「雕爷学编程」Arduino动手做（38）——joystick双轴摇杆模块

Posted 2022-12-07 eagler8

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试做实验，不管成功与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引玉。 

 

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十八：joystick双轴XY按键摇杆模块（PS2游戏航模控制杆)

 

摇杆电位器

安装了两个10K高精度电位器和一个按键开关，功率0.015W，最高使用电压100V A.C，能垂直位置自动复位，用于控制键盘等, 可自由地控制方向，直观地监控机器的运转状况。

一、MECHANICAL CHARACTERISTIC 机械特性

1、Operating force of lever 摇杆作动力 ：120±70 gf

2、Operating angle 操作角度：26° Max

二、ELECTRICAL CHARACTERISTIC 电气特性

1、Rating power 额定功率：0.0125W

2、Maximum operating voltage最高使用电压：AC 50V DC 5V

3、Voltage divider error 分压误差：44%～56%

4、Insulation resistance 绝缘阻抗：100M? 1 Minute at DC 250V

5、Dielectric voltage 耐电压：1 Minute at AC 250V

三、SWITCH CHARACTERISTICS 开关规格

1、Operating force 开关按压力：740±300gf

2、Contact resistance 接触阻抗：100mΩ Max

3、Rating power 额定功率：DC12V 50mA

四、ENDURANCE CHARACTERISTIC 耐久特性

1、Rotational life 旋转寿命：2000,000 cycles Min

2、Push operating life 开关按压寿命：1，000,000 cycles Min

工作原理
摇杆电位器在直流电路中作为电流调节使用时，将有电流通过摇杆电位器的滑动臂，此时由于阳极氧化的原因会导致电阻值异常增加。在这种情况下，建议将连接电阻体的端子接负极，滑动臂接正极。如果直流电流直接通过摇杆电位器，摇杆电位器的阳极就会受到氧化损伤，从而让摇杆电位器的阻抗变大，因此最好是将电流的负极接在跟碳膜片接触的端子上，正极接在跟刷子（摇杆电位器接触片）的端子上。摇杆电位器作为可变电阻器时，建议作调整电压的分压器使用，同时摇杆电位器的负载电阻RL应不小于摇杆电位器公称阻值RT的10倍。在稳压器中用来调节输出电压，故设计摇杆电位器应满中顺时针调节时输出电压升高，反时针调节器节时输出电压降低；在可调恒流充电器中摇杆电位器用来调节充电电流折大小，设计摇杆电位器时应满中顺时针调节时，电流增大。IC座，设计印刷板图时，在使用IC座的场合下，一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确，并注意各个IC脚位是否正确。

双轴XY按键摇杆模块
由两个滑动变阻器和一个按键组成，当拨动摇杆时，滑动变阻器的阻值就发生变化，对应的X/Y电压值也随之变化，而用力按下摇杆就会触发按键按下，对应的SW信号变为低电平。

摇杆双联电位器实拍：通常是将两个规格相同的电位器装在同摇杆电位器结构一转轴上，调节转轴时，两个电位器的滑动触点异步转动。这个结构被称为同轴异步双联动的电位器。

还有一位高精度按钮开关

X和Y轴，一个按键
2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
PCB尺寸（mm）：24X32

工作原理
模块特设二路模拟输出和一路数字输出接口，输出值分别对应（X，Y）双轴偏移量，其类型为模拟量；按键表示用户是否在Z轴上按下，其类型为数字开关量。模块集成电源指示灯，可显示工作状态；坐标标识符清晰简明、准确定位。为了更加方便地配合扩展板等标准接口，在设计上把 X,Y轴的电路都单独引出，以控制输入这个操纵杆模块的 x、y的值以及在特定的值下实现某种功能。

引脚说明

名称    描述

GND    地

5V    电源5V

SW    按键（数字量）

VRX    X轴 （模拟量）

VRY    Y轴 （模拟量）

模块性能

1.输入电压范围：直流3.3V 至 5V。

2.输出信号：模块特设二路模拟输出和一路数字输出接口，输出值分别对应（X，Y）双轴偏移量，其类型为模拟量；按键表示用户是否在Z轴上按下，其类型为数字开关量。

3.可以通过Arduino控制器编程，传感器扩展板插接，完成具有创意性遥控互动作品。

4.十字摇杆为一个双向的10K电阻器，随着摇杆方向不同，抽头的阻值随着变化。本模块使用5V供电，原始状态下X,Y读出电压为2.5V左右，当随箭头方向按下，读出电压值随着增加，最大到5V；箭头相反方向按下，读出电压值减少，最小为0V。

一些应用场合

接线方式

GND、VCC（+5V）这两个不用说了。

VRx，VRy （X、Y轴）为模拟输入信号，连接到模拟IO口A0~A7。 

VRx，VRy 的值：从 0 ~ 1023 分别代表 左~右，上~下。中间值为512。

SW （Z轴）是数字输入信号，连接到数字端口，并启用上拉电阻。 

SW 的值：1代表未按下，0代表按下。

实验这里VRx接A0，VRy接A1，SW接D6

/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十八：joystick双轴XY按键摇杆模块（PS2游戏航模控制杆)

*/

 

int value = 0; 

 

void setup() 

 

 pinMode(6, INPUT_PULLUP); 

 Serial.begin(9600); 

 

 

void loop() 

 

 value = analogRead(A0); 

 Serial.print("X:"); 

 Serial.print(value, DEC); 

 

 value = analogRead(A1); 

 Serial.print(" | Y:"); 

 Serial.print(value, DEC); 

 

 value = digitalRead(6); 

 Serial.print(" | Z: "); 

 Serial.println(value, DEC); 

 delay(1000); 

　　初始状态

/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十八：joystick双轴XY按键摇杆模块（PS2游戏航模控制杆)之二

*/

 

int JoyStick_X = A0; 

int JoyStick_Y = A1; 

int JoyStick_Z = 6; 

 

void setup() 



  pinMode(JoyStick_Z, INPUT); 

  Serial.begin(9600); 



void loop() 



  int x,y,z;

  x=analogRead(JoyStick_X);

  y=analogRead(JoyStick_Y);

  z=digitalRead(JoyStick_Z);

  Serial.print(x ,DEC);

  Serial.print(",");

  Serial.print(y ,DEC);

  Serial.print(",");

  Serial.println(z ,DEC);

  delay(500);