初学者
10 分钟

使用COM-09032和PIC32MZ2048EFH100实现精确自然的控制

提升您的HMI体验

THUMBSTICK Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 26, 2024

点击板

THUMBSTICK Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

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

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RA0
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RD9
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

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MB1 Access - 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
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 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


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

额外支持

资源

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