Arduino - Joystick - Servomotor
In diesem Tutorial lernen wir, wie man Arduino und einen Joystick verwendet, um zwei Servomotoren zu steuern oder ein Pan-Tilt-Kit mit Servos zu betreiben.
Ein Joystick besitzt zwei integrierte Potentiometer, die zueinander im rechten Winkel stehen (genannt X-Achse und Y-Achse). Diese Potentiometer liefern die analogen Werte (genannt X-Wert und Y-Wert) an den Pins VRX und VRY aus. Wir werden diese analogen Werte verwenden, um zwei Servomotoren unabhängig zu steuern: Der X-Wert steuert Servomotor Nr. 1 und der Y-Wert steuert Servomotor Nr. 2. Im Falle des Pan-Tilt-Kits erzeugt die Bewegung der beiden Servomotoren eine dreidimensionale Bewegung.
Es gibt zwei Anwendungsfälle:
- Anwendungsfall 1: Die Servomotoren drehen sich entsprechend der Bewegung des Joystickknopfs:
- Die Winkel der Servomotoren stehen im Verhältnis zu den X- und Y-Werten des Joysticks.
- Wenn wir den Joystickknopf loslassen, kehren alle Werte zu ihren Mittelpunktwerten zurück; die Servomotoren kehren automatisch in die Mittelposition zurück
- Anwendungsfall 2: Verwenden Sie den Joystick, um Servomotoren zu steuern (Auf-/Ab-/Links-/Rechtsbefehle)
- Wenn der Joystickknopf nach links gedrückt wird, bewegen Sie Servomotor Nr. 1 schrittweise im Uhrzeigersinn
- Wenn der Joystickknopf nach rechts gedrückt wird, bewegen Sie Servomotor Nr. 1 schrittweise gegen den Uhrzeigersinn
- Wenn der Joystickknopf nach oben gedrückt wird, bewegen Sie Servomotor Nr. 2 schrittweise im Uhrzeigersinn
- Wenn der Joystickknopf nach unten gedrückt wird, bewegen Sie Servomotor Nr. 2 schrittweise gegen den Uhrzeigersinn
- Wenn wir den Joystickknopf loslassen, kehren die Servomotoren nicht in die Mittelposition zurück
- Wenn der Joystickknopf gedrückt wird (Drückknopf), kehren die Servomotoren in die Mittelposition zurück
- Verbinde Arduino über ein USB-Kabel mit dem PC
- Öffne die Arduino IDE, wähle das richtige Board und den richtigen Port aus
- Kopiere den obigen Code und öffne ihn mit der Arduino IDE
- Klicke in der Arduino IDE auf die Hochladen-Schaltfläche, um den Code auf den Arduino hochzuladen
- Öffne den seriellen Monitor.
- Drücke den Joystick in irgendeine Richtung.
- Sieh die Rotation des Servomotors.
- Sieh das Ergebnis im seriellen Monitor.
- Navigieren Sie zum Symbol Bibliotheken in der linken Leiste der Arduino IDE.
- Suchen Sie „ezButton“, dann finden Sie die Button-Bibliothek von ArduinoGetStarted.com
- Klicken Sie auf die Installieren-Schaltfläche, um die ezButton-Bibliothek zu installieren.
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino-IDE
- Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Hochladen-Schaltfläche, um den Code auf Arduino hochzuladen
- Öffnen Sie den seriellen Monitor
- Bewegen Sie den Joystick in eine Richtung
- Sehen Sie die Rotation des Servomotors
- Sehen Sie das Ergebnis im seriellen Monitor
In den nächsten Abschnitten werden wir den Code für beide Anwendungsfälle untersuchen.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über Joystick und Servomotor
Wenn Sie nichts über Joysticks und Servomotoren wissen (Pinbelegung, wie sie funktionieren, wie man sie programmiert ...), informieren Sie sich in den folgenden Tutorials darüber:
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Arduino-Code
Arduino-Code - Die Servo-Motoren drehen sich entsprechend der Bewegung des Daumens am Joystick
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/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("°");
}
Schnelle Schritte
COM6
Coming soon
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Arduino-Code – Verwenden Sie den Joystick, um Servomotoren anzusteuern
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/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("°");
}
Schnelle Schritte
COM6
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Code-Erklärung
Lies die zeilenweise Erklärung in den Kommentarzeilen des Quellcodes!
Video Tutorial
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