【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（127）---游戲搖桿擴展板

ID:513258 · 發表于 2019-9-22 14:55

37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十七：JoyStick Shield PS2游戲搖桿擴展板模擬鍵盤鼠標功能大搖桿

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 18:40

Arduino搖桿模塊提供七個按鈕開關（六個獨立按鈕和搖桿下方的按鈕）和一個帶有兩個電位計的拇指搖桿。這個擴展板為您的Arduino提供舊的任天堂（Nintendo）控制器上的功能。搖桿可用于控制諸如旋律或屏幕上的像素之類的輸出。按鈕可用于導航或游戲控制。

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 19:04

雙軸搖桿參數
一、MECHANICAL CHARACTERISTIC 機械特性
1、Operating force of lever 搖桿作動力：120±70 gf
2、Operating angle 操作角度：26° Max

二、ELECTRICAL CHARACTERISTIC 電氣特性
1、Rating power 額定功率：0.0125W
2、Maximum operating voltage最高使用電壓：AC 50V DC 5V
3、Voltage divider error 分壓誤差：44%～56%
4、Insulation resistance 絕緣阻抗：100M? 1 Minute at DC 250V
5、Dielectric voltage 耐電壓：1 Minute at AC 250V

三、SWITCH CHARACTERISTICS 開關規格
1、Operating force 開關按壓力：740±300gf
2、Contact resistance 接觸阻抗：100mΩ Max
3、Rating power 額定功率：DC12V 50mA

四、ENDURANCE CHARACTERISTIC 耐久特性
1、Rotational life 旋轉壽命：2000,000 cycles Min
2、Push operating life 開關按壓壽命：1，000,000 cycles Min

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 19:10

搖桿工作原理
搖桿電位器在直流電路中作為電流調節使用時，將有電流通過搖桿電位器的滑動臂，此時由于陽極氧化的原因會導致電阻值異常增加。在這種情況下，建議將連接電阻體的端子接負極，滑動臂接正極。如果直流電流直接通過搖桿電位器，搖桿電位器的陽極就會受到氧化損傷，從而讓搖桿電位器的阻抗變大，因此最好是將電流的負極接在跟碳膜片接觸的端子上，正極接在跟刷子（搖桿電位器接觸片）的端子上。搖桿電位器作為可變電阻器時，建議作調整電壓的分壓器使用，同時搖桿電位器的負載電阻RL應不小于搖桿電位器公稱阻值RT的10倍。在穩壓器中用來調節輸出電壓，故設計搖桿電位器應滿中順時針調節時輸出電壓升高，反時針調節器節時輸出電壓降低；在可調恒流充電器中搖桿電位器用來調節充電電流折大小，設計搖桿電位器時應滿中順時針調節時，電流增大。IC座，設計印刷板圖時，在使用IC座的場合下，一定要特別注意IC座上定位槽放置的方位是否正確，并注意各個IC腳位是否正確。

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 19:43

添加nRF24L01的RF接口
添加Nokia 5110 LCD接口，這樣非常方便游戲開發。
添加藍牙模塊的接口，方便藍牙無線串口通訊。
添加I2C通訊接口，方便I2C設備的連接
同時，JoyStick Shield 有1個PS2帶按鈕十字搖桿，還有4顆圓形按鈕,2個小按鍵。為Arduino提供了搖桿和按鍵的輸入擴展。板載開關可以在3.3V 和5V 之間切換，可以將此模塊用于其它3.3V單片機平臺，比如STM32。

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 19:47

技術參數：
（A）1個PS2帶按鈕十字搖桿，4顆圓形按鈕,2個小按鍵。

（B）板載的開關電壓可以在3.3V和5V之間切換。

（C）1個復位按鍵

（D）xbee/Bluetooh Bee/APC220藍牙無線數傳接口

（E）2.4G NRF24L01 RF無線數傳接口

（F）Nokia 5110 LCD接口

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 20:04

游戲搖桿擴展板的使用
（A）2.4G NRF24L01使用
模板的RF SPI接口對應
IRQ-->D8;CE-->D9;CSN-->D10;MOSI -->D11;
MISO-->D12;CLK -->D13;

（B）Bluetooh藍牙使用
模板的藍牙接口對應 RXD-->D1(TX);TXD-->D0(RX);
注意：當藍牙寫AT命令時，把板載上APC&BT附近的撥動開關撥到“H”，表示藍牙的KEY腳置高，或把板載上的“KEY”腳跳線到IO口，通過軟件控制藍牙的KEY。在藍牙其他情況下，撥動開關撥到“L”。

（C）Nokia 5110 LCD使用
模板的Nokia 5110接口對應
SCE-->D13;RST-->D12;DC-->D11;MOSI-->D10;SCLK-->D9;

（D）板載的按鍵參考代碼：
模板的按鍵接口對應
A-->D2;B-->D3;C-->D4;D-->D5;E-->D6;F-->D7;
X-->A0;Y-->A1;
S-->懸空（該鍵為搖桿的Z鍵，如果需要，可以跳線接入IO口）

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 20:18

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 20:34

接腳配置
PS2游戲搖桿（X軸A0，Y軸A1，Z軸按鍵D6）
四個獨立按鍵（D2、D3、D4、D5）
預留擴展接口：
1個I2C接口
1個TTL串口
模擬量接口（A2-A5）
數字量接口（D8-D13）
Arduino復位按鍵

完全兼容Arduino UNO R3接口
搖桿X\Y軸輸出為兩個電位器，可以通過AD轉換讀出扭動角度
向下按搖桿，可以觸發一路輕觸開關，為數字輸出
四路獨立按鍵，數字輸出，方便使用
板上標注有各個模塊的端口配置，方便調試
預留了其他沒有占用的端口，方便后期擴展
通過該擴展板可以制作一個遙控手柄，結合XBee模塊可實現無線控制
結合Arduino Leonardo還可以模擬電腦鼠標等

