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
资料下载:
http://pan.baidu.com/s/1bnkZlIB
规格参数
驱动电压:3.3V~5V
控制方式:ADC+GPIO
文件4.9.2-1 产品数据手册
移植过程
我们的目标是在立创开发板GD32E230C8T6上能够控制电机旋转速度的功能。首先要获取资料,查看数据手册应如何实现,再移植至我们的工程。
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。
引脚选择
VRX与VRY使用ADC功能。
移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与上一节相同,只是将.c和.h文件更改为bsp_joystick.c与bsp_joystick.h。移植完成后面修改相关代码。
详细可见【TTP224触摸传感器】中的移植至工程目录。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。
工程参考入门手册工程模板
在文件bsp_joystick.c中,编写如下代码
c
/******************************************************************************
* 测试硬件:立创开发板·GD32E230C8T6 使用主频72Mhz 晶振8Mhz
* 版 本 号: V1.0
* 修改作者: www.lckfb.com
* 修改日期: 2023年11月02日
* 功能介绍:
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#include "bsp_joystick.h"
#include "systick.h"
//DMA缓冲区
uint16_t gt_adc_val[][];
/******************************************************************
* 函 数 名 称:ADC_DMA_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_DMA_Init(void)
{
/* DMA初始化功能结构体定义 */
dma_parameter_struct dma_single_data_parameter;
/* 使能引脚时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_VRX);
rcu_periph_clock_enable(RCU_VRY);
rcu_periph_clock_enable(RCU_SW);
/* 使能ADC时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_VRX_ADC);
rcu_periph_clock_enable(RCU_VRY_ADC);
/* 使能DMA时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);
/* 配置ADC时钟 */
rcu_adc_clock_config(RCU_ADCCK_APB2_DIV4);
/* 配置SW为上拉输入模式 */
gpio_mode_set(PORT_SW, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_SW);
/* 配置VRX为浮空模拟输入模式 */
gpio_mode_set(PORT_VRX, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_VRX);
/* 配置VRY为浮空模拟输入模式 */
gpio_mode_set(PORT_VRY, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_VRY);
/* 配置ADC为独立模式 */
//adc_sync_mode_config(ADC_SYNC_MODE_INDEPENDENT);
/* 使能连续转换模式 */
adc_special_function_config(ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE);
/* 使能扫描模式 */
adc_special_function_config(ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
/* 数据右对齐 */
adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);
/* ADC0设置为规则组 一共使用 CHANNEL_NUM 个通道 */
adc_channel_length_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, CHANNEL_NUM);
/* ADC规则通道配置:ADC0的通道11的扫描顺序为0;采样时间:13.5个周期 */
/* DMA开启之后 gt_adc_val[][] = PC1的数据 */
adc_regular_channel_config(0, CHANNEL_VRX_ADC, ADC_SAMPLETIME_13POINT5);//PA1
adc_regular_channel_config(1, CHANNEL_VRY_ADC, ADC_SAMPLETIME_13POINT5);//PA2
/* ADC0设置为12位分辨率 */
adc_resolution_config(ADC_RESOLUTION_12B);
/* ADC外部触发禁用, 即只能使用软件触发 */
adc_external_trigger_source_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ADC_EXTTRIG_REGULAR_NONE);
adc_external_trigger_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ENABLE);
/* 使能规则组通道每转换完成一个就发送一次DMA请求 */
//adc_dma_request_after_last_enable();
/* 使能DMA请求 */
adc_dma_mode_enable();
/* 使能DMA */
adc_enable();
/* 等待ADC稳定 */
delay_1ms(1);
/* 开启ADC自校准 */
adc_calibration_enable();
/* 清除 DMA通道0 之前配置 */
dma_deinit(CHANNEL_DMA);
/* DMA初始化配置 */
dma_single_data_parameter.periph_addr = (uint32_t)(&ADC_RDATA); //设置DMA传输的外设地址为ADC0基地址
dma_single_data_parameter.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE; //关闭外设地址自增
dma_single_data_parameter.memory_addr = (uint32_t)(gt_adc_val); //设置DMA传输的内存地址为 gt_adc_val数组
