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Código Arduino para usar um joystick XY de dois eixos com uma tela LCD Nokia 5110

Este tutorial irá guiá-lo através do processo de utilização de um joystick XY de dois eixos para controlar um ponto exibido num ecrã LCD Nokia 5110. O projeto envolve ler a posição do joystick e atualizar o ecrã em conformidade. No final deste guia, terá uma configuração funcional em que mover o joystick altera a posição de um ponto no ecrã (no vídeo em 00:00).

Neste projeto, você utilizará as saídas analógicas do joystick para determinar sua posição nos eixos X e Y. As leituras do joystick serão mapeadas para as dimensões da tela LCD, permitindo que o ponto se mova suavemente. Além disso, você aprenderá a ler a entrada do interruptor do joystick, que pode ser usada para interações adicionais.

Hardware Explicado

Os componentes principais deste projeto incluem o Arduino, o joystick XY de dois eixos e o display LCD Nokia 5110. O Arduino atua como microcontrolador, processando as entradas do joystick e controlando o display LCD.

O joystick normalmente tem dois potenciômetros, um para o eixo X e outro para o eixo Y. À medida que você move o joystick, esses potenciômetros alteram a resistência, enviando níveis de tensão variáveis para os pinos de entrada analógica do Arduino. A tela LCD Nokia 5110 é controlada via comunicação SPI, o que permite transferência eficiente de dados e atualizações do display.

Detalhes da ficha técnica

• Assegure a dissipação de calor adequada para operação contínua.
• Use capacitores de desacoplamento para uma alimentação estável.
• Verifique as classificações de tensão para evitar danificar os componentes.
• Tenha cuidado com os sinais PWM; certifique-se de que estejam dentro dos limites especificados.
• Verifique as conexões da fiação para evitar curtos-circuitos.

Instruções de fiação

Para ligar o joystick e o ecrã LCD ao Arduino, comece por ligar o pino VCC do joystick ao 5V do Arduino e o pino GND ao GND do Arduino. Ligue a saída do eixo X do joystick ao pino analógicoA0e a saída do eixo Y para o pino analógicoA1. A saída do interruptor do joystick deve ser conectada ao pino digital2.

Para o LCD Nokia 5110, conecte os seguintes pinos: VCC a 5V, GND a GND, SCE ao pino7, RST ao pino6, D/C para pino5, DN(MOSI) ao pino11, e SCLK ao pino13. Por fim, conecte o pino do LED através de um resistor de 330 Ohm ao pino9para controle da retroiluminação

Exemplos de código e tutorial passo a passo

Na função setup(), inicializamos a comunicação serial e o LCD. O comandolcdBegin()Configura os pinos e inicializa o display. O contraste é ajustado para visibilidade ideal.

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcdBegin(); 
  setContrast(40); 
  delay(1000);
  clearDisplay(BLACK);
  updateDisplay();
}

Isso inicializa os componentes necessários para o projeto, garantindo que o LCD esteja pronto para exibir informações.

Na função loop, lemos a posição do joystick e a mapeamos para as dimensões da tela. A posição do ponto é atualizada com base nos valores X e Y do joystick.

void loop() {
  int x = analogRead(A0); // read the x position of joystick
  int y = analogRead(A1); // read the y position of joystick
  int xPos = map(x, 0, 1023, 0, screenWidth); // map x to screen
  int yPos = map(y, 0, 1023, 0, screenHeight); // map y to screen
  setCircle(xPos, yPos, thickness, BLACK, 2); // display the dot
  updateDisplay();
  delay(10);
}

Este código atualiza continuamente a posição do ponto na tela LCD com base no movimento do joystick.

Demonstração / O que esperar

Ao ligar o circuito, o LCD exibirá um ponto. Mover o joystick reposicionará o ponto em tempo real de acordo com os movimentos X e Y do joystick. Se o interruptor do joystick for pressionado, isso pode acionar funcionalidades adicionais que você pode implementar. Esteja ciente de possíveis entradas flutuantes se o joystick não estiver centralizado, o que pode levar a movimentos inesperados do ponto (no vídeo em 01:30).

