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) |
Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.
Kaufhinweis: Falls Sie mehrere Servomotoren verwenden möchten, empfehlen wir die Verwendung des PCA9685 16 Channel PWM Servo Driver Module, um MCU-Pins zu sparen und die Verdrahtung zu vereinfachen.
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!
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