简体中文

English

简体中文

English

外观

​

  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 ​

规格参数 ​

驱动电压：3.3V~5V

控制方式：ADC+GPIO

以上信息见厂家资料文件

移植过程 ​

我们的目标是将例程移植至开发板上【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读取数据，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 ​

这里选择的引脚见引脚接线表

☠ 特别注意

我们的芯片是 D133EBS 它的ADC参考电压是2.5V， 最高只能读到2.5V（也就是输入3.3V它显示出来的也是2.5V） ，所以我们需要在外面给它进行分压，将模块输出的最高3.3V电压分压成最高1.65V，然后在程序中将ADC读到的数据乘2得到真实的数据。

进行分压会损失一定的精度，但这是必要的！

分压计算公式：

原理图结构：

根据计算公式，我们可以算出来分压之后的电压为模块AO引脚输出的一半！！

代码移植 ​

下载为大家准备的驱动代码文件夹，复制到自己工程中\luban-lite\application\rt-thread\helloworld\user-bsp文件夹下

驱动代码文件夹下载

📌 资料下载中心（点击跳转）

📌 在 资料下载中心->模块移植资料下载 里面的该章节压缩包中。

提示

如果未找到 user-bsp 这个文件夹，说明你未进行模块移植的前置操作。请转移到手册使用必要操作（点击跳转）中进行必要的配置操作！！！

接下来打开自己的工程，开始修改Kconfig文件。

1、在 VSCode 中打开 application\rt-thread\helloworld\Kconfig 文件

2、在该文件的 #endif 前面添加该模块的 Kconfig路径语句

shell
# 双轴按键摇杆模块
source "application/rt-thread/helloworld/user-bsp/two-axis-keystroke-rocker-module/Kconfig"

1、我们 双击 luban-lite 文件夹下的 win_env.bat 脚本打开env工具：

2、输入以下命令列出所有可用的默认配置：

shell
scons --list-def

3、选择 d13x_JLC_rt-thread_helloworld 这个配置！这个是我们衡山派开发板的默认配置！输入以下命令即可：

shell
scons --apply-def=7

或者

shell
scons --apply-def=d13x_JLC_rt-thread_helloworld_defconfig

这两个命令作用是一样的，一个是 文件名 ，一个是 编号 ！！！

4、输入以下命令进入menuconfig菜单

shell
scons --menuconfig

进入以下界面：

5、选中 Porting code using the LCKFB module

按 Y 选中

按 N 取消选中

方向键 左右 调整 最下面菜单的选项

方向键 上下 调整 列表的选项

回车 执行最下面菜单的选项

6、回车进入 Porting code using the LCKFB module 菜单

7、按方向键 上下 选中 USing joystick module 后按 Y 键，看到前面括号中出现一个 * 号，就可以下一步了。

8、按方向键 左右 选中 <Save> 然后一路回车，然后 退出 即可

编译 ​

我们 保存并退出menuconfig菜单 之后，输入以下命令进行编译：

shell
scons

或

shell
scons -j16

-j 用来选择参与编译的核心数: 我这里是选择16

大家可以根据自己的电脑来选择

核心越多编译越快

如果写的数量高于电脑本身，那么就自动按照最高可用的来运行！

镜像烧录 ​

编译完成之后会在 \luban-lite\output\d13x_JLC_rt-thread_helloworld\images 文件夹下生成一个 d13x_JLC_v1.0.0.img 镜像文件！

然后我们烧录镜像，具体的教程请查看：镜像烧录（点击跳转🚀）

到这里完成了，请移步到 最后一节 进行移植验证。

工程代码解析 ​

bsp_joystick.c ​

c
/*
 * 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
 * 开发板官网：www.lckfb.com
 * 文档网站：wiki.lckfb.com
 * 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
 * 嘉立创社区问答：https://www.jlc-bbs.com/lckfb
 * 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
 * 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
 */

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "hal_adcim.h"
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_log.h"
#include "hal_gpai.h"
#include <stdio.h>
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_joystick.h"


// adc设备名称
#define ADC_DEVICE_NAME     "gpai"

// 通道
#define ADC_CHANNEL_X         3 // adc通道1
#define ADC_CHANNEL_Y         4 // adc通道1

