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：
规格参数
驱动电压：3.3V~5V
控制方式：ADC+GPIO
移植过程
我们的目标是在天空星 STM32F407 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。
想要使用 ADC，需要确定使用的引脚是否有 ADC 外设功能。可以通过数据手册进行查看。
当前只有 AO 引脚需要使用到 ADC 接口，所以 DO 引脚可以使用开发板上其他的 GPIO。这里选择使用 PC1 和 PC2 的附加 ADC 功能。使用 ADC0 的第 11 道和 12 通道。
移植至工程
移植步骤中的导入.c 和.h 文件与第二章的第 1 小节【DHT11 温湿度传感器】相同，只是将.c 和.h 文件更改为 bsp_joystick.c 与 bsp_joystick.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
在文件 bsp_joystick.c 中，编写如下代码。
c
/*
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Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-03-22 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_joystick.h"
#include "board.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：ADC_Joystick_Init
* 函 数 说 明：初始化ADC功能
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void ADC_Joystick_Init(void)
{
RCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_SW, ENABLE); // 使能时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_VRXY, ENABLE); // 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_VRXY_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_VRX|GPIO_VRY;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; //模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(PORT_VRXY, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_SW;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; //输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(PORT_SW, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
GPIO_SetBits(PORT_SW, GPIO_SW);
/* ADC公共配置 */
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct; // ADC公共配置结构体
ADC_DeInit();//ADC复位
ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode=ADC_DMAAccessMode_Disabled;
ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler=ADC_Prescaler_Div4;
ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay=ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);
/* ADC特定配置 */
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // ADC特定配置结构体
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge=ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion=1;
ADC_InitStruct.ADC_Resolution=ADC_Resolution_12b;
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_Init(PORT_VRXY_ADC, &ADC_InitStruct);
//ADC使能
ADC_Cmd(PORT_VRXY_ADC, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_Adc_Joystick_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_Joystick_Value(char CHx)
{
uint32_t Data = 0;
//设置采集通道
ADC_RegularChannelConfig( PORT_VRXY_ADC, CHx, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );
//开始软件转换
ADC_SoftwareStartConv(PORT_VRXY_ADC);
while(!ADC_GetFlagStatus(PORT_VRXY_ADC, ADC_FLAG_EOC )); // 等待转换结束
for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += ADC_GetConversionValue(PORT_VRXY_ADC);
delay_ms(2);
}
Data = Data / SAMPLES;
return Data;
}
/******************************************************************
* 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;
if( dir == 0)
{
adc_new = Get_Adc_Joystick_Value(CHANNEL_VRX_ADC);
}
else
{
adc_new = Get_Adc_Joystick_Value(CHANNEL_VRY_ADC);
}
Percentage_value = ((float)adc_new/4095.0f) * 100.f;
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_ReadInputDataBit(PORT_SW, GPIO_SW) == RESET )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}1
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在文件 bsp_joystick.h 中，编写如下代码。
cpp
/*
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*/
#ifndef _BSP_JOYSTICK_H_
#define _BSP_JOYSTICK_H_
#include "stm32f4xx.h"
#define RCC_SW RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define PORT_SW GPIOA
#define GPIO_SW GPIO_Pin_2 //SW
#define RCC_VRXY RCC_AHB1Periph_GPIOC
#define PORT_VRXY GPIOC
#define RCC_VRXY_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_VRXY_ADC ADC1
//VRX引脚配置
#define GPIO_VRX GPIO_Pin_1 //ADC123_IN11
#define CHANNEL_VRX_ADC ADC_Channel_11
//VRY引脚配置
#define GPIO_VRY GPIO_Pin_2 //ADC123_IN12
#define CHANNEL_VRY_ADC ADC_Channel_12
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_Joystick_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
* 2024-03-22 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_joystick.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
ADC_Joystick_Init();
printf("Demo Start.....\r\n");
while(1)
{
if( Get_SW_state() == 0 )
{
printf("按钮按下!!\r\n");
}
printf("X = [%d]\r\n",Get_Joystick_Percentage_value(0));
printf("Y = [%d]\r\n",Get_Joystick_Percentage_value(1));
printf("\n");
delay_ms(200);
}
}1
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移植现象：移动摇杆并且按下，输出摇杆移动的数据。
代码下载
链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！