在本篇文章中，我们将主要介绍如何使用Arduino摇杆模块（Joystick Shield）。该扩展模块有不同的版本，我们使用的是v2.4，它有一些有趣的功能和一些按钮，可以在您的应用程序中以不同的方式使用。

Arduino摇杆模块提供七个按钮开关（六个独立按钮和摇杆下方的按钮）和一个带有两个电位计的拇指摇杆。这个扩展板为您的Arduino提供旧的任天堂（Nintendo）控制器上的功能。摇杆可用于控制诸如旋律或屏幕上的像素之类的输出。按钮可用于导航或游戏控制。

注意：标准Arduino开发板不支持带有诺基亚5110 LCD的摇杆模块。这是因为标准的Arduino开发板的3.3 V电源仅能提供50 mA电流，而诺基亚5110背光需要更多电流。

实验1：读取摇杆值

摇杆有两个电位器，可连接到Arduino上的模拟引脚A0和A1。 A0的值对应于X位置。 A1的值对应于Y位置。要读取这些模拟值，请使用AnalogRead()函数。

所需的硬件

●    Arduino Uno开发板

●    Arduino Joystick Shield v2.4

操作步骤

1.    将摇杆模块连接到Arduino开发板上。

2.    将arduino开发板连接到PC。

3.    摇杆模上的LED将点亮，表明它能正常工作。

4.    编写sketch并编译，然后上传到开发板（在上传之前编译Sketch是一种很好的做法）。

5.    上传sketch后，运行串口监视器以观察相应值。

6.    向不同方向移动摇杆，您会注意到串口监视器上的值将发生变化。

您可以在8个方向上移动操纵杆：向上、右上、向右、右下、向下、左下、向左、左上。如果串口监视器上的值发生变化，则扩展模块正常工作。

如果扩展模块连接到5 V，此代码将显示如下内容。

代码

1. // define global variables for analog pins.
   
2. 
   
3. // X values will be read from pin 0 and Y from pin 1
   
4. 
   
5. #define PIN_ANALOG_X 0
   
6. 
   
7. #define PIN_ANALOG_Y 1
   
8. 
   
9. 
   
10. 
    
11. void setup() {
    
12. 
    
13. // Start serial because we will observe values at serial monitor
    
14. 
    
15. Serial.begin(9600);
    
16. 
    
17. }
    
18. 
    
19. 
    
20. 
    
21. void loop() {
    
22. 
    
23. // Print x axis values
    
24. 
    
25. Serial.print("x: ");
    
26. 
    
27. Serial.println(analogRead(PIN_ANALOG_X));
    
28. 
    
29. // Print y axis values
    
30. 
    
31. Serial.print("y: ");
    
32. 
    
33. Serial.println(analogRead(PIN_ANALOG_Y));
    
34. 
    
35. 
    
36. 
    
37. // Some delay to clearly observe your values on serial monitor.
    
38. 
    
39. delay(500);
    
40. 
    
41. }

复制代码

实验2：使用操纵杆控制运动

要控制沿X轴的运动，首先必须读取X轴电位计的位置，并确定用户是向右或向左按下控制器，还是根本没有按下控制器。当没有向右或向左按压时，A0的值通常为523。为了区别不同扩展模块单元之间读数的某些变化，我们将设置为30的容差。这意味着当我们读取值时在493和553之间，我们将假设用户没有按下操纵杆。读数小于493意味着用户向左按下操纵杆并希望被控制的对象向左移动。读数大于553意味着用户向右按下操纵杆并希望被控制的对象向右移动。

此代码将显示如下内容：

操作步骤

1.    将摇杆模块连接到Arduino开发板上。

2.    将arduino开发板连接到PC。

3.    摇杆模上的LED将点亮，表明它能正常工作。

4.    编写sketch并编译，然后上传到开发板（在上传之前编译Sketch是一种很好的做法）。

5.    上传sketch后，运行串口监视器以观察相应值。

6.    当您移动拇指摇杆时，串口监视器将显示拇指摇杆移动的方向。

代码

下面的代码将显示用户操作拇指摇杆的方向，而不是显示模拟值。

1. // define global variables for analog pins.
   
2. 
   
3. // X values will be read from pin 0 and Y from pin 1
   
4. 
   
5. #define PIN_ANALOG_X 0
   
6. 
   
7. #define PIN_ANALOG_Y 1
   
8. 
   
9. 
   
10. 
    
11. void setup() {
    
12. 
    
13. // Start serial because we will observe values at serial monitor
    
14. 
    
15. Serial.begin(9600);
    
16. 
    
17. }
    
18. 
    
19. 
    
20. 
    
21. void loop() {
    
22. 
    
23. // Print x axis values
    
24. 
    
25. Serial.print("x: ");
    
26. 
    