// 电压基准
#define VREF_ADC_HSPI       2.5


#define JOYSTICK_SW_PIN              rt_pin_get("PE.14") // SW引脚号获取
#define JOYSTICK_GET_SW_LEVEL()      rt_pin_read(JOYSTICK_SW_PIN) // SW引脚状态读取

static struct rt_adc_device *adc_dev = NULL;

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：JOYSTICK_Init
 * 函 数 功 能：初始化ADC
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：RT_EOK成功  -RT_ERROR失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int JOYSTICK_Init(void)
{
    int ret = 0;

    // 获取设备句柄
    adc_dev = (struct rt_adc_device *)rt_device_find(ADC_DEVICE_NAME);
    if (adc_dev == RT_NULL)
    {
        LOG_E("Failed to open %s device", ADC_DEVICE_NAME);
        return -RT_ERROR;
    }

    // 使能adc通道1
    ret = rt_adc_enable(adc_dev, ADC_CHANNEL_X);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("Failed to rt_adc_enable(adc_dev, ADC_CHANNEL_X) !!!");
        return -RT_ERROR;
    }

    aicos_mdelay(200);

    // 使能adc通道2
    ret = rt_adc_enable(adc_dev, ADC_CHANNEL_Y);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("Failed to rt_adc_enable(adc_dev, ADC_CHANNEL_Y) !!!");
        return -RT_ERROR;
    }

    aicos_mdelay(200);

    // 设定DO引脚的模式
    rt_pin_mode(JOYSTICK_SW_PIN, PIN_MODE_INPUT);

    return RT_EOK;
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：JOYSTICK_DeInit
 * 函 数 功 能：清除ADC初始化
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：RT_EOK成功  -RT_ERROR失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int JOYSTICK_DeInit(void)
{
    int ret = 0;

    ret = rt_adc_disable(adc_dev, ADC_CHANNEL_X);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("[%d]:Failed to rt_adc_disable(adc_dev, ADC_CHANNEL_X) !!!", __LINE__);
        return -RT_ERROR;
    }

    ret = rt_adc_disable(adc_dev, ADC_CHANNEL_Y);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("[%d]:Failed to rt_adc_disable(adc_dev, ADC_CHANNEL_Y) !!!", __LINE__);
        return -RT_ERROR;
    }

    return RT_EOK;
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：JOYSTICK_Get_Value
 * 函 数 功 能：获得某两个通道的值
 * 传 入 参 数：电压存储地址
 * 函 数 返 回：RT_EOK成功  -RT_ERROR失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：ADC每个时间
**********************************************************/
int JOYSTICK_Get_Value(float *Voltage_X, float *Voltage_Y)
{
    int flag = 0;

    if(RT_NULL != Voltage_X)
    {
        int value = 0; // 累计读取的数据
        int count = 5; // 采集次数
        int valid_count = 0; // 有效读取次数
        int return_Value = 0; // 分压之后还原的数据

        while(count--)
        {
            uint32_t temp = rt_adc_read(adc_dev, ADC_CHANNEL_X);
            if(temp < 4096) // 确保不会把校验数据计算进来
            {
                // rt_kprintf("[%d]adc temp = [%d]\n",valid_count+1,temp);

                value += temp;
                valid_count++;
            }

            aicos_mdelay(5); // 延时5ms
        }

        // 如果没有有效的读取
        if(!valid_count)
        {
            return -RT_ERROR; // 返回一个错误代码
        }

        return_Value = value / valid_count; // 计算平均值

        /* 因为电压分压为了二分之一所以需要还原 */
        *Voltage_X = (( VREF_ADC_HSPI / 4095.0 ) * return_Value) * 2; // 换算成电压

        flag = 1;