dma_single_data_parameter.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE; //开启内存地址自增(因为不止一个通道)
dma_single_data_parameter.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
dma_single_data_parameter.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
dma_single_data_parameter.direction = DMA_PERIPHERAL_TO_MEMORY; //DMA传输方向为 外设往内存
dma_single_data_parameter.number = SAMPLES * CHANNEL_NUM; //传输的数据长度为:每个通道采集30次 * 1个通道
dma_single_data_parameter.priority = DMA_PRIORITY_HIGH; //设置高优先级
dma_init(CHANNEL_DMA, &dma_single_data_parameter);//将配置保存至DMA1的通道0
/* DMA通道外设选择 */
/* 数据手册的195页根据PERIEN[]值确定第三个参数,例是100 则为DMA_SUBPERI4 例是010 则为DMA_SUBPERI2 */
/* 我们是ADC0功能,PERIEN[]值为000,故为DMA_SUBPERI0 */
//dma_channel_subperipheral_select(PORT_DMA, CHANNEL_DMA, DMA_SUBPERI0);
/* 使能DMA1通道0循环模式 */
dma_circulation_enable(CHANNEL_DMA);
/* 启动DMA1的通道0功能 */
dma_channel_enable(CHANNEL_DMA);
/* 开启软件触发ADC转换 */
adc_software_trigger_enable(ADC_REGULAR_CHANNEL);
}
/******************************************************************
* 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+=gt_adc_val[][];
}
/* 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_input_bit_get(PORT_SW,GPIO_SW) == RESET )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
在文件bsp_joystick.h中,编写如下代码
/******************************************************************************
* 测试硬件:立创开发板·GD32E230C8T6 使用主频72Mhz 晶振8Mhz
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#ifndef _BSP_JOYSTICK_H_
#define _BSP_JOYSTICK_H_
#include "gd32e23x.h"
#define RCU_SW RCU_GPIOB
#define PORT_SW GPIOB
#define GPIO_SW GPIO_PIN_1 //SW
//VRX引脚配置
#define RCU_VRX RCU_GPIOA
#define PORT_VRX GPIOA
#define GPIO_VRX GPIO_PIN_1 //ADC_IN1
#define RCU_VRX_ADC RCU_ADC
#define PORT_VRX_ADC ADC
#define CHANNEL_VRX_ADC ADC_CHANNEL_1
//VRY引脚配置
#define RCU_VRY RCU_GPIOA
#define PORT_VRY GPIOA
#define GPIO_VRY GPIO_PIN_2 //ADC_IN2
#define RCU_VRY_ADC RCU_ADC
#define PORT_VRY_ADC ADC
#define CHANNEL_VRY_ADC ADC_CHANNEL_2
//DMA配置
#define RCU_DMA RCU_DMA
#define PORT_DMA DMA
#define CHANNEL_DMA DMA_CH0
//采样次数
#define SAMPLES 30
//采样通道数
#define CHANNEL_NUM 2
extern uint16_t gt_adc_val[][]; //DMA缓冲区
void ADC_DMA_Init(void);
unsigned int Get_Joystick_Percentage_value(char dir);
char Get_SW_state(void);
#endif
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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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* 测试硬件:立创开发板·GD32E230C8T6 使用主频72Mhz 晶振8Mhz
* 版 本 号: V1.0
* 修改作者: www.lckfb.com
* 修改日期: 2023年11月02日
* 功能介绍:
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* 梁山派软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
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* 技术支持常驻论坛,任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛:club.szlcsc.com
* 其余模块移植手册:【立创·GD32E230C8T6开发板】模块移植手册
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#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_joystick.h"
int main(void)
{
systick_config(); //滴答定时器初始化 1ms
usart_gpio_config(115200U);
ADC_DMA_Init();
printf("ADC+DMA 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) );
delay_1ms(500);
}
}
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移植现象:移动摇杆并且按下,输出摇杆移动的百分比和摇杆是否被按下。