Exemplo de Joystick Bluetooth com Arduino UNO R4 WiFi - Tutorial de Controle Direcional 2D via BLE
Visão Geral
O exemplo de Joystick Bluetooth oferece um controle de joystick 2D interativo, acessível pelo app DIYables Bluetooth STEM. Feito para o Arduino UNO R4 WiFi usando BLE (Bluetooth Low Energy) para receber coordenadas X/Y em tempo real (-100 a +100) para controle direcional. Perfeito para navegação de robôs, servos pan-tilt, controle de motores e controles de jogos.
Nota: O Arduino UNO R4 WiFi só suporta BLE (Bluetooth Low Energy). Ele não suporta Bluetooth Clássico. O app DIYables Bluetooth suporta BLE e Bluetooth Clássico no Android, e BLE no iOS. Como esta placa usa BLE, o app funciona no Android e no iOS.
Recursos
- Controle 2D: eixos X e Y com faixa de -100 a +100
- Sensibilidade Configurável: limite mínimo de movimento para disparar as atualizações
- Opção de Retorno Automático: o joystick pode voltar ao centro quando for solto
- Valores em Tempo Real: atualizações contínuas da posição enquanto você arrasta
- Funciona no Android e no iOS: o BLE é suportado nas duas plataformas
- Sem Necessidade de Pareamento: o BLE conecta automaticamente, sem pareamento manual
- Baixo Consumo: o BLE consome menos energia que o Bluetooth Clássico
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables STEM V4B IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Código Arduino UNO R4 WiFi
Passos Rápidos
Siga estas instruções passo a passo:
- Se esta é a primeira vez que você usa o Arduino UNO R4 WiFi, consulte o guia de primeiros passos do Arduino UNO R4 WiFi.
- Conecte a placa Arduino UNO R4 WiFi ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra o Arduino IDE no seu computador.
- Selecione a placa Arduino UNO R4 WiFi e a porta COM apropriada.
- Vá até o ícone Libraries na barra lateral esquerda do Arduino IDE.
- Pesquise "DIYables Bluetooth" e encontre a biblioteca DIYables Bluetooth, da DIYables
- Clique no botão Install para instalar a biblioteca.
- Será pedido que você instale algumas outras dependências da biblioteca
- Clique no botão Install All para instalar todas as dependências da biblioteca.
Código BLE
- No Arduino IDE, vá em File Examples DIYables Bluetooth ArduinoBLE_Joystick para abrir o exemplo, ou copie o código acima e cole no editor do Arduino IDE
/*
* DIYables Bluetooth Library - Bluetooth Joystick Example
* Works with DIYables Bluetooth STEM app on Android and iOS
*
* This example demonstrates the Bluetooth Joystick feature:
* - Interactive joystick control via Bluetooth
* - Real-time X/Y coordinate values (-100 to +100)
* - Control pins based on joystick position
*
* Compatible Boards:
* - Arduino UNO R4 WiFi
* - Arduino Nano 33 BLE / BLE Sense
* - Arduino Nano 33 IoT
* - Arduino MKR WiFi 1010
* - Arduino Nano RP2040 Connect
* - Any board supporting the ArduinoBLE library
*
* Setup:
* 1. Upload the sketch to your Arduino
* 2. Open Serial Monitor to see connection status
* 3. Use DIYables Bluetooth App to connect and control the joystick
*
* Tutorial: https://diyables.io/bluetooth-app
* Author: DIYables
*/
#include <DIYables_BluetoothServer.h>
#include <DIYables_BluetoothJoystick.h>
#include <platforms/DIYables_ArduinoBLE.h>
// BLE Configuration
const char* DEVICE_NAME = "Arduino_Joystick";
const char* SERVICE_UUID = "19B10000-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* TX_UUID = "19B10001-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* RX_UUID = "19B10002-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
// Create Bluetooth instances
DIYables_ArduinoBLE bluetooth(DEVICE_NAME, SERVICE_UUID, TX_UUID, RX_UUID);
DIYables_BluetoothServer bluetoothServer(bluetooth);
// Create Joystick app instance
// Configure with autoReturn=false and sensitivity=5 (minimum 5% change to trigger updates)
DIYables_BluetoothJoystick bluetoothJoystick(false, 5);
// Variables to store current joystick values
int currentJoystickX = 0;
int currentJoystickY = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
Serial.println("DIYables Bluetooth - Joystick Example");
// TODO: initialize your hardware pins here
// Initialize Bluetooth server with platform-specific implementation
bluetoothServer.begin();
// Add joystick app to server
bluetoothServer.addApp(&bluetoothJoystick);
// Set up connection event callbacks
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
});
// Set up joystick callback for position changes
bluetoothJoystick.onJoystickValue([](int x, int y) {
// Store the received values
currentJoystickX = x;
currentJoystickY = y;
// Print joystick position values (-100 to +100)
Serial.print("Joystick - X: ");
Serial.print(x);
Serial.print(", Y: ");
Serial.println(y);
// TODO: Add your control logic here based on joystick position
// Examples:
// - Control motors: if (x > 50) { /* move right */ }
// - Control servos: servo.write(map(y, -100, 100, 0, 180));
// - Control LEDs: analogWrite(LED_PIN, map(abs(x), 0, 100, 0, 255));
// - Send commands to other devices via Serial, I2C, SPI, etc.
