使用操纵杆和Arduino控制多个LED灯亮灭的过程

科技观察员 2022-03-30 7400

描述

操纵杆的工作原理

一个简单的Arduino操纵杆使用电位器（如表盘或滑块中的那种）沿两个垂直轴读取值。通过组合这两个值，您可以获得与操纵杆位置相对应的x，y坐标。有了这些数据，您就可以根据操纵杆指向的位置采取行动。

与大多数电位器一样，两个轴的测量范围为0到1023。由于操纵杆从中心开始并左/右和上/下移动，因此两个轴的默认起始位置都在511左右。有几种类型的Arduino操纵杆控制器，甚至还有一两个操纵杆护罩。出于我们的目的，我们将研究一个基本的模拟Arduino操纵杆模块。

这个Arduino操纵杆带有五个引脚：一个用于电源，一个用于接地，两个用于X和Y轴的引脚，以及一个用于按钮按下的引脚。我们今天只使用前四个，但您可以在将来尝试通过按钮扩展您的项目。您还可以找到带有按钮的操纵杆护罩，因此您拥有控制整个游戏所需的所有输入。

不过，现在，我们将通过使用它来控制四个LED来演示操纵杆的工作原理。我们的目标是，当操纵杆指向上、下、左和右时，每个方向都会亮起不同的LED。这将很容易检测到，因为四个方向中的每一个都位于两个电位计轴之一的远端。

你需要什么

对于这个项目，我们将在Arduino操纵杆模块之上使用四个不同颜色的LED作为指示灯来显示我们的项目正在运行。物品清单：操纵杆；四个LED（如果有的话，最好是不同颜色的）；四个220欧姆电阻；电线；面包板；USB电缆；ArduinoIDE等。

将所有材料放在一起后，将下一部分的代码上传到您的 Uno，然后转到接线部分。

代码

首先，将以下草图上传到您的 Arduino Uno。

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#define joyX A0
#define joyY A1
int blueLED = 7;
int redLED = 6;
int yellowLED = 5;
int whiteLED = 4;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(blueLED,OUTPUT);
  pinMode(redLED,OUTPUT);
  pinMode(yellowLED,OUTPUT);
  pinMode(whiteLED,OUTPUT);
}
void loop() {
  int xValue;
  int yValue;
  xValue = analogRead(joyX);
  yValue = analogRead(joyY);
  Serial.print("X: ");
  Serial.print(xValue);
  Serial.print("\t Y: ");
  Serial.println(yValue);
  if (yValue > 1020){
    digitalWrite(blueLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(blueLED, LOW);
  }
  if (yValue < 2){
    digitalWrite(redLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(redLED, LOW);
  }
  if (xValue > 1020){
    digitalWrite(yellowLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(yellowLED, LOW);
  }
  if (xValue < 2){
    digitalWrite(whiteLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(whiteLED, LOW);
  }
}

接下来，让我们通过草图突出显示您需要了解的重要部分。

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#define joyX A0
#define joyY A1
int blueLED = 7;
int redLED = 6;
int yellowLED = 5;
int whiteLED = 4;

在本节中，我们将定义六个引脚变量。前两个引脚 A0 和 A1 将存储来自操纵杆模块的 X 和 Y 变量。接下来的四行定义了四个 LED 引脚，对于这个草图，每个引脚都是不同的颜色。

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void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(blueLED,OUTPUT);
  pinMode(redLED,OUTPUT);
  pinMode(yellowLED,OUTPUT);
  pinMode(whiteLED,OUTPUT);
}

在本节中，我们将启动串行监视器，它可以让我们看到当您移动操纵杆模块时操纵杆输出的值。四个pinMode()函数还将 LED 引脚分配为输出。

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  int xValue;
  int yValue;
  xValue = analogRead(joyX);
  yValue = analogRead(joyY);
  Serial.print("X: ");
  Serial.print(xValue);
  Serial.print("\t Y: ");
  Serial.println(yValue);

在loop()部分中，我们将首先创建变量 xValue 和 yValue 来存储来自游戏杆模块的值。当您四处移动操纵杆时，这些值应该实时变化。

我们还将把 X 和 Y 值打印到串行监视器上。如果您想查看哪些值对应于不同的位置，请在通过 USB 插入 Arduino 时打开串行监视器。

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  if (yValue > 1020){
    digitalWrite(blueLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(blueLED, LOW);
  }
  if (yValue < 2){
    digitalWrite(redLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(redLED, LOW);
  }
  if (xValue > 1020){
    digitalWrite(yellowLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(yellowLED, LOW);
  }
  if (xValue < 2){
    digitalWrite(whiteLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(whiteLED, LOW);
  }

最后，我们将使用四个if()语句来控制彩色 LED。每个都分配一个值“> 1020”或“< 2”（我们使用这些值来减少闪烁）。例如，y 轴上的“> 1020”对应于摇杆指向上方，因此它会打开蓝色 LED。同样，y 轴上的“< 2”对应于操纵杆指向下方，因此红色 LED 将亮起，依此类推。

接线

操纵杆

该项目的布线相对简单。每个LED都需要自己的220欧姆电阻，因此请确保您有一些方便的。要连接项目，请按照以下步骤操作。首先，在摇杆模块上：

将G引脚连接到Arduino上的GND。

将P引脚连接到Arduino上的5V。

将操纵杆上的X引脚连接到Arduino上的A0引脚。

将操纵杆上的Y引脚连接到Arduino上的A1引脚。

接下来，对于LED，我们将从4到7将一种颜色连接到Arduino上的数字引脚。对于每个引脚，执行以下步骤：

将LED的长端连接到Arduino上的正确引脚（请参阅草图变量以获取正确的引脚映射或更改代码以适合您拥有的LED）。

将LED的短脚连接到220欧姆电阻。

将220欧姆电阻连接到面包板上的接地轨。

将面包板上的接地轨连接到Arduino上的GND。

一切就绪并上传软件后，您可以打开Arduino并开始移动操纵杆。如果您打开串行监视器，您应该会看到X和Y值随着您移动操纵杆而发生变化。尝试向上、向下、向左和向右指向操纵杆以查看哪个LED亮起。您可以通过根据操纵杆指向的位置触发不同的操作来扩展此项目。

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