Arduino UNO R4 - Joystick - Servo Motor
Neste guia, vamos aprender a usar um Arduino UNO R4 e um joystick para controlar dois servo motores ou um kit pan-tilt.
Um joystick tem dois controles chamados potenciômetros, posicionados em ângulo reto um com o outro, conhecidos como eixo X e eixo Y. Esses potenciômetros produzem sinais, chamados de valor X e valor Y, que saem dos pinos VRX e VRY do joystick. Usamos esses sinais para controlar dois servo motores: o valor X move o servo motor #1 e o valor Y move o servo motor #2. Quando você os usa com um kit pan-tilt, os dois servo motores trabalham juntos para se mover em três dimensões.
Há dois exemplos de como a aplicação pode ser usada:
- Caso de uso 1: Os servo motores giram de acordo com a forma como o joystick é movido:
- Os ângulos de movimento dos servo motores acompanham os movimentos horizontal (X) e vertical (Y) do joystick.
- Soltar o joystick faz com que ele e os servo motores voltem à posição inicial.
- Caso de uso 2: Controle os servo motores com o joystick para diferentes direções:
- Empurrar o joystick para a esquerda gira o servo motor #1 no sentido horário.
- Empurrar o joystick para a direita gira o servo motor #1 no sentido anti-horário.
- Empurrar o joystick para cima gira o servo motor #2 no sentido horário.
- Empurrar o joystick para baixo gira o servo motor #2 no sentido anti-horário.
- Soltar o joystick não reinicia os servo motores.
- Pressionar o botão do joystick leva os servo motores de volta ao centro.
- Se esta é a sua primeira vez usando o Arduino Uno R4 WiFi/Minima, consulte o tutorial sobre como configurar o ambiente para o Arduino Uno R4 WiFi/Minima na Arduino IDE.
- Ligue o Arduino Uno R4 ao servo motor e ao joystick conforme o diagrama fornecido.
- Conecte a placa Arduino Uno R4 ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra a Arduino IDE no seu computador.
- Selecione a placa Arduino Uno R4 apropriada (por exemplo, Arduino Uno R4 WiFi) e a porta COM.
- Copie o código fornecido e abra-o na Arduino IDE.
- Clique no botão Upload na Arduino IDE para transferir o código ao seu Arduino UNO R4.
- Abra o Serial Monitor.
- Mova o joystick em qualquer direção.
- Observe a rotação do servo motor.
- Verifique o resultado no Serial Monitor.
- Vá até o ícone Libraries no lado esquerdo da Arduino IDE.
- Digite ezButton na caixa de busca e procure a biblioteca de botão do ArduinoGetStarted.com.
- Pressione o botão Install para adicionar a biblioteca ezButton.
- Copie o código fornecido e abra-o na Arduino IDE.
- Clique no botão Upload na Arduino IDE para enviar o código ao Arduino UNO R4.
- Abra o Serial Monitor.
- Mova o joystick em qualquer direção.
- Veja o servo motor girar.
- Verifique os resultados no Rádio Serial.
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) | |
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Buy Note: For controlling multiple servo motors, use the PCA9685 16 Channel PWM Servo Driver Module to save MCU pins and simplify wiring.
Sobre o Joystick e o Servo Motor
Se você não conhece os detalhes do joystick e do servo motor, como pinagem, funcionamento e programação, consulte os tutoriais a seguir para saber mais.
Diagrama de Ligação
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Veja A melhor forma de alimentar o Arduino Uno R4 e outros componentes.
Código Arduino UNO R4
Código Arduino UNO R4 - Os servo motores giram de acordo com o movimento do manete do joystick
/*
* Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-joystick-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#define VRX_PIN A0 // The Arduino UNO R4 pin connected to VRX pin
#define VRY_PIN A1 // The Arduino UNO R4 pin connected to VRY pin
#define SERVO_X_PIN 9 // The Arduino UNO R4 pin connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN 10 // The Arduino UNO R4 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("°");
}
Passos Rápidos
Siga estas instruções passo a passo:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Coming soon
Código Arduino UNO R4 - Use o joystick para comandar os servo motores
/*
* Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-joystick-servo-motor
*/
#include <Servo.h>
#include <ezButton.h>
#define VRX_PIN A0 // The Arduino UNO R4 pin connected to VRX pin
#define VRY_PIN A1 // The Arduino UNO R4 pin connected to VRY pin
#define SW_PIN A5 // The Arduino UNO R4 pin connected to SW pin
#define SERVO_X_PIN 9 // The Arduino UNO R4 pin connected to Servo motor 1
#define SERVO_Y_PIN 10 // The Arduino UNO R4 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("°");
}
Passos Rápidos
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Explicação do Código
Confira as explicações dadas nos comentários dentro do código-fonte!