});
// Optional: Handle requests for current joystick values (when app loads)
bluetoothJoystick.onGetConfig([]() {
// Send the stored joystick values back to the app
bluetoothJoystick.send(currentJoystickX, currentJoystickY);
Serial.print("App requested values - Sent: X=");
Serial.print(currentJoystickX);
Serial.print(", Y=");
Serial.println(currentJoystickY);
});
// You can change configuration at runtime:
// bluetoothJoystick.setAutoReturn(false); // Disable auto-return
// bluetoothJoystick.setSensitivity(10.0); // Only send updates when joystick moves >10% (less sensitive)
Serial.println("Waiting for Bluetooth connection...");
}
void loop() {
// Handle Bluetooth server communications
bluetoothServer.loop();
// TODO: Add your main application code here
delay(10);
}
- Clique no botão Upload no Arduino IDE para carregar o código no Arduino UNO R4 WiFi
- Abra o Serial Monitor
- Veja o resultado no Serial Monitor. Ele deve ficar parecido com o abaixo:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
DIYables Bluetooth - Joystick Example
Waiting for Bluetooth connection...
App para Celular
Nota: O app DIYables Bluetooth suporta BLE e Bluetooth Clássico no Android, e BLE no iOS. Como o Arduino UNO R4 WiFi usa BLE, o app funciona no Android e no iOS. Não é preciso pareamento manual para o BLE — basta procurar e conectar.
- Abra o app DIYables Bluetooth
- Ao abrir o app pela primeira vez, ele vai pedir permissões. Conceda as seguintes:
- Permissão de Dispositivos por Perto (Android 12+) / permissão de Bluetooth (iOS) - necessária para procurar e conectar dispositivos Bluetooth
- Permissão de Localização (somente Android 11 e anteriores) - exigida por versões mais antigas do Android para procurar dispositivos BLE
- Verifique se o Bluetooth está ligado no seu celular
- Na tela inicial, toque no botão Connect. O app vai procurar dispositivos BLE.
- Encontre e toque em "Arduino_Joystick" nos resultados da busca para conectar.
- Depois de conectado, o app volta automaticamente para a tela inicial. Selecione o app Joystick no menu de apps.
Nota: Você pode tocar no ícone de configurações na tela inicial para ocultar/mostrar apps na tela inicial. Para mais detalhes, veja o Manual do Usuário do DIYables Bluetooth App.
- Arraste o joystick em qualquer direção
Agora volte ao Serial Monitor no Arduino IDE. Você verá:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Bluetooth connected!