    }

    if(RT_NULL != Voltage_X)
    {
        int value = 0; // 累计读取的数据
        int count = 5; // 采集次数
        int valid_count = 0; // 有效读取次数
        int return_Value = 0; // 分压之后还原的数据

        while(count--)
        {
            uint32_t temp = rt_adc_read(adc_dev, ADC_CHANNEL_Y);
            if(temp < 4096) // 确保不会把校验数据计算进来
            {
                // rt_kprintf("[%d]adc temp = [%d]\n",valid_count+1,temp);

                value += temp;
                valid_count++;
            }

            aicos_mdelay(5); // 延时5ms
        }

        // 如果没有有效的读取
        if(!valid_count)
        {
            return -RT_ERROR; // 返回一个错误代码
        }

        return_Value = value / valid_count; // 计算平均值

        /* 因为电压分压为了二分之一所以需要还原 */
        *Voltage_Y = (( VREF_ADC_HSPI / 4095.0 ) * return_Value) * 2; // 换算成电压

        flag = 1;
    }

    if(!flag)
    {
        LOG_E("Two RT_NULL!!!");
        return -RT_ERROR;
    }

    return RT_EOK;
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：JOYSTICK_Get_SW_State
 * 函 数 说 明：读取SW引脚的电平状态
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：SW引脚状态
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
int JOYSTICK_Get_SW_State(void)
{
    if( JOYSTICK_GET_SW_LEVEL() == 1)
    {
        return 1;
    }

    return 0;
}

bsp_joystick.h ​

c
/*
 * 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
 * 开发板官网：www.lckfb.com
 * 文档网站：wiki.lckfb.com
 * 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
 * 嘉立创社区问答：https://www.jlc-bbs.com/lckfb
 * 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
 * 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
 */
#ifndef __BSP_JOYSTICK_H__
#define __BSP_JOYSTICK_H__

#include "stdio.h"

int JOYSTICK_Init(void);
int JOYSTICK_DeInit(void);
int JOYSTICK_Get_Value(float *Voltage_X, float *Voltage_Y);
int JOYSTICK_Get_SW_State(void);

#endif

Kconfig ​

这个是一个menuconfig中的选项，如果在菜单中选中该选项，就会在rtconfig.h中定义一个语句，用来if判断条件编译之类的。

c
config LCKFB_JOYSTICK_MODULE
    bool "USing joystick module"
    select AIC_USING_GPAI
    select AIC_USING_GPAI3
    select AIC_USING_GPAI4
    default n
    help
        More information is available at: https://wiki.lckfb.com/

SConscript ​

自动化构建文件，如果定义了 LCKFB_JOYSTICK_MODULE 和 USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE 就自动编译当前目录下的文件！！

c
Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
import rtconfig
from building import *

cwd = GetCurrentDir()
CPPPATH = [cwd]
src = []


if GetDepend('LCKFB_JOYSTICK_MODULE') and GetDepend('USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE'):
    src = Glob(os.path.join(cwd, '*.c'))

group = DefineGroup('lckfb-two-axis-keystroke-rocker-module', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH)

Return('group')

test_two_axis_keystroke_rocker_module.c ​

这个文件定义了一个处理双轴按钮摇杆模块（joystick）的线程，初始化了摇杆模块的板级支持包（BSP），并设置了线程的优先级、栈大小和时间片。

以下是代码中的关键点：

  • THREAD_PRIORITY、THREAD_STACK_SIZE 和 THREAD_TIMESLICE 分别定义了线程的优先级、栈大小和时间片。
  • joystick_thread 是线程控制块的指针，初始为 RT_NULL。
  • joystick_thread_entry 是线程的入口函数，它执行摇杆模块的读取操作，并在循环中提示如何退出线程。
  • JOYSTICK_Init 函数用于初始化摇杆模块。
  • JOYSTICK_Get_Value 函数用于读取摇杆的X轴和Y轴的电压值。
  • JOYSTICK_Get_SW_State 函数用于检测摇杆的按钮是否被按下。
  • aicos_mdelay 函数用于实现毫秒级的延时。
  • LOG_E 宏用于打印错误信息。
  • test_joystick_module 函数用于初始化摇杆模块并创建启动线程。
  • MSH_CMD_EXPORT 宏用于将函数导出为命令行接口，使得可以在命令行中直接调用这些函数。

