初学者
10 分钟

使用2434804-1和PIC18F4455提供直观可靠的输入控制

适用于各种交互用途的五向操纵杆(左、右、上、下和“选择”)

Joystick 4 Click with Curiosity HPC

已发布 8月 20, 2024

点击板

Joystick 4 Click

开发板

Curiosity HPC

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F4455

将多方向控制集成到您的项目中,使其成为紧凑且高效的用户界面设计的理想选择

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Joystick 4 Click 基于 TE Connectivity 的 ALCOSWITCH 系列 2434804-1 五向触觉开关。该触觉开关具有延伸的顶部执行器,能够实现精确可靠的输入检测。采用不锈钢触点基座和银触点镀层制造,确保耐久性和抗腐蚀性,提供 100,000 次操作周期的使用寿命。其低调设计使得开关能够处理 50mA 的接触电流额定值,并且通常可以在 12VDC 的电压下工作。这些触觉开关由于其高可靠性而成为提供触觉反馈的关键部件,广泛应用于各种设备中,包括便携设备、仪器、安全系统、游戏控制台、遥控器和手持设备。Joystick 4 Click 利用这些特性,提供精确和响应迅速的输入控制,使其成为需要可靠触觉反馈的互动

项目的理想选择。无论是设计游戏控制器还是为便携设备开发用户界面,此板都提供了最便捷集成所需的功能和耐用性。此 Click board™ 采用支持新推出的 MIKROE 功能“Click Snap”的独特格式设计。与标准化版本的 Click boards 不同,此功能使主要传感器区域可以通过折断 PCB 变为可移动,开辟了许多新的实现可能性。由于 Snap 功能,开关可以通过直接访问标记为 1-8 的引脚信号自主运行。此外,Snap 部分包括指定和固定的螺孔位置,使用户能够在所需位置固定 Snap 板。Joystick 4 Click 通过 TCA6408A 端口扩展器使用 I2C 接口与主机 MCU 通信。此端口扩展器使触觉开关及其相关控制信号得以控制,包括用

于检测摇杆移动的专用信号。当触觉开关激活时,它会向主机 MCU 提供中断信号(INT),确保对用户输入的即时响应。除了 I2C 接口引脚外,端口扩展器还使用复位(RST)引脚,并包括一个用于选择 I2C 地址的跳线,标记为 ADDR SEL。此 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。因此,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这款 Click board™ 配备了包含易用功能的库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Joystick 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity HPC(High Pin Count)开发板专为快速开发嵌入式应用而设计,支持 Microchip 提供的 28 和 40 引脚的 8 位 PIC 微控制器。这款开发板拥有两个独特的 PDIP 插座,周围是双排扩展接头,允许连接到所安装 PIC 微控制器的所有引脚。它还包含一个强大的板载 PICkit™ (PKOB),免除了外部编程/调试工具的需要,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™ 连接,一个 USB 连接器,一组指示 LED,按键开关和

一个可变电位器。所有这些功能使您能够结合 Microchip 和 Mikroe 的力量,更有效地创建定制的电 子解决方案。Curiosity HPC 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。集成的板载 PICkit™ (PKOB) 支持所有支持的设备的低压编程和在线电路调试。当与 MPLAB® X 集成开发环境(IDE,版本 3.0 或更高)或 MPLAB® Xpress IDE 结合使用时,在线电路调试允许用户快速运行、修改

和排除他们的定制软件和硬件的故障,无需额外的调试工具。此外,它还包括一个通过 USB Micro-B 连接器为开发板提供的干净且调节过的电源供应模块,以及 mikroBUS™ 本身支持的所有通信方法。 Curiosity HPC 开发板允许您仅通过几个步骤就创建新的应用程序。由 Microchip 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。

Curiosity HPC double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

PIC18F4455

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

24

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RD0
RST
ID COMM
RA3
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RB5
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Joystick 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity HPC front no-mcu image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity HPC作为您的开发板开始。

Curiosity HPC front no-mcu image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity HPC Access MB 1 - upright/background 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
Necto DIP image step 7 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 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • joystick4_get_int_pin - 此函数返回 INT 引脚的逻辑状态。

  • joystick4_get_pins - 此函数读取所有输入引脚的逻辑状态。

  • joystick4_get_position - 此函数返回从输入引脚状态掩码中提取的摇杆位置标志。

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 4 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Joystick 4 click board by reading
 * and displaying the joystick position.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the input change interrupt, reads the input pins mask, extracts
 * the joystick position from those readings, and displays it on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "joystick4.h"

static joystick4_t joystick4;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    joystick4_cfg_t joystick4_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.
    joystick4_cfg_setup( &joystick4_cfg );
    JOYSTICK4_MAP_MIKROBUS( joystick4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == joystick4_init( &joystick4, &joystick4_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( JOYSTICK4_ERROR == joystick4_default_cfg ( &joystick4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );

    if ( JOYSTICK4_PIN_STATE_HIGH == joystick4_get_int_pin ( &joystick4 ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Joystick position: IDLE\r\n\n" );
    }
}

void application_task ( void ) 
{
    uint8_t pin_mask = 0;
    if ( JOYSTICK4_PIN_STATE_LOW == joystick4_get_int_pin ( &joystick4 ) )
    {
        if ( JOYSTICK4_OK == joystick4_get_pins ( &joystick4, &pin_mask ) )
        {
            log_printf ( &logger, " Joystick position: " );
            switch ( joystick4_get_position ( pin_mask ) )
            {
                case JOYSTICK4_POSITION_IDLE:
                {
                    log_printf ( &logger, "IDLE" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_CENTER:
                {
                    log_printf ( &logger, "CENTER" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_CENTER_UP:
                {
                    log_printf ( &logger, "CENTER-UP" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_CENTER_RIGHT:
                {
                    log_printf ( &logger, "CENTER-RIGHT" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_CENTER_DOWN:
                {
                    log_printf ( &logger, "CENTER-DOWN" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_CENTER_LEFT:
                {
                    log_printf ( &logger, "CENTER-LEFT" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_UP:
                {
                    log_printf ( &logger, "UP" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_UPPER_RIGHT:
                {
                    log_printf ( &logger, "UPPER-RIGHT" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_RIGHT:
                {
                    log_printf ( &logger, "RIGHT" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_LOWER_RIGHT:
                {
                    log_printf ( &logger, "LOWER-RIGHT" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_DOWN:
                {
                    log_printf ( &logger, "DOWN" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_LOWER_LEFT:
                {
                    log_printf ( &logger, "LOWER-LEFT" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_LEFT:
                {
                    log_printf ( &logger, "LEFT" );
                    break;
                }
                case JOYSTICK4_POSITION_UPPER_LEFT:
                {
                    log_printf ( &logger, "UPPER-LEFT" );
                    break;
                }
                default:
                {
                    log_printf ( &logger, "UNKNOWN" );
                    break;
                }
            }
            log_printf ( &logger, "\r\n\n" );
        }
    }
}

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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