Joystick - X: 50, Y: 0
Joystick - X: 100, Y: 50
Joystick - X: 0, Y: -75
Joystick - X: 0, Y: 0
Personalização Criativa - Adapte o Código ao Seu Projeto
Tratar os Valores do Joystick
bluetoothJoystick.onJoystickValue([](int x, int y) {
currentJoystickX = x;
currentJoystickY = y;
Serial.print("Joystick - X: ");
Serial.print(x);
Serial.print(", Y: ");
Serial.println(y);
// TODO: Add your control logic here
});
Configurar as Opções do Joystick
// Constructor: DIYables_BluetoothJoystick(autoReturn, sensitivity)
DIYables_BluetoothJoystick bluetoothJoystick(false, 5);
// Change settings at runtime
bluetoothJoystick.setAutoReturn(true); // Auto-center when released
bluetoothJoystick.setSensitivity(10.0); // Only update when moved >10%
Tratar a Solicitação de Configuração
bluetoothJoystick.onGetConfig([]() {
bluetoothJoystick.send(currentJoystickX, currentJoystickY);
});
Exemplos de Programação
Robô de Tração Diferencial
const int LEFT_MOTOR_PIN = 9;
const int RIGHT_MOTOR_PIN = 10;
const int LEFT_DIR_PIN = 7;
const int RIGHT_DIR_PIN = 8;
bluetoothJoystick.onJoystickValue([](int x, int y) {
// Differential drive: mix X and Y
int leftSpeed = constrain(y + x, -100, 100);
int rightSpeed = constrain(y - x, -100, 100);
// Set direction
digitalWrite(LEFT_DIR_PIN, leftSpeed >= 0 ? HIGH : LOW);
digitalWrite(RIGHT_DIR_PIN, rightSpeed >= 0 ? HIGH : LOW);
// Set speed (PWM)
analogWrite(LEFT_MOTOR_PIN, map(abs(leftSpeed), 0, 100, 0, 255));
analogWrite(RIGHT_MOTOR_PIN, map(abs(rightSpeed), 0, 100, 0, 255));
});
Servo Pan-Tilt
#include <Servo.h>
Servo panServo, tiltServo;
void setup() {
panServo.attach(9);
tiltServo.attach(10);
bluetoothJoystick.onJoystickValue([](int x, int y) {
int panAngle = map(x, -100, 100, 0, 180);
int tiltAngle = map(y, -100, 100, 0, 180);
panServo.write(panAngle);
tiltServo.write(tiltAngle);
});
}
Direção com Zona Morta
const int DEAD_ZONE = 15;
bluetoothJoystick.onJoystickValue([](int x, int y) {
if (abs(x) < DEAD_ZONE && abs(y) < DEAD_ZONE) {
Serial.println("STOPPED");
return;
}
if (abs(y) > abs(x)) {
Serial.println(y > 0 ? "FORWARD" : "BACKWARD");
} else {
Serial.println(x > 0 ? "RIGHT" : "LEFT");
}
});
Solução de Problemas
Problemas Comuns
1. Não consigo encontrar o dispositivo no app
- Verifique se o Arduino UNO R4 WiFi está ligado e se o sketch foi carregado
- Verifique se o Bluetooth do seu celular está ativado
- No Android 11 e anteriores, ative também os serviços de Localização
2. O joystick não responde
- Verifique o status da conexão Bluetooth no app
- Confirme que o callback onJoystickValue está configurado corretamente
- Verifique as mensagens de conexão no Serial Monitor
3. O movimento parece lento
- Reduza o valor de sensibilidade para ter atualizações mais frequentes
- Garanta que bluetoothServer.loop() seja chamado sem atrasos longos
4. Os valores saltam ou são inconsistentes
- Adicione um filtro de zona morta para movimentos pequenos
- Verifique a configuração de sensibilidade
5. A conexão cai com frequência
- Aproxime-se do Arduino (reduza a distância)
- Garanta uma alimentação USB estável
6. O upload falha ou a placa não é reconhecida
- Instale o pacote de placas Arduino UNO R4 mais recente pelo Board Manager
- Tente outro cabo ou outra porta USB
Ideias de Projetos
- Controle remoto sem fio para robô
- Suporte pan-tilt para câmera
- Controle de 2 eixos para braço robótico
- Controlador de posição para matriz de LEDs
- Controle de jogos para jogos com Arduino
Próximos Passos
Depois de dominar o exemplo de Joystick Bluetooth, experimente:
- Bluetooth Slider - Para controle de valores lineares
- Bluetooth Rotator - Para controle angular
- Bluetooth Monitor - Para retorno de status
- Multiple Bluetooth Apps - Combinando o joystick com outros controles
Suporte
Para ajuda adicional:
- Consulte a documentação de Referência da API
- Visite os tutoriais da DIYables
- Fóruns da comunidade Arduino