 단자에 연결하고 GND를 Arduino의 GND 단자에 연결합니다.

Arduino 코드

Arduino IDE에서 이 프로그램을 코딩하는 것은 매우 쉽습니다. 따라서 최상의 결과를 얻으려면 하나의 디지털 입력 핀과 두 개의 아날로그 입력에서 조이스틱의 움직임을 측정해야 합니다. 그러면 Arduino가 모니터에 미치는 영향을 표시합니다.

여기가 가장 좋은 부분입니다

이 프로그램을 코딩하는 데 라이브러리가 필요하지 않습니다. 그것은 단순히 아날로그 입력을 읽고 그로부터 얻은 값을 표시합니다. 또한 버튼 누름의 출력도 표시됩니다.

다음은 코드의 원시 스케치입니다.

1. #define 조이X A0
2. #define 기쁨Y A1
4. 무효 설정 () {
5. 직렬 . 시작 ( 9600 );
6. }
8. 무효 루프 () {
9. // 여기에 기본 코드를 넣어 반복적으로 실행합니다.
10. x값 = 아날로그 읽기 ( 조이X );
11. y값 = 아날로그 읽기 ( 기쁨 );
13. // 플롯 또는 보기에 사용할 값 인쇄
14. 직렬 . 인쇄 ( x값 );
15. 연속 . 인쇄 ( "\t" );
16. 연속 . println ( y값 );

Arduino 코드를 보여주는 이미지

매핑

때로는 아날로그 값을 읽는 것이 전부가 아니며 모듈을 디스플레이나 다른 인터페이스에 매핑해야 할 수도 있습니다. 따라서 이를 돕기 위해 위 코드의 값을 8×8 led 행렬에 매핑하는 방법을 보여 드리겠습니다.

Arduino 매핑

이 프로세스의 결과는 디스플레이의 픽셀을 조이스틱으로 이동하는 것입니다. 또한 코드를 쉽게 변경하여 OLED 또는 그래픽 디스플레이에 매핑할 수 있습니다.

1. #포함 "LedControl.h"
2. #define 조이X A0
3. #define 기쁨Y A1
5. int xMap , yMap , x값 , y값 ;
6. LedControl lc = LED 컨트롤 ( 12 , 11 , 10 , 1 );
8. 무효 설정 () {
9. 직렬 . 시작 ( 115200 );
11. LCD . 종료 ( 0 , 거짓 );
12. /* 밝기를 중간 값으로 설정 */
13. LCD . 집합 강도 ( 0 , 8 );
14. /* 디스플레이 지우기 */
15. LCD . 클리어디스플레이 ( 0 );
16. }
18. 무효 루프 () {
19. // 여기에 기본 코드를 넣어 반복적으로 실행합니다.
20. x값 = 아날로그 읽기 ( 조이X );
21. y값 = 아날로그 읽기 ( 기쁨 );
22. xMap = 지도 ( x값 , 0 , 1023 , 0 , 7 );
23. yMap = 지도 ( y값 , 0 , 1023 , 7 , 0 );
24. LCD . 확정 ( 0 , xMap , yMap , 사실 );
25. LCD . 클리어디스플레이 ( 0 );
27. }

Arduino를 OLED 또는 그래픽 디스플레이에 매핑하는 데 필요한 코드 이미지

참고:위의 코드는 map() 함수를 사용하여 기본 설정에 맞게 범위를 매핑할 수 있음을 보여줍니다.

따라서 모든 것이 올바르게 수행되면 직렬 모니터의 출력은 다음과 같아야 합니다.

응용 프로그램

다음은 Arduino 조이스틱 모듈의 일부 응용 프로그램입니다.

• 로봇 공학에서 조이스틱 모듈을 사용할 수 있습니다.

로봇 드론

• 움직이는 카메라의 움직임도 제어할 수 있습니다.

움직이는 카메라

• 다양한 모션 애플리케이션

반올림

조이스틱이라는 단어를 들었을 때 가장 먼저 떠오르는 것은 게임 컨트롤러일 것입니다. 그러나 DIY 전자 제품과 관련하여 조이스틱 모듈의 흥미로운 응용 프로그램이 너무 많습니다.

게임 컨트롤러

또한 이러한 모듈은 주로 Arduino 및 로봇 제어를 기반으로 하는 DIY 프로젝트에서 작동합니다. 앞에서 논의한 바와 같이 조이스틱 모듈은 먼저 스틱의 수평 또는 수직 움직임에 따라 아날로그 입력을 공급하기 위해 아날로그 출력을 출시했습니다.

글쎄, 그것은이 기사를 마무리합니다. 질문이나 제안 사항이 있으면 언제든지 저희에게 연락하십시오. 언제나 기꺼이 도와드리겠습니다.