รหัส Arduino สำหรับใช้จอยสติ๊กแบบสองแกน XY ร่วมกับหน้าจอ LCD Nokia 5110

รหัส Arduino สำหรับใช้จอยสติ๊กแบบสองแกน XY ร่วมกับหน้าจอ LCD Nokia 5110

บทช่วยสอนนี้จะแนะนำคุณตลอดกระบวนการใช้จอยสติ๊ก XY แบบสองแกนเพื่อควบคุมจุดที่แสดงบนหน้าจอ LCD Nokia 5110 โปรเจกต์นี้เกี่ยวข้องกับการอ่านตำแหน่งของจอยสติ๊กและอัปเดตการแสดงผลตามนั้น เมื่อสิ้นสุดคู่มือนี้ คุณจะมีการตั้งค่าที่ใช้งานได้จริง โดยการเลื่อนจอยสติ๊กจะเปลี่ยนตำแหน่งของจุดบนหน้าจอ (ในวิดีโอที่ 00:00)

ในโปรเจกต์นี้ คุณจะใช้เอาต์พุตแอนะล็อกของจอยสติ๊กเพื่อกำหนดตำแหน่งบนแกน X และ Y ค่าที่อ่านได้จากจอยสติ๊กจะถูกแมปกับขนาดของหน้าจอ LCD ทำให้จุดเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีอ่านอินพุตสวิตช์ของจอยสติ๊ก ซึ่งสามารถใช้สำหรับการโต้ตอบเพิ่มเติมได้

อธิบายฮาร์ดแวร์

ส่วนประกอบหลักสำหรับโปรเจกต์นี้ ได้แก่ Arduino จอยสติ๊ก XY แบบสองแกน และหน้าจอ LCD Nokia 5110 Arduino ทำหน้าที่เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ ประมวลผลอินพุตจากจอยสติ๊กและควบคุมการแสดงผล LCD

โดยทั่วไปจอยสติ๊กจะมีโพเทนชิโอมิเตอร์สองตัว—หนึ่งตัวสำหรับแกน X และหนึ่งตัวสำหรับแกน Y เมื่อคุณเลื่อนจอยสติ๊ก โพเทนชิโอมิเตอร์เหล่านี้จะเปลี่ยนความต้านทาน ส่งระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปยังพินอินพุตแอนะล็อกของ Arduino หน้าจอ LCD Nokia 5110 ถูกควบคุมผ่านการสื่อสาร SPI ซึ่งช่วยให้การถ่ายโอนข้อมูลและการอัปเดตการแสดงผลมีประสิทธิภาพ

รายละเอียดจาก Datasheet

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการระบายความร้อนที่เหมาะสมสำหรับการทำงานต่อเนื่อง
• ใช้ตัวเก็บประจุแยกสัญญาณเพื่อให้แหล่งจ่ายไฟมีเสถียรภาพ
• ตรวจสอบพิกัดแรงดันไฟฟ้าเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อส่วนประกอบ
• ระมัดระวังกับสัญญาณ PWM ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนด
• ตรวจสอบการเชื่อมต่อสายไฟเพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจร

คำแนะนำการเดินสายไฟ

ในการเดินสายจอยสติ๊กและหน้าจอ LCD เข้ากับ Arduino ให้เริ่มต้นโดยเชื่อมต่อพิน VCC ของจอยสติ๊กเข้ากับ 5V ของ Arduino และพิน GND เข้ากับ GND ของ Arduino เชื่อมต่อเอาต์พุตแกน X ของจอยสติ๊กเข้ากับพินแอนะล็อก A0 และเอาต์พุตแกน Y เข้ากับพินแอนะล็อก A1 เอาต์พุตสวิตช์ของจอยสติ๊กควรเชื่อมต่อกับพินดิจิทัล 2

สำหรับ LCD Nokia 5110 ให้เชื่อมต่อพินต่อไปนี้: VCC เข้ากับ 5V, GND เข้ากับ GND, SCE เข้ากับพิน 7, RST เข้ากับพิน 6, D/C เข้ากับพิน 5, DN(MOSI) เข้ากับพิน 11 และ SCLK เข้ากับพิน 13 สุดท้าย เชื่อมต่อพิน LED ผ่านตัวต้านทาน 330 โอห์มเข้ากับพิน 9 สำหรับควบคุมไฟแบ็คไลท์

ตัวอย่างโค้ดและคำอธิบาย

ในฟังก์ชัน setup เราจะเริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรมและ LCD คำสั่ง lcdBegin() จะตั้งค่าพินและเริ่มต้นการแสดงผล ค่าคอนทราสต์ถูกตั้งค่าเพื่อการมองเห็นที่เหมาะสมที่สุด

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

การดำเนินการนี้จะเริ่มต้นส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับโปรเจกต์ เพื่อให้แน่ใจว่า LCD พร้อมที่จะแสดงข้อมูล

ในฟังก์ชัน loop เราจะอ่านตำแหน่งของจอยสติ๊กและแมปกับขนาดหน้าจอ ตำแหน่งของจุดจะถูกอัปเดตตามค่า X และ Y ของจอยสติ๊ก

void loop() {
  int x = analogRead(A0); // อ่านตำแหน่ง x ของจอยสติ๊ก
  int y = analogRead(A1); // อ่านตำแหน่ง y ของจอยสติ๊ก
  int xPos = map(x, 0, 1023, 0, screenWidth); // แมป x กับหน้าจอ
  int yPos = map(y, 0, 1023, 0, screenHeight); // แมป y กับหน้าจอ
  setCircle(xPos, yPos, thickness, BLACK, 2); // แสดงจุด
  updateDisplay();
  delay(10);
}

โค้ดนี้จะอัปเดตตำแหน่งของจุดบน LCD อย่างต่อเนื่องตามการเคลื่อนที่ของจอยสติ๊ก

การสาธิต / สิ่งที่คาดหวัง

เมื่อคุณจ่ายไฟให้วงจร LCD จะแสดงจุด การเลื่อนจอยสติ๊กจะเปลี่ยนตำแหน่งของจุดแบบเรียลไทม์ตามการเคลื่อนที่ของแกน X และ Y ของจอยสติ๊ก หากกดสวิตช์จอยสติ๊ก จะสามารถ触发ฟังก์ชันเพิ่มเติมที่คุณอาจ implement ได้ ควรระวังอินพุตลอยตัวหากจอยสติ๊กไม่ได้อยู่ตรงกลาง ซึ่งอาจทำให้จุดเคลื่อนที่โดยไม่คาดคิด (ในวิดีโอที่ 01:30)

ไทม์สแตมป์ในวิดีโอ

• 00:00 - แนะนำโปรเจกต์
• 01:30 - อธิบายการเดินสายไฟ
• 02:45 - อธิบายโค้ด
• 04:10 - สาธิตการทำงาน

ภาพ

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);


}