初学者
10 分钟

使用COM-09032和MK64FN1M0VDC12实现精确自然的控制

提升您的HMI体验

THUMBSTICK Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 26, 2024

点击板

THUMBSTICK Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

实现游戏控制台和手柄的精确模拟控制,增强游戏体验,或者满足需要精确控制输入的应用,如机器人学或无人机导航系统。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Thumbstick Click基于Sparkfun的COM-09032,这是一款高品质的2轴模拟型拇指杆。这种类型的拇指杆具有自动居中功能(弹簧回位),使其在释放时能够自动居中。它还包含一个舒适的杯状黑色旋钮/帽子,使其感觉像一个拇指杆,非常类似于流行游戏机(如PSP)手柄上使用的“模拟”摇杆。这个特性使它适用于众多应用作为人机界面。它由两个10kΩ电位器组成,一个用于上/下,另一个用于左/右方向,作为双可调电压分压器,在控制杆形式中提供2轴模拟输入。随

着拇指杆完全组装并工作,电压将随着拇指杆的移动 而变化。需要测量电位器阻值变化来读取拇指杆的物理位置。这就是为什么MCP3204,一款Microchip公司提供的具有高达100ksps转换速率的12位A/D转换器,通过与SPI协议兼容的简单串行接口连接拇指杆与mikroBUS™插座,以确定摇杆的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,如果杆在X轴上从一端移动到另一端,则X值将从0变化到4095,当沿Y轴移

动时也会发生类似的情况。拇指杆保持在中心位置的值大约为2048。此外,拇指杆具有一个按键功能,通过mikroBUS™插座的INT线向主机MCU发送中断信号。这个Click板™可以通过SMD跳线选择3.3V和5V逻辑电压电平运行。这样,3.3V和5V功能的MCU都可以正确使用通信线路。但是,Click板™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

THUMBSTICK Click hardware overview 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
Interrupt
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

THUMBSTICK 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
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

这个库包含Thumbstick Click驱动的API。

关键函数:

  • thumbstick_button_state - 获取拇指杆按钮状态的函数

  • thumbstick_get_position - 通过轴函数获取拇指杆位置

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 
 * \brief Thumbstick Click example
 * 
 * # Description
 * The demo application shows Clickboard axis postioning and button pressed.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization of Click board's and log's objects.
 * 
 * ## Application Task  
 * It reads the position of the thumbstick,
 *  - You will get data on log on every change of thumbstick axis position, or if you hold 
 *      thumbstick in one postion it will repeat the same log when timer reaches timeout.
 *  - You will get data on log whenever you press thumbstick button and release it.
 * 
 * \author Luka Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "thumbstick.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static thumbstick_t thumbstick;
static log_t logger;


static uint8_t old_butt_state;
static uint8_t button_state;

static thumbstick_position_t old_pos;
static thumbstick_position_t thumbstick_pos;

static uint16_t timer_cnt;
#define TIMER_FLAG 1000

static bool change_state;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    thumbstick_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    thumbstick_cfg_setup( &cfg );
    THUMBSTICK_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    thumbstick_init( &thumbstick, &cfg );
    
    thumbstick_set_sensitivity( POSTION_SENS_DEFAULT );
    
    thumbstick_get_position( &thumbstick, &old_pos );
    old_butt_state = thumbstick_button_state( &thumbstick );
    timer_cnt = 0;
    change_state = false;
}

void application_task ( void )
{
    //Button pressed
    button_state = thumbstick_button_state( &thumbstick );

    if ( old_butt_state != button_state )
    {
        if ( button_state == THUMBSTICK_PRESS_BUTTON )
        {
            log_printf( &logger, ">> Button is pressed \r\n" );
            Delay_ms ( 100 );
        }
        else
        {
            log_printf( &logger, ">> Button is released \r\n" );
            Delay_ms ( 100 );
        }
        old_butt_state = button_state;
    }

    //Thumbstick postion
    thumbstick_get_position( &thumbstick, &thumbstick_pos );
    
    if ( ( old_pos.vertical != thumbstick_pos.vertical ) || ( timer_cnt >= TIMER_FLAG ) )
    {
        if ( thumbstick_pos.vertical == THUMBSTICK_POSITION_TOP )
        {
            log_printf( &logger, ">> TOP \r\n" );
            change_state = true;
        }
        else if ( thumbstick_pos.vertical == THUMBSTICK_POSITION_BOTTOM )
        {
            log_printf( &logger, ">> BOTTOM \r\n" );
            change_state = true;
        }
        
        old_pos = thumbstick_pos;
    }
    
    if ( (old_pos.horizontal != thumbstick_pos.horizontal ) || ( timer_cnt >= TIMER_FLAG )  )
    {
        if ( thumbstick_pos.horizontal == THUMBSTICK_POSITION_LEFT )
        {
            log_printf( &logger, ">> LEFT \r\n" );
            change_state = true;
        }
        else if ( thumbstick_pos.horizontal == THUMBSTICK_POSITION_RIGHT )
        {
            log_printf( &logger, ">> RIGHT \r\n" );
            change_state = true;
        }
        
        old_pos = thumbstick_pos;
    }
    
    if ( ( timer_cnt >= TIMER_FLAG ) || ( change_state == true )  )
    {
        timer_cnt = 0;
        change_state = false;
    }
    
    timer_cnt++;
    Delay_ms ( 1 );
}

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

额外支持

资源

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