Joystick
Joysticks werden bekanntermaßen für Spielecontroller oder auch zur Steuerung von Maschinen genutzt. Mit dem Arduino lassen sich einfache Versionen davon nachbauen.
Ein Joystick besteht im Wesentlichen aus zwei Potentiometern, die über einen gemeinsamen Hebel variiert werden können. Wie im Schaltbild zu sehen, teilen sich beide den 5V- und GND-Anschluss; der mittlere Anschluss muss natürlich jeweils einzeln ausgelesen werden. Zusätzlich wird durch Drücken des Joysticks ein angebrachter Taster gedrückt, dessen Status am SW-Pin ausgelesen werden kann (sw von engl. “switch”). Da das elektrische Potential am SW-Pin normalerweise schwankt, sollte ein Pullup-Widerstand mit \(R=1 \, k\Omega\) angebracht werden (vgl. Schaltbild).
Programmierung: Das Joystick-Modul ist in Nepo nicht vorkonfiguriert. Die Bestandteile, also die zwei Potentiometer und der Taster, lassen sich aber einzeln konfigurieren. Dies geht wahlweise mit den vorkonfigurierten Potentiometer- und Taster-Blöcken oder als analoger und digitaler Sensor.
Erste Experimente
- Bewege den Hebel des Joystick-Moduls und beobachte, wie sich dabei die Potentiometer an den Seiten mitbewegen. Bringe auch den Plastikdeckel an, drücke den Joystick herunter und beobachte dabei das Verhalten des Tasters.
- Schließe das Joystick-Modul wie oben beschrieben an den Arduino an. Lies die Werte der Potentiometer aus, während du sie bewegst. Notiere, welche Bewegungsrichtung die X-Richtung und welche die Y-Richtung darstellt. Notiere außerdem, welches der beiden Potentiometer (ggü. von Taster oder ggü. der Pins) für die X-Richtung bzw. Y-Richtung verantwortlich ist.
- Mit dem Pullup-Widerstand wird eine sogenannte Active-Low Schaltung aufgebaut. Teste die Funktionsweise des Tasters, indem du das elektrische Potential in D3 ausliest und beschreibe, was mit dem Begriff Active-Low gemeint ist.
Joystick-Steuerung für eine LED-Kette
Schließe am Arduino zusätzlich zum Joystick fünf LEDs mit Vorwiderstand an. Diese sollen folgendermaßen programmiert werden:
- Wenn der Joystick in der Mitte steht, dann leuchtet nur die mittlere LED mit mittlerer Helligkeit.
- Wenn der Joystick nach oben bewegt wird, dann werden abhängig von der Auslenkung die "oberen" LEDs hinzugeschaltet, analog gilt dies für die "unteren" LEDs. Dies gilt nur solange, wie der Joystick nach oben bzw. unten gehalten wird.
- Wenn der Joystick nach links/rechts bewegt wird, dann wird abhängig von der Auslenkung die Helligkeit verringert / vergrößert.
Zusatz: Mit einem Druck auf den Joystick lassen sich die LEDs an- / ausschalten.
Joystick-Motor-Steuerung
Steuere mit dem Joystick-Modul einen Schrittmotor!
Achtung bei Verwendung von Motoren: Spätestens, wenn mehr als ein Motor am Arduino betrieben werden soll, muss eine externe Spannungsquelle genutzt werden, zum Beispiel durch Anschluss einer 9 V-Batterie an das Power-Supply-Module. Schaue dir dazu noch einmal den Infokasten zum Power Supply Module an.