双轴按键摇杆模块
双轴按键游戏摇杆模块,采用 PS2游戏手柄上金属按键摇杆电位器。模块特设二路模拟输出和一路数字输出接口、输出值分别对应（X、Y)双轴偏移量、其类型为模拟量、按键表示用户是否在Z轴上按下、其类型为数字开关量、用其可以轻松控制物体,在二维空间运动、因此可以通控制器编程、传感器扩展板插接、完成具有创意性遥控互动作品。
模块来源
采购链接：
https://detail.tmall.com/item.htm?abbucket=0&id=609784733201&ns=1&spm=a21n57.1.0.0.7b97523cuNeQqX
规格参数
驱动电压：3.3V~5V
控制方式：ADC+GPIO
查看资料
输出信号:模块特设二路模拟输出(VRX，VRY)和一路数字输出接口(SW)，二路模拟输出值分别对应(X,Y)双轴偏移量，其类型为模拟量；按键表示用户是否在Z轴上按下，其类型为数字开关量。
十字摇杆为一个双向的10K电阻器,随着摇杆方向不同，抽头的阻值随着变化。本模块如果使用5V供电，原始状态下X，Y读出电压为2.5V左右，当随箭头方向按下，读出电压值减少，限小为0V。
移植过程
引脚选择
VRX与VRY使用ADC功能。
移植至工程
我们的目标是将例程移植至ESP32-S3开发板上。已经为大家提供了完整的驱动代码，按照以下步骤，即可完成移植。
具体新建文件夹和新建c和h文件在 【DHT11温湿度传感器】章节中的1.4.2小节中有详细的教学，这里就不再多说了。
只不过这里我们将文件名 bsp_dht11.c 和 bsp_dht11.h 换成 bsp_joystick.c 和 bsp_joystick.h，文件夹名字改为Joystick。
代码写入
在文件bsp_joystick.c中，编写如下代码。
c
/*
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* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-01-15 LCKFB-lp first version
*/
#include "bsp_joystick.h"
esp_adc_cal_characteristics_t *adc_chars;
void delay_ms(unsigned int ms)
{
vTaskDelay(ms / portTICK_PERIOD_MS);
}
void delay_us(unsigned int us)
{
ets_delay_us(us);
}
void delay_1ms(unsigned int ms)
{
vTaskDelay(ms / portTICK_PERIOD_MS);
}
void delay_1us(unsigned int us)
{
ets_delay_us(us);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：ADC_Init
* 函 数 说 明：初始化ADC+DMA功能
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void ADC_Init(void)
{
gpio_config_t lll_config = {
.pin_bit_mask = (1ULL<<SW_PIN), //配置引脚
.mode =GPIO_MODE_INPUT,
.pull_up_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, //使能上拉
.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE, //不使能下拉
.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE //不使能引脚中断
};
gpio_config(&lll_config);
adc1_config_width(width);// 12位分辨率
//ADC_ATTEN_DB_0:表示参考电压为1.1V
//ADC_ATTEN_DB_2_5:表示参考电压为1.5V
//ADC_ATTEN_DB_6:表示参考电压为2.2V
//ADC_ATTEN_DB_11:表示参考电压为3.3V
//adc1_config_channel_atten( channel,atten);// 设置通道0和3.3V参考电压
// 分配内存
adc_chars = calloc(1, sizeof(esp_adc_cal_characteristics_t));
// 对 ADC 特性进行初始化，使其能够正确地计算转换结果和补偿因素
esp_adc_cal_characterize(unit, atten, width, DEFAULT_VREF, adc_chars);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_Adc_Dma_Value
* 函 数 说 明：对DMA保存的数据进行平均值计算后输出
* 函 数 形 参：CHx 第几个扫描的数据
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Adc_Dma_Value(char CHx)
{
unsigned char i = 0;
unsigned int AdcValue = 0;
/* 因为采集 SAMPLES 次，故循环 SAMPLES 次 */
for(i=0; i< SAMPLES; i++)
{
/* 累加 */
AdcValue += adc1_get_raw(CHx);
}
/* 求平均值 */
AdcValue = AdcValue / SAMPLES;
return AdcValue;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_MQ2_Percentage_value
* 函 数 说 明：读取摇杆值，并且返回百分比
* 函 数 形 参：0=读取摇杆左右值，1=读取摇杆上下值
* 函 数 返 回：返回百分比
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Joystick_Percentage_value(char dir)
{
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_Dma_Value(dir);
Percentage_value = ((float)adc_new/4095.0) * 100;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_SW_state
* 函 数 说 明：读取摇杆是否有按下
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：0摇杆被按下 1摇杆没有按下
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
char Get_SW_state(void)
{
//如果被按下
if( gpio_get_level(SW_PIN) == 0 )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}1
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在文件bsp_joystick.h中，编写如下代码。
c
#ifndef _BSP_JOYSTICK_H_
#define _BSP_JOYSTICK_H_
#include <stdio.h>
#include "esp_log.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/uart.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/i2c.h"
#include "sdkconfig.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_log.h"
#include "freertos/queue.h"
#include <inttypes.h>
#include "sdkconfig.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "esp_log.h"
#include "rom/ets_sys.h"
#include "esp_system.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/spi_master.h"
#include "driver/spi_common.h"
#include "hal/gpio_types.h"
#include "driver/ledc.h"
#include "driver/mcpwm.h"
#include "esp_adc/adc_cali_scheme.h"
#include "esp_adc/adc_cali.h"
#include "driver/adc.h"
#include "esp_adc_cal.h"
#include "string.h"
#define VRX_PIN 1
#define VRY_PIN 2
#define SW_PIN 3
#define DEFAULT_VREF 1100 //默认参考电压，单位mV
#define x_channel ADC_CHANNEL_0 // VRX-ADC测量通道
#define y_channel ADC_CHANNEL_1 // VRy-ADC测量通道
#define width ADC_WIDTH_BIT_12 // ADC分辨率
#define atten ADC_ATTEN_DB_11 // ADC衰减
#define unit ADC_UNIT_1 // ADC1
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_Init(void);
unsigned int Get_Joystick_Percentage_value(char dir);
char Get_SW_state(void);
#endif1
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移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
c
/*
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* Date Author Notes
* 2024-01-15 LCKFB-lp first version
*/
#include <stdio.h>
#include "bsp_joystick.h"
#include "string.h"
#include "esp_private/esp_task_wdt.h"
#include "esp_private/esp_task_wdt_impl.h"
int app_main(void)
{
esp_task_wdt_deinit();
ADC_Init();
printf("Demo Start......\r\n");
while(1)
{
printf("SW = %s\r\n", ( (Get_SW_state() )?"up":"down") );
printf("X = %d%%\r\n", Get_Joystick_Percentage_value(0) );
printf("Y = %d%%\r\n", Get_Joystick_Percentage_value(1) );
vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS);
}
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上电效果：
驱动代码：