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 20:59

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十七：JoyStick Shield PS2游戲搖桿擴展板模擬鍵盤鼠標功能大搖桿
項目：搖桿擴展板測試
*/
int FirstShotX , FirstShotY;
void setup()
{
for(int i=0; i<19; i++)
{
pinMode(i, INPUT);
digitalWrite(i, 1);
}
Serial.begin(9600);
FirstShotX = 0;
FirstShotY = 0;
}
void loop(){
int i, someInt, flag = 0;
for(i=2; i<8; i++)
{
someInt = digitalRead(i);
if(someInt == 0)
{
flag =1;
break;
}
}
if(flag == 1)
{
switch(i)
{
case 2: Serial.println("--------> Button A"); break;
case 3: Serial.println("--------> Button B"); break;
case 4: Serial.println("--------> Button C"); break;
case 5: Serial.println("--------> Button D"); break;
case 6: Serial.println("--------> Button E"); break;
case 7: Serial.println("--------> Button F"); break;
default: break;
}
flag=0;
}
int sensorValue = analogRead(A0);
if(FirstShotX == 0)
{
FirstShotX = sensorValue;
Serial.print("FirstShotX = ");
Serial.println(FirstShotX);
}
Serial.print("X = ");
Serial.println(sensorValue - FirstShotX);
sensorValue = analogRead(A1);
if(FirstShotY == 0)
{
FirstShotY = sensorValue;
Serial.print("FirstShotY = ");
Serial.println(FirstShotY);
}
Serial.print("Y = ");
Serial.println(sensorValue - FirstShotY);
delay(200);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 21:05

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 21:12

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十七：JoyStick Shield PS2游戲搖桿擴展板模擬鍵盤鼠標功能大搖桿
項目：搖桿擴展板測試之二
*/
char button0=7, Y=6, R=3, G=4, B=5;
void setup(void)
{
pinMode(R, INPUT); //設置口按鍵為輸入狀態，并配置上拉。
digitalWrite(R, HIGH);
pinMode(button0, INPUT);
digitalWrite(button0, HIGH);
pinMode(G, INPUT);
digitalWrite(G, HIGH);
pinMode(B, INPUT);
digitalWrite(B, HIGH);
pinMode(Y, INPUT);
digitalWrite(Y, HIGH);
Serial.begin(9600); //設置串口通信9600波特率
}
void loop(void)
{
Serial.print(analogRead(1)); //讀取搖桿Y軸的值，串口顯示
Serial.print(",");
Serial.print(analogRead(0)); //讀取搖桿X軸的值，串口顯示
Serial.print(",");
Serial.print(digitalRead(button0)); //讀按鍵值，串口顯示
Serial.print(digitalRead(R));
Serial.print(digitalRead(G));
Serial.print(digitalRead(B));
Serial.println(digitalRead(Y));
delay(100); //100ms刷新一次
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 21:16

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 21:26

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十七：JoyStick Shield PS2游戲搖桿擴展板模擬鍵盤鼠標功能大搖桿
項目：搖桿擴展板測試之三
*/
char K=8 ,A=2, B=3, C=4, D=5, E=6,F=7;
void setup(void)
{
pinMode(K, INPUT);
digitalWrite(K, HIGH);
pinMode(A, INPUT); //設置口按鍵為輸入狀態，并配置上拉。
digitalWrite(A, HIGH);
pinMode(B, INPUT);
digitalWrite(B, HIGH);
pinMode(C, INPUT);
digitalWrite(C, HIGH);
pinMode(D, INPUT);
digitalWrite(D, HIGH);
pinMode(E, INPUT);
digitalWrite(E, HIGH);
pinMode(F, INPUT);
digitalWrite(F, HIGH);
Serial.begin(9600); //設置串口通信9600波特率
}
void loop(void)
{
Serial.print("X軸；");
Serial.print(analogRead(0)); //讀取搖桿X軸的值，串口顯示
Serial.print(" Y軸；");
Serial.print(analogRead(1)); //讀取搖桿Y軸的值，串口顯示
Serial.print(" K鍵");
Serial.print(digitalRead(K));
Serial.print(" A鍵");
Serial.print(digitalRead(A));
Serial.print(" B鍵");
Serial.print(digitalRead(B));
Serial.print(" C鍵");
Serial.print(digitalRead(C));
Serial.print(" D鍵");
Serial.print(digitalRead(D));
Serial.print(" E鍵");
Serial.print(digitalRead(E));
Serial.print(" F鍵");
Serial.print(digitalRead(F));
Serial.println();
delay(100); //100ms刷新一次
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-9-26 21:27

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 07:07

ID:300101 · 發表于 2019-11-9 20:07

這個手柄不光孩子們喜歡，大人們拿到手上也不放松啊

ID:513258 · 發表于 2020-3-31 17:02

vvv64 發表于 2019-11-9 20:07
這個手柄不光孩子們喜歡，大人們拿到手上也不放松啊

是啊，不錯的手柄

ID:104477 · 發表于 2020-4-8 17:44

按鍵太少了，有些游戲要6個按鍵

ID:513258 · 發表于 2020-10-24 15:37

hs88 發表于 2020-4-8 17:44
按鍵太少了，有些游戲要6個按鍵

是啊，勉強能用

ID:652974 · 發表于 2020-10-29 20:35

有做遙控的嗎

ID:513258 · 發表于 2020-10-30 10:15

zhangdd 發表于 2020-10-29 20:35
有做遙控的嗎

暫時沒做這方面的實驗

ID:937433 · 發表于 2021-6-14 18:36

schematics please

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【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（127）---游戲搖桿擴展板