在 joystick_thread_entry 函数中，首先通过 JOYSTICK_Get_Value 读取摇杆的X轴和Y轴的电压值，并通过 JOYSTICK_Get_SW_State 检测按钮状态。读取的数据会被打印到控制台。循环中还会检查是否需要提示用户退出命令。

test_joystick_module 函数用于初始化摇杆模块并创建 joystick_thread 线程。

可以通过在命令行中输入 test_joystick_module 来启动摇杆模块的测试线程。这个线程会执行上述的操作，并在控制台上打印摇杆的电压值和按钮状态。

test_exit_joystick_module 函数用于退出摇杆模块的测试线程。它首先尝试删除线程，然后调用 JOYSTICK_DeInit 反初始化摇杆模块，并打印退出成功的消息。

可以通过在命令行中输入 test_exit_joystick_module 来退出摇杆模块的测试线程。如果退出成功，控制台上会显示相应的成功消息。如果退出失败，会打印错误信息。

文件提供了一个摇杆模块的测试框架，允许通过命令行来启动和停止摇杆的读取操作。

c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_joystick.h"

#define THREAD_PRIORITY         25      // 线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE       1024    // 线程大小
#define THREAD_TIMESLICE        25      // 时间片

static rt_thread_t joystick_thread = RT_NULL; // 线程控制块

// 线程入口函数
static void joystick_thread_entry(void *param)
{
    int while_count = 1;

    while(while_count++)
    {
        /* 电压数值缓存区 */
        float Voltage_X = 0;
        float Voltage_Y = 0;

        /* 判断是否读取成功 */
        if(RT_EOK != JOYSTICK_Get_Value(&Voltage_X, &Voltage_Y))
        {
            LOG_E("Failed to JOYSTICK_Get_Value !!!");
        }
        else
        {
            /* 将数字扩大100倍 */
            uint32_t temp_voltage_x = Voltage_X * 100;
            uint32_t temp_voltage_y = Voltage_Y * 100;

            /* 打印数据，分别处理小数点前的数据和后面的数据！ */
            rt_kprintf("\n");
            rt_kprintf("Read X = [%d.%02dV]\n", temp_voltage_x/100, temp_voltage_x%100);  // 电压
            rt_kprintf("Read Y = [%d.%02dV]\n", temp_voltage_y/100, temp_voltage_y%100);  // 电压
        }

        /* 检测DO引脚 */
        if(JOYSTICK_Get_SW_State() == 0)
        {
            rt_kprintf("按钮按下!!\n");
        }

        /* 循环提示 */
        if(while_count >= 100)
        {
            while_count = 1;

            rt_kprintf("\nType [test_exit_joystick_module] command to exit \n");
            rt_kprintf("Note: Pressing [TAB] as you type will autocomplete the command\n");

            rt_thread_mdelay(2000);
        }


        rt_thread_mdelay(1000);
    }

}


static void test_joystick_module(int argc, char **argv)
{
    int ret = JOYSTICK_Init();
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("Failed to [JOYSTICK_Init] !!!");
        return;
    }

    /* 创建线程，名称是 joystick_thread，入口是 joystick_thread_entry */
    joystick_thread = rt_thread_create("joystick_thread",
                            joystick_thread_entry, RT_NULL,
                            THREAD_STACK_SIZE,
                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);

    /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if (joystick_thread != RT_NULL)
        rt_thread_startup(joystick_thread);
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_joystick_module, Double axis button rocker module);


/* 退出函数 */
void test_exit_joystick_module(void)
{
    int ret = rt_thread_delete(joystick_thread);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to test_exit_joystick_module !!");
        return;
    }

    ret = JOYSTICK_DeInit();
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("Failed to [JOYSTICK_DeInit] !!!");
        return;
    }
    else
    {
        rt_kprintf("\nJOYSTICK_DeInit successful!!!\n");
    }

    rt_kprintf("\n========joystick module exit successful !!========\n");
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_exit_joystick_module, exit Double axis button rocker module);

移植验证 ​

我们使用串口调试，将 USB转TTL模块 连接到衡山派开发板上面！！

具体的教程查看：串口调试（点击跳转🚀）

串口波特率默认为115200

我们在输入下面的命令运行该模块的线程：

输入的时候按下TAB键会进行命令补全！！

shell
test_joystick_module

模块代码下载 ​

链接：下载中心->模块移植代码下载（点击跳转🚀）

本页面更新于: