9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Учимся управлять серводвигателями через джойстики при помощи Arduino

Содержание

#22. Подключаем к Arduino джойстик. Управление servo сервоприводом.

Сегодня в уроке подключим джойстик к Arduino UNO. И рассмотрим пару примеров использования джойстика в робототехнике:

  1. Вывод данных о положении стика джойстика в монитор порта.
  2. Управление свечением двух светодиодов с помощью джойстика.
  3. Подключить джойстик и сервопривод к Arduino. Научимся управлять сервоприводами с помощью джойстика.

А для начала рассмотрим, что такое джойстик, из чего он состоит и как устроен.

Устройство аналогово джойстика и принцип работы.

Джойстик представляет из себя модуль, на который установлены 2 потенциометра и одна тактовая кнопка.

Управляет всем стик. При изменении положения стика по оси X — вращается потенциометр, выход которого outX, а при перемещении по оси Y — меняется значение потенциометра с выводом outY. По сути, это 2 потенциометра, с которых снимаем показания. Стик устроен таким образом, что он возвращается самостоятельно в центральное положение. Что обеспечивает центрование потенциометров. В данном состоянии джойстика на выходах outX, outY будет 511.

Но на практике это значение может быть другим, оно зависит от точности сборки, качества потенциометров и прочих факторов. Подробнее данную ситуацию рассмотрим на примере.

На плате установлена тактовая кнопка. Использовать ее или нет решать вам. При создании пульта для радиоуправляемой машинки я использовал данную кнопку для переключения режима работы: с джойстика или с акселерометра. Если интересно читайте на странице проекта: Машинка на радиоуправлении. Arduino + nrf24l01 + пульт.

Вывод данных о положении стика джойстика в монитор порта.

Для того, чтобы определить какие значения получает Arduino, когда мы отпустили стик джойстика и он установил свое центральное положение, выведем показания в монитор порта. Для этого подключим джойстик к Arduino UNO по схеме.

После чего нужно загрузить код в Arduino UNO.

В мониторе порта будут вот такие данные.

Как видите, они отличаются от 511. Показание отличаются на разных осях X=507, Y=510. Эти данные нам пригодятся в следующем примере.

Если мы подвигаем стик джойстика, то увидим изменение значений от 0 до 1023 по каждой оси.

На выходе мы получаем значение до 1023. Данный диапазон значений практически не применим в проектах на Ардуино, поэтому давайте приведем это значение к диапазону от 0 до 255, для этого воспользуемся функцией map() .

После чего в мониторе порта мы получим вот такие значения.

Управление свечением двух светодиодов с помощью джойстика.

Чтобы усложнить ситуацию, сделаем так, чтобы светодиод не светился при центральном положении джойстика, а при отклонении джойстика светодиод плавно увеличивал яркость. Для этого нужно подключать светодиоды к пинам с ШИМ. Подключим джойстик и светодиоды к Ардуино по схеме.

Читать еще:  Простенький дровокол на электродвигателе

Так как мы знаем значение при центральном положении стика, для оси Х это 507, а для оси Y 510, используя функцию map() , приведем к необходимому диапазону, например для оси Х от 507 до 1023 к диапазону от 0 до 255. Код будет вот таким.

Данный пример применим при разработке пульта радиоуправления.

Подключить джойстик и сервопривод к Arduino. Научимся управлять сервоприводами с помощью джойстика.

Джойстик часто используется для управления сервоприводами. Поэтому рассмотрим небольшой пример, в котором будем изменять угол положения двух servo подключённых к Arduino UNO по схеме.

Для данного примера устанавливать дополнительные библиотеки не нужно, так как библиотека servo устанавливается вместе с Arduino IDE.

Код для управления сервоприводами с помощью джойстика будет небольшим и достаточно простым.

Итог: Как видим из примеров, применение джойстика достаточно большое в разработке проектов на Arduino и в робототехнике.

Если вас интересует дополнительная информация о джойстике, пишите об этом в комментариях.

Не забывайте подписываться на канал Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

Всем Пока-Пока.

И до встречи в следующем уроке

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Arduino + 2 серводвигателя + джойстик для управления

В проекте реализовано управление двумя серводвигателями с использованием джойстика и Arduino.

Управление джойстиком очень удобное и интуитивно понятное. Особенно для подобных проектов с двумя степенями свободы. Более детально с особенностями настройки и управлением джойстиком вы можете в соответствующей статье на Arduino-diy.com.

Необходимые материалы

  • Плата Arduino (в данным случае используется Arduino Uno Rev 3).
  • 2 сервы Parallax.
  • Джойстик — тоже от Parallax.
  • Маленькая монтажная плата.
  • Коннекторы для подключения.
  • Что-то для отслеживания перемещений серводвигателей (например, здесь используются поломанная веб-камера и кубики от лего. Детально в статье эти узлы не рассматриваются, но на фото видно).