Marcas de tempo do vídeo

• 00:00- Introdução ao projeto
• 01:30- Explicação da fiação
• 02:45- Passo a passo do código
• 04:10- Demonstração da funcionalidade

Imagens

Nokia 5110_LCD back view

Arduino wiring for Nokia 5110 LCD with Joystick

Nokia 5110_LCD

Nokia 5110_LCD back view

Arduino wiring for Nokia 5110 LCD with Joystick

Nokia 5110_LCD

/*
 * This is Arduino code to use a dual-axis XY joystick with a Nokia 5110 screen to move a dot on the screen.
 * It also reads the switch.
 * Other Arduino libraries and videos: https://robojax.com
 
 * Watch the video for this code to learn it fully.
  * Watch the video here: https://youtu.be/zqDZybR5JSE
 * This code is offered "as is" without any warranty.
 * If you are sharing this code, you must keep this copyright note.
 */
 /*
/* Nokia 5100 LCD Example Code with Added Joystick by Robojax
   Graphics driver and PCD8544 interface code for SparkFun's
   84x48 Graphic LCD.
   https://www.sparkfun.com/products/10168
   Original source code:
https://github.com/sparkfun/GraphicLCD_Nokia_5110

  This stuff could all be put into a library, but we wanted to
  leave it all in one sketch to keep it as transparent as possible.

  Hardware: (Note most of these pins can be swapped)
    Graphic LCD Pin ---------- Arduino Pin
       1-VCC       ----------------  5V
       2-GND       ----------------  GND
       3-SCE       ----------------  7
       4-RST       ----------------  6
       5-D/C       ----------------  5
       6-DN(MOSI)  ----------------  11
       7-SCLK      ----------------  13
       8-LED       - 330 Ohm res --  9
   The SCLK, DN(MOSI), must remain where they are, but the other 
   pins can be swapped. The LED pin should remain a PWM-capable
   pin. Don't forget to stick a current-limiting resistor in line
   between the LCD's LED pin and Arduino pin 9!
   Modified by Ahmad S. for Robojax.com
   on Mar 11, 2018 at 20:49 at Ajax, Ontario, Canada
*/
#include <SPI.h>
#include "LCD_Functions.h"

#define sw 2 // pint 2 is used for joystick switch input
#define screenWidth 83 // NOkia screen width
#define screenHeight 47 // Nokia screen height
int thickness =1;// the thickness of the dot


void setup()
{
  // Robojax Dual Axis joystick  with Nokia 5110 LCD screen project
  Serial.begin(9600);

  lcdBegin(); // This will setup our pins, and initialize the LCD
  //updateDisplay(); // with displayMap untouched, SFE logo
  setContrast(40); // Good values range from 40-60
  delay(1000);

  clearDisplay(BLACK);
  updateDisplay();
}


void loop()
{
  clearDisplay(WHITE);  
   // Robojax Dual Axis joystick  with Nokia 5110 LCD screen project
  int x = analogRead(A0);// read the x position of joystick
  int y = analogRead(A1); // read the y position of joystick
  int xPos = map(x, 0, 1023,0,screenWidth);// map or translate the x of joystick to x of screen
  int yPos = map(y, 0, 1023,0,screenHeight); // map or translate the y of joystick to y of screen
  int sStat = digitalRead(sw);//read the switch from pin 2
  Serial.print("X: ");
  Serial.print(xPos);
  Serial.print(" Y: ");
  Serial.println(yPos);// Robojax prints y

  // Robojax Dual Axis joystick  with Nokia 5110 LCD screen project
   //setCircle(xPos, yPos, thicness, BLACK, 2);
   // xPos is the position of x
   // yPos is the position of y
   // thickness
  setCircle(xPos, yPos, thickness, BLACK, 2);// display the dot on the screen
    updateDisplay();
  delay(10);


}