У овој сесији ћемо повезати џојстик са Распберри Пи. Џојстик се првенствено користи за играње разних игара. Иако је џојстике типа УСБ лако повезати, али данас ћемо повезати џојстик преко Распберри Пи ГПИО пинова, ово ће у многим случајевима добро доћи.
Распберри Пи и џојстик модул:
Јоистицкс су доступни у различитим облицима и величинама. Типични модул џојстика приказан је на доњој слици. Овај модул џојстика обично даје аналогне излазе, а излазни напони које пружа овај модул непрестано се мењају у складу са смером у којем га померамо. А смер кретања можемо добити тумачењем ових промена напона помоћу неког микроконтролера. Раније смо користили АВР микроконтролер са џојстиком.
Овај модул џојстика има две осе као што видите. Они су оса Кс и оса И. Свака осовина ЈОИ СТИЦК је постављена на потенциометар или пот. Средње тачке ових лонаца се избацују као Рк и Ри. Дакле, Рк и Ри су променљиве тачке на ове лонце. Када је џојстик у стању приправности, Рк и Ри делују као делилац напона.
Када се џојстик помера дуж водоравне осе, напон на Рк пину се мења. Слично томе, када се помера дуж вертикалне осе, напон на Ри пин се мења. Дакле , имамо четири правца џојстика на два АДЦ излаза. Када се штап помери, напон на сваком затичу постаје висок или низак у зависности од смера.
Као што знамо, Распберри Пи нема интерни механизам АДЦ (аналогни у дигитални претварач). Дакле, овај модул не може бити повезан директно на Пи. За проверу напонских излаза користићемо компараторе засноване на Оп-амп-у. Ова ОП-појачала пружају сигнале Распберри Пи-у, а Пи пребацује ЛЕД-ове у зависност од сигнала. Овде смо користили четири ЛЕД диоде које указују на кретање џојстика у четири правца. Погледајте демонстрацијски видео на крају.
Сваки од 17 ГПИО пинова не може да прими напон већи од + 3,3 В, тако да излази Оп-појачала не могу бити већи од 3,3 В. Стога смо изабрали опционо појачало ЛМ324, овај ИЦ има четвороструко оперативно појачало које може радити на 3В. Са овим ИЦ имамо одговарајуће излазе за излазе за наше Распберри пи ГПИО пинове. Овде сазнајте више о ГПИО пиновима Распберри Пи. Такође погледајте нашу серију лекција за Распберри Пи заједно са неким добрим ИоТ пројектима.
Компоненте потребне:
Овде користимо Распберри Пи 2 Модел Б са Распбиан Јессие ОС. Сви основни хардверски и софтверски захтеви су претходно разматрани, можете их потражити у Уводу Распберри Пи и Трепћући лампица Распберри ПИ за почетак, осим онога што нам треба:
- Кондензатор од 1000µФ
- Модул џојстика
- ЛМ324 Оп-амп ИЦ
- Отпорник 1КΩ (12 комада)
- ЛЕД (4 комада)
- Отпорник 2.2КΩ (4 комада)
Кружни дијаграм:
Унутар ЛМ324 ИЦ постоје четири ОП-АМП компаратора за откривање четири правца џојстика. Испод је дијаграм ЛМ324 ИЦ из његовог техничког листа.
Везе које су изведене за повезивање модула џојстика са Распберри Пи приказане су на доњем дијаграму кола. У1: А, У1: Б, У1: Ц, У1: Д указује на четири упоређивача унутар ЛМ324. Показали смо сваки компаратор у шеми са одговарајућим Пин бр. од ЛМ324 ИЦ.
Објашњење:
За откривање кретања џојстика дуж И осе имамо ОП-АМП1 или У1: А и ОП-АМП2 или У1: Б, а за откривање кретања џојстика дуж Кс оси имамо ОП-АМП3 или У1: Ц и ОП-АМП4 или У1: Д.
ОП-АМП1 открива кретање џојстика према И-оси:
Негативни прикључак упоређивача У1: А је опремљен са 2,3 В (помоћу круга дјелитеља напона за 1К и 2,2К), а позитивни прикључак повезан је с Ри. Када се џојстик помера надоле дуж његове И осе, Ри напон се повећава. Једном када овај напон пређе 2.3В, ОП-АМП даје излаз + 3.3В на свом излазном пину. Овај ВИСОКИ логички излаз ОП-АМП-а детектоваће Распберри Пи, а Пи одговара пребацивањем ЛЕД диоде.
ОП-АМП2 открива кретање џојстика наопако дуж И осе:
Негативни прикључак упоређивача У1: Б је опремљен са 1,0В (помоћу круга дјелитеља напона за 2,2К и 1К), а позитивни прикључак повезан је с Ри. Померањем џојстика нагоре дуж његове И осе, Ри напон опада. Једном када овај напон падне испод 1,0 В, излаз ОП-АМП-а постаје низак. Овај НИЗКИ логички излаз ОП-АМП-а ће открити Распберри Пи, а Пи одговара пребацивањем ЛЕД диоде.
ОП-АМП3 открива кретање леве стране џојстика дуж Кс оси:
Негативни прикључак упоређивача У1: Ц је опремљен са 2,3 В (помоћу круга дјелитеља напона за 1К и 2,2К), а позитивни прикључак је повезан на Рк. При померању џојстика лево дуж своје осе к, Рк напон се повећава. Једном када овај напон пређе 2.3В, ОП-АМП даје излаз + 3.3В на свом излазном пину. Овај ВИСОКИ логички излаз ОП-АМП-а детектоваће Распберри Пи, а Пи одговара пребацивањем ЛЕД диоде.
ОП-АМП4 открива кретање десне стране џојстика дуж Кс оси:
Негативни прикључак упоређивача У1: 4 је опремљен са 1,0В (помоћу круга дјелитеља напона за 2,2К и 1К), а позитивни прикључак је повезан на Рк. Померањем џојстика десно дуж његове к оси, Рк напон опада. Једном када овај напон падне испод 1,0 В, излаз ОП-АМП-а постаје низак. Овај НИЗКИ логички излаз ОП-АМП-а ће открити Распберри Пи, а Пи одговара пребацивањем ЛЕД диоде.
На овај начин се све четири логике, које одређују четири смера џојстика, повезују са Распберри Пи. Распберри Пи узима излазе ових компаратора као улазе и у складу с тим одговара пребацивањем ЛЕД диода. Испод су резултати приказани на терминалу Распберри Пи, јер смо такође исписали смер џојстика на терминалу користећи наш Питхон код.
Питхон код и видео су дати у наставку. Код је једноставан и може се разумети коментарима датим у коду.