Проект в собранном виде показан на рисунке ниже:

Подключаем серводвигатели

Начнем с подключения двух серводвигателей (для предварительного макета используется монтажная плата. В последствии можно сваять отдельный шилд).

На рисунке ниже представлена исчерпывающая информация про подключение.

Красный кабель двигателей (питание) — к пину 5V на Arduino

Черный кабель двигателей (земля) — к пину GND на Arduino

Желтый кабель от двигателя Right & Left (на некоторых моделях он белого цвета) — к пину 11.

Желтый кабель от двигателя Up & Down (на некоторых моделях он белого цвета) — к пину 4.

Не забывайте, что коннекторы управляющего сигнала на сервоприводах должны подключаться к ШИМ выходам Arduino.

Подключаем джойстик

Представленная на рисунке ниже схема подключения может вас немного смутить. Но поверьте, все не так сложно как кажется на первый взгляд. Опять таки для подключения используем монтажную плату.

1. На модуле джойстика один выход U/R+ и один L/R+. Это выходы для подключения питания. Эти выходы подключаются к пину 5V на Arduino.

2. Также есть два разъема L/R и два разъема U/D. Они подключаются к аналоговым входам А3 и А4.

3. Земля на джойстике подключается к земле на Arduino.

Не забудьте перепроверить подключение. Помните, что большинство ошибок в проектах возникает именно из-за неправильного подключения. Особенно если вы используете монтажную плату, которая обрастает кучей коннекторов.

Скетч для Arduino

Основные пояснения к скетчу приведены в комментариях. Приведенный ниже код достаточно скопировать и вставить в Arduino IDE. После загрузки скетча на плату, сервопривода не должны двигаться, пока вы не используете джойстик.

Читать еще:  Маленький зажимной патрон на двигатель из латуни

const int servo1 = 3; // первая серва

const int servo2 = 10; // вторая серва

const int joyH = 3; // выход L/R джойстика Parallax

const int joyV = 4; // выход U/D джойстика Parallax

int servoVal; // переменная для хранения данных с аналогового пина

Servo myservo1; // создаем объект Servo для управления первой сервой

Servo myservo2; // создаем объект Servo для управления второй сервой

myservo1.attach(servo1); // подключаем серву

myservo2.attach(servo2); // подключаем серву

// Инициализация серийного протокола связи

// отображаем значения с джойстика с использованием серийного монитора

// считываем значение с джойстика по горизонтали (значение между 0 и 1023)

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 0, 180); // масштабируем полученное значение для использования с серводвигателем (результат возвращается в диапазоне от 0 до 180)

myservo2.write(servoVal); // выводим ротор сервы в положение в соответствии с полученным масштабированным значением

// считываем значение джойстика вдоль вертикальной оси (значение от 0 до 1023)

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180); //масштабируем полученное значение для использования с сервой (диапазон: от 70 до 180)

myservo1.write(servoVal); // выводим ротор второй сервы в соответствии с полученным масштабированным значением

delay(15); // ждем, пока серва обеспечит заданное положение

* отображаем значения джойстика

Результат представлен на видео ниже:

Возможные проблемы и их решение

1. Сервы не двигаются.

Проверьте подключение. Не забывайте, что для подключения серв используются ШИМ выходы, а для джойстика — аналоговые.

2. После загрузки скетча на Arduino, сервы начинают вибрировать.

Скорее всего, неправильно подключены пины U/D+ L/R+. Очень внимательно проверьте подключение. Перед проверкой контактов и подключения, обязательно отключите Arduino от персонального компьютера, чтобы случайно не спалить привода или плату.

3. Я внимательно проверил подключение, но серводвигатели все равно не двигаются.

Отключите джойстик и попробуйте его подключить заново. При этом джойстик лучше снять с монтажной платы. При повторной установке прижмите его с некоторым усилием к монтажной плате. Коннекторы от джойстика должны хорошо сесть на макетку.

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!

Учимся управлять серводвигателями через джойстики при помощи Arduino

Процесс сборки самоделки:

Шаг первый. Подключаем серводвигатели
Процесс сборки самоделки начинается с подключения серводвигателей. Для того чтобы собрать предварительный макет, применяется монтажная плата. Потом можно будет сделать отдельный шилд. На рисунке можно увидеть, как именно все подключается.

1. На модуле джойстика можно найти выходы U/R+ и L/R+. Через эти выходы происходит подключение питания. Соответственно сюда нужно подать напряжение +5V от соответствующего пина на Arduino.

2. Еще на джойстике присутствует два разъема под названием L/R и два разъема U/D. Их нужно подключить к аналоговым выходам А3 и А4.

3. Ну и в заключении землю на джойстике нужно соединить с землей на Arduino.

После сборки подключение нужно перепроверить. Именно из-за ошибок подключения в большинстве случаев возникают проблемы. Особенно это касается случаев, когда используется монтажная плата и на ней находится много подключений.

Шаг третий. Скетч для Arduino
Код очень простой и в нем присутствуют подробные комментарии. Приведенный код нужно просто скопировать в Arduino IDE. После того как код будет загружен, двигатели не должны двигаться. Они должны начинать двигаться только при нажатии кнопки на джойстике.

Проблемы, которые могут возникнуть и способы их решения
1. Если двигатели не включаются, нужно перепроверить подключение. Для подключения двигателей используются выходы типа ШИМ, а для подключения джойстиков применяются аналоговые выходы.

Читать еще:  Газонокосилка с двигателем от стиральной машины

2. Бывает такое, что сразу после загрузки кода двигатели начинают вибрировать. Такое бывает если неправильно подключить пины U/D+ L/R+. Подключение нужно тщательно проверить. Чтобы не сжечь плату во время проверки, ее нужно обязательно отключить от компьютера.

3. Если все перепроверено, но двигатели все равно не хотят работать, можно попробовать переподключить джойстик. Его нужно снять с монтажной платы, а затем установить назад с некоторым усилием. Коннекторы джойстика должны хорошо войти в макетку.

Если все вышло, теперь можно приступать к созданию каких-либо самоделок с управлением через джойстик. К примеру, можно сделать робота, которым можно будет управлять с помощью джойстика, и многое другое.

Управление сервоприводом джойстиком Ардуино

Управление серво джойстиком от Ардуино ► рассмотрим, как подключить к Arduino микро сервомотор и управлять им от джойстика ky-023 с готовыми примерами скетчей.

Как подключить к Ардуино сервопривод с джойстиком и написать программу для управления сервоприводом джойстиком от Arduino Uno рассмотрим в этом обзоре. Мы уже рассказывали, как управлять светодиодами с помощью модуля джойстика ky-023 и в данном примере скетч для микроконтроллера будет практически таким же, за одним небольшим исключением. А что изменилось в программе — читайте далее.

Управление сервоприводом джойстиком Ардуино

Для того, чтобы сделать управление сервомотора с помощью джойстика, необходимо первым делом подключить к аналоговым входам платы Arduino модуль ky-023. Это необходимо, чтобы АЦП микроконтроллера получало данные о положении джойстика по координатам X и Y в режиме реального времени. Затем, с помощью строчек кода, эти данные мы преобразуем в соответствующее положение микро сервопривода.

Джойстик представляет собой два потенциометра, которые меняют сопротивление в электрической цепи при изменении положения ручки. Поэтому на аналоговых входах Ардуино, куда мы подключим джойстик, будут цифровые значения от 0 до 1023, т.е. АЦП микроконтроллера преобразует значения напряжения от 0 до 5 Вольт в цифровые значения. Именно эти значения мы будем использовать для управления серво.

Как подключить к Ардуино серво с джойстиком

Для занятия нам понадобятся следующие детали:

  • плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • микро сервопривод;
  • джойстик ky-023;
  • провода «папа-папа», «папа-мама».

Схема подключения сервопривода к Ардуино с джойстиком

Подключите к плате Ардуино сервомотор и джойстик, согласно схеме, изображенной на картинке выше. И загрузите следующий скетч в микроконтроллер, позволяющий сделать плавное управление сервоприводом с помощью джойстика на Ардуино. В программе мы используем функцию map(), которая преобразует числовой диапазон значений 0-1023, в новый диапазон чисел 0-180 (угол поворота серво).

Скетч. Управление сервоприводом с помощью джойстика

Пояснения к коду:

  1. с помощью map() можно задать любой диапазон чисел, в том числе обратный;
  2. обратите внимание, что у разных производителей распиновка джойстика может отличаться, от представленной выше схемы подключения модуля к плате.

Схема подключения двух сервоприводов к Ардуино с джойстиком

Скетч. Управление двумя серво с помощью джойстика

Пояснения к коду:

  1. в данной программе мы лишь добавили новую локальную переменную int Y; для значений оси Y джойстика, чтобы управлять вторым серво.

Заключение. Таким образом, мы подробно рассмотрели, как используется Ардуино джойстик в управлении одним и двумя сервоприводами. Полученную информацию вы можете использовать для создания простых мини роботов на Arduino или машинок с дистанционным управлением от джойстика. Если у вас остались еще вопросы по рассмотренной теме — вы можете оставить их в комментариях под этой записью.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector