Joystick

Een joystick is een stuurknuppeltje. Binnenin zitten twee draaiknopjes (potmeters): een voor links-rechts en een voor voor-achter. Elk geeft een getal dat verandert als je de knuppel beweegt. Druk je de knuppel in, dan werkt hij als drukknop.

Materiaal

• Nano op het shieldArduino Nano RP2040 Connect op het Leaphy Murphy Shield
  
• JoystickmoduleType KY-023, met vijf pinnen
  

Verder: 5× jumperdraden

Pin	Wat het is
GND	de min
+5V	de plus
VRx	het getal voor links-rechts
VRy	het getal voor voor-achter
SW	de knop (van het Engelse switch)

+5V gaat op 3V3

De pin heet +5V, maar sluit hem aan op 3V3. De joystick werkt daar net zo goed op. Op 5 volt zou het getal op VRx en VRy hoger kunnen worden dan de pinnen van de Nano verdragen.

Aansluiten

Op het shield heeft elke pin van de Nano een eigen rijtje van drie pinnen. De binnenste, naast de Nano, is de pin zelf (bijvoorbeeld D7). De middelste is 3V3 en de buitenste is GND. Sluit een onderdeel aan op het rijtje van zijn pin: dan zitten signaal, 3V3 en GND naast elkaar, en past er een stekker van drie pinnen op. In het schema zegt de legenda welke draad op welke pin komt.

• VRx aan de pin A2 (binnenste rij; op het shield A2/D16)
• VRy aan de pin A1 (binnenste rij; A1/D15)
• SW aan de pin D14 (binnenste rij; A0/D14)
• +5V aan 3V3 (middelste rij) en GND aan GND (buitenste rij), allebei op het rijtje van A2

VRx en VRy moeten op een analoge pin, een pin met een A in zijn naam: alleen die kan een getal lezen. Op het joystickje zit VRx links van VRy, maar in deze volgorde lopen de draden in het schema naast elkaar omhoog. Alleen de rode en de zwarte draad kruisen elkaar.

Code

De twee getallen

from machine import ADC
from time import sleep

x = ADC("A2")
y = ADC("A1")

while True:
    print(x.read_u16(), y.read_u16())
    sleep(0.2)

Open in de editor →

In de Shell verschijnen steeds twee getallen tussen 0 en 65535. Laat je de joystick los, dan staan ze ongeveer in het midden, rond de 32000. Beweeg de knuppel en kijk welk getal verandert, en welke kant op.

• ADC("A2") maakt van A2 een pin die een getal leest in plaats van een 0 of een 1, net als bij de analoge IR-sensor.
• x.read_u16() geeft dat getal: 0 bij 0 volt, 65535 bij 3,3 volt.

Controlevraag

Je laat de joystick los. Welk getal geeft x.read_u16() ongeveer, en waarom is het niet precies 32768?

Antwoord

Ongeveer het midden, rond de 32000. Het potmetertje staat dan in de middelste stand, maar geen joystick is precies gelijk gemaakt: de ene zit op 31500, de andere op 33000. Daarom gebruik je in je code een marge rond het midden, zoals hieronder.

De knop

De knop lees je zoals een drukknop: ingedrukt is 0, los is 1.

from machine import Pin
from time import sleep

knop = Pin("D14", Pin.IN, Pin.PULL_UP)

while True:
    print(knop.value())
    sleep(0.2)

Open in de editor →

Welke kant op?

Dit programma zegt in de Shell welke kant je de joystick op duwt.

from machine import ADC, Pin
from time import sleep

x = ADC("A2")
y = ADC("A1")
knop = Pin("D14", Pin.IN, Pin.PULL_UP)

while True:
    links_rechts = x.read_u16()
    voor_achter = y.read_u16()
    if knop.value() == 0:
        print("knop")
    elif links_rechts < 15000:
        print("links")
    elif links_rechts > 50000:
        print("rechts")
    elif voor_achter < 15000:
        print("voor")
    elif voor_achter > 50000:
        print("achter")
    else:
        print("midden")
    sleep(0.2)

Open in de editor →

Tussen 15000 en 50000 telt de joystick als "midden": zo zegt hij niet al "links" als hij een beetje scheef staat. Zegt het programma "links" als je naar rechts duwt? Dan houd je de joystick andersom. Draai hem, of verwissel in de code "links" en "rechts".

Opdracht: lampje bij voor

Laat het rode lampje op de Nano branden zolang je de joystick naar voren duwt, en uit gaan als je loslaat.

Tip

Gebruik alleen voor_achter en de grens uit het programma hierboven. Bij het rode lampje op de Nano is value(0) aan en value(1) uit.

Oplossing

from machine import ADC, Pin
from time import sleep

y = ADC("A1")
led = Pin('LED_RED', Pin.OUT)

while True:
    if y.read_u16() < 15000:
        led.value(0)  # aan
    else:
        led.value(1)  # uit
    sleep(0.05)

Open in de editor →

Gaat het lampje aan als je de joystick naar achteren duwt? Dan houd je hem andersom: maak van < 15000 dan > 50000.

Er gaat iets mis

Allebei de getallen zijn steeds 0

Oorzaak: de joystick krijgt geen stroom. De draad van +5V zit los, of niet op de middelste rij (3V3).

Oplossing: vergelijk de rode en de zwarte draad met het schema: +5V op 3V3 (midden), GND op GND (buiten), allebei op het rijtje van A2.

Een getal verandert niet als ik de joystick beweeg

Oorzaak: de draad van VRx of VRy zit op een andere pin dan in je code, of op een pin zonder A in zijn naam, zoals D7: die kan geen getal lezen.

Oplossing: kijk welke pin in ADC("...") staat en volg de draad naar het shield. Zet VRx en VRy op een analoge pin, zoals A1 en A2 in het schema.

Links-rechts en voor-achter zijn omgedraaid

Oorzaak: de draden van VRx en VRy zijn verwisseld, of je houdt de joystick een kwartslag gedraaid.

Oplossing: wissel "A2" en "A1" in de code om, of draai de joystick zo dat de pinnen naar jou toe wijzen.

De knop geeft steeds 1, ook als ik de knuppel indruk

Oorzaak: de draad van SW zit niet op D14, of Pin.PULL_UP ontbreekt. Druk ook goed: de knop zit onder de knuppel en klikt pas als je recht naar beneden drukt.

Oplossing: schrijf Pin("D14", Pin.IN, Pin.PULL_UP) en controleer de groene draad.