中级
30 分钟

使用 2765 和 MK64FN1M0VDC12 实现平稳而精确的运动控制

引导您走向成功

Joystick 3 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Joystick 3 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

执行所有方向的完整运动范围

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Joystick 3 Click基于2765,这是来自Adafruit Industries的高质量迷你2轴模拟类型拇指摇杆。这种类型的摇杆具有自动居中功能,可以在释放摇杆时立即居中。它还包含一个舒适的杯型黑色旋钮/帽子,给人一种拇指摇杆的感觉,使其非常类似于PSP摇杆上的“模拟”摇杆,适用于众多应用作为人机界面。它包括两个10kΩ电位器,一个用于上/下,另一个用于左/右方向,用作双可调电压分压器,在控制杆

形式中提供2轴模拟输入。随着摇杆完全组装并运行,电压将随着拇指摇杆的移动而变化。需要测量电位器阻值变化以读取摇杆的物理位置。因此,使用MCP3204,这是来自Microchip的12位A/D转换器,将摇杆与mikroBUS™连接,使用与SPI协议兼容的简单串行接口来确定摇杆的X和Y的值。由于MCP3204的分辨率为12位,每个模拟通道(轴)上的值可以从0变化到4095。因此,如

果摇杆沿X轴从一端移动到另一端,则X值将从0变化到4095,当沿Y轴移动时会发生类似的事情。摇杆停留在其中心位置的值约为2048。此外,MCP3204可进行高达100ksps的转换速率。此Click板™只能从3.3V逻辑电压电平操作。因此,在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压转换。然而,此Click板配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Joystick 3 Click top side image
Joystick 3 Click bottom side image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Joystick 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Joystick 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • joystick3_read_raw_adc - 该函数通过使用SPI串行接口读取X和Y轴的原始ADC值。

  • joystick3_get_angle - 该函数通过原始ADC值计算并返回摇杆的角度(以度为单位),用于X和Y轴。

  • joystick3_get_position - 该函数通过原始ADC值计算并返回摇杆的位置标志,用于X和Y轴。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Joystick 3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the joystick 3 Click board by reading
 * and displaying the raw ADC for X and Y axis, as well as the joystick angle and position
 * calculated from those ADC readings.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the raw ADC measurements for X and Y axis, and calculates the joystick angle and position
 * from those readings. The results will be displayed on the USB UART approximately every 100ms.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "joystick3.h"

static joystick3_t joystick3;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    joystick3_cfg_t joystick3_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    joystick3_cfg_setup( &joystick3_cfg );
    JOYSTICK3_MAP_MIKROBUS( joystick3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == joystick3_init( &joystick3, &joystick3_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t raw_x, raw_y;
    if ( JOYSTICK3_OK == joystick3_read_raw_adc ( &joystick3, &raw_x, &raw_y ) )
    {
        log_printf ( &logger, " RAW X: %u\r\n RAW Y: %u\r\n", raw_x, raw_y );
        log_printf ( &logger, " Joystick angle: %.1f degrees\r\n", joystick3_get_angle ( raw_x, raw_y ) );
        log_printf ( &logger, " Joystick position: " );
        switch ( joystick3_get_position ( raw_x, raw_y ) )
        {
            case JOYSTICK3_POSITION_NEUTRAL:
            {
                log_printf ( &logger, "NEUTRAL" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_UP:
            {
                log_printf ( &logger, "UP" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_UPPER_RIGHT:
            {
                log_printf ( &logger, "UPPER-RIGHT" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_RIGHT:
            {
                log_printf ( &logger, "RIGHT" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_LOWER_RIGHT:
            {
                log_printf ( &logger, "LOWER-RIGHT" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_DOWN:
            {
                log_printf ( &logger, "DOWN" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_LOWER_LEFT:
            {
                log_printf ( &logger, "LOWER-LEFT" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_LEFT:
            {
                log_printf ( &logger, "LEFT" );
                break;
            }
            case JOYSTICK3_POSITION_UPPER_LEFT:
            {
                log_printf ( &logger, "UPPER-LEFT" );
                break;
            }
            default:
            {
                log_printf ( &logger, "UNKNOWN" );
                break;
            }
        }
        log_printf ( &logger, "\r\n\n" );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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