27. Serial.println(analogRead(PIN_ANALOG_X));
    
28. 
    
29. // Print y axis values
    
30. 
    
31. Serial.print("y: ");
    
32. 
    
33. Serial.println(analogRead(PIN_ANALOG_Y));
    
34. 
    
35. 
    
36. 
    
37. // Some delay to clearly observe your values on serial monitor.
    
38. 
    
39. delay(500);
    
40. 
    
41. }

复制代码

实验3：读取摇杆的按钮开关

按钮开关只需连接到Arduino数字I / O引脚，如下表所示：

按下按键A时，数字信号将发送到D2，依此类推。我们将使用digitalRead()函数来确定按钮的状态。

由于摇杆模块上的这些按钮没有连接电阻，因此必须在Arduino开发板上启用上拉电阻。以下是启用上拉电阻和读取数字值的代码。

每当用户按下按钮时，Arduino将在串口监视器上显示按钮值。

操作步骤

1.    将摇杆模块安装在arduino开发板上。

2.    将arduino开发板连接到PC。

3.    摇杆模块的Led指示灯将变亮，表明它能正常工作。

4.    编写sketch并编译，然后上传到开发板（在上传之前编译Sketch是一种很好的做法）。

5.    上传sketch后，运行串口监视器以观察相应值。

6.    按下摇杆上的任意按钮，它将显示哪个按钮被按下。

代码

1. #define BUTTON_UP 2
   
2. 
   
3. #define BUTTON_RIGHT 3
   
4. 
   
5. #define BUTTON_DOWN 4
   
6. 
   
7. #define BUTTON_LEFT 5
   
8. 
   
9. #define BUTTON_E 6
   
10. 
    
11. #define BUTTON_F 7
    
12. 
    
13. 
    
14. 
    
15. #define DELAY 500
    
16. 
    
17. 
    
18. 
    
19. void setup() {
    
20. 
    
21. Serial.begin(9600);
    
22. 
    
23. 
    
24. 
    
25. // to enable pull up resistors first write pin mode
    
26. 
    
27. // and then make that pin HIGH
    
28. 
    
29. pinMode(BUTTON_UP, INPUT);
    
30. 
    
31. digitalWrite(BUTTON_UP, HIGH);
    
32. 
    
33. 
    
34. 
    
35. pinMode(BUTTON_RIGHT, INPUT);
    
36. 
    
37. digitalWrite(BUTTON_RIGHT, HIGH);
    
38. 
    
39. 
    
40. 
    
41. pinMode(BUTTON_DOWN, INPUT);
    
42. 
    
43. digitalWrite(BUTTON_DOWN, HIGH);
    
44. 
    
45. 
    
46. 
    
47. pinMode(BUTTON_LEFT, INPUT);
    
48. 
    
49. digitalWrite(BUTTON_LEFT, HIGH);
    
50. 
    
51. 
    
52. 
    
53. pinMode(BUTTON_E, INPUT);
    
54. 
    
55. digitalWrite(BUTTON_E, HIGH);
    
56. 
    
57. 
    
58. 
    
59. pinMode(BUTTON_F, INPUT);
    
60. 
    
61. digitalWrite(BUTTON_F, HIGH);
    
62. 
    
63. }
    
64. 
    
65. 
    
66. 
    
67. void loop() {
    
68. 
    
69. if(digitalRead(BUTTON_UP) == LOW) {
    
70. 
    
71.    Serial.println("Button A is pressed");
    
72. 
    
73.    delay(DELAY);
    
74. 
    
75. }
    
76. 
    
77. else if(digitalRead(BUTTON_RIGHT) == LOW) {
    
78. 
    
79.    Serial.println("Button B is pressed");
    
80. 
    
81.    delay(DELAY);
    
82. 
    
83. }
    
84. 
    
85. else if(digitalRead(BUTTON_DOWN) == LOW) {
    
86. 
    
87.    Serial.println("Button C is pressed");
    
88. 
    
89.    delay(DELAY);
    
90. 
    
91. }
    
92. 
    
93. else if(digitalRead(BUTTON_LEFT) == LOW) {
    
94. 
    
95.    Serial.println("Button D is pressed");
    
96. 
    
97.    delay(DELAY);
    
98. 
    
99. }
    
100. 
     
101. else if(digitalRead(BUTTON_E) == LOW) {
     
102. 
     
103.    Serial.println("Button E is pressed");
     
104. 
     
105.    delay(DELAY);
     
106. 
     
107. }
     
108. 
     
109. else if(digitalRead(BUTTON_F) == LOW) {
     
110. 
     
111.    Serial.println("Button F is pressed");
     
112. 
     
113.    delay(DELAY);
     
114. 
     
115. }
     
116. 
     
117. }

复制代码