基于STM32的双轴XY摇杆传感器模块使用


前言

本文主要介绍的是如何通过STM32核心板 控制 双轴XY摇杆传感器模块
以及将传感信息打印到串口调试助手

提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、双轴XY摇杆传感器模块介绍

双轴XY摇杆传感器模块如图外形如图所示,共五个引脚 分别是VCC GND
X轴传感模拟量输出 以及Y轴传感模拟量输出
以及一个SW按键数字量输出

摇杆的工作原理可以理解为两个方向的电位器,和51的ADC采集时用的电位器差不多,都是通过滑动来改变输出模拟量

SW引脚是用于Z轴放下摁下时,会发生电平改变,为数字量

模块功能:可作为遥控车 无人机 船模 遥控摄像头等的控制源

二、如何使用该模块

1.进行ADC转换

摇杆模块的两个输出量都是模拟量,而STM32是无法直接识别模拟量的
所以要进行ADC转换,转换为数字量再进行操作

2.传输转换完成的数据(DMA)

当ADC转换完成后,数据会存储在相应的寄存器中,我们需要将它读取出来
本文采用DMA传输方式 可以减轻CPU的压力

3.串口打印

读取出的数据通过USART串口 打印到电脑 再根据采集的数据就可以其他功能开发,比如 数据满足某个区间 我就让LED亮灭 或者点击转动 或者说是某个方向的舵机进行转动

三、实现步骤

1.ADC初始化与配置参数

首先很明确我们要使用ADC转换,但是我们在选择引脚的时候,要注意,有些文章中有提到过,尽量别选择有复用功能的IO口,以免产生数据混乱,所以我们选择IO的时候要根据自己的原理图来选择合适的IO
核心板原理图如下:
STM32F103C8T6原理图由图可知,已经标注了我们可以通过PB0和PB1进行数据采集,那就可以直接将传感器的模拟量输出引脚对应连接,引脚需要配置为模拟输入(AIN)
通道号也已标注 为ADC1的通道8和9。(如果自己的图没有标志可以去查数据手册)

找到引脚与所用ADC通道后,即可开始进行初始化:

void ADC_DMA_Config(void)
{ 
	GPIO_InitTypeDef GPIO_lnitstructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_lnitstructure;
	
	ADC1_RCC_APBxCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);//开时钟
	ADC1_GPIO_RCC_APBxCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

	GPIO_lnitstructure.GPIO_Pin=ADC_Pin_X;
	GPIO_lnitstructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN; //设置为模拟输入
	GPIO_Init(ADC1_GPIO_Base, &GPIO_lnitstructure);
	
	GPIO_lnitstructure.GPIO_Pin=ADC_Pin_Y;
	GPIO_lnitstructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN; //设置为模拟输入
	GPIO_Init(ADC1_GPIO_Base, &GPIO_lnitstructure);

以上配置好了要用的IO引脚为模拟输入,接下来进行ADC的初始化

/*ADC工作参数配置*/
	//持续转换
	ADC_lnitstructure.ADC_ContinuousConvMode= ENABLE;
	//数据对齐方向
	ADC_lnitstructure.ADC_DataAlign= ADC_DataAlign_Right;
	//外部启动源
	ADC_lnitstructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;
	//工作模式
	ADC_lnitstructure.ADC_Mode= ADC_Mode_Independent;
	//通道开启数量
	ADC_lnitstructure.ADC_NbrOfChannel=NumChannel;
	//扫描模式
	ADC_lnitstructure.ADC_ScanConvMode= ENABLE;
	
	ADC_Init(ADCx, &ADC_lnitstructure);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
	// 配置 ADC 时钟N狿 CLK2 的 8 分频,即 9MHz
	//配置通道转换顺序 以及时间 参数分别代表 ADCx 通道号 顺序 时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel_8, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel_9, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	//使能DMA请求
	ADC_DMACmd(ADCx, ENABLE);
	//使能ADC转换 开启转换
	ADC_Cmd(ADCx, ENABLE);

ADC在初始化基本参数后,还要通过调用规则通道函数(RegularChannelConfig)来进行通道转换顺序,转换时间的配置,以及使能DMA请求。

2.实现DMA传输

定义一个数组变量ADC_ConvertedValue来存放转换后的数据
配置DMA将数据从ADC_DR寄存器中取出 传输到定义的变量中

	//储存器地址
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr=  (uint32_t)(&( ADCx->DR ));//取地址 把ADC的数据寄存器作为源 发送给
	//外设地址
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr= (uint32_t)ADC_ConvertedValue;//传输给变量 uin32表示取地址
	//数据大小
	DMA_InitStruct.DMA_BufferSize=NumChannel;
	//传输方向 储存器到 外设  DMA_DIR_PeripheralDST意味着 外设作为目标地址
	DMA_InitStruct.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;
	//储存器地址递增
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;
	//外设器地址递增
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
	//内存数据单位
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //砍一半 就是十六位了 因为ADC的精准度是12位
	//外设数据单位
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
	//DMA模式 一次传输或者循环 一次传输
	DMA_InitStruct.DMA_Mode=DMA_Mode_Circular;
	//DMA优先级 随意
	DMA_InitStruct.DMA_Priority=DMA_Priority_High;
	//使能内存到内存的传输
	DMA_InitStruct.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
	DMA_Init(DMA_CHANNEL, &DMA_InitStruct);
	DMA_Cmd(DMA_CHANNEL, ENABLE);

以上就完成了ADC的采集和DMA的传输。

3.实现串口打印

通过初始化串口通信后,利用printf将数据打印到电脑

四、效果展示

连接线路,供电,SW引脚我并未连接
在这里插入图片描述打开串口后效果图如下:
在这里插入图片描述之后通过改变摇杆的位置可以得到不同的数据,记录后,可以分成不同的扇区,实现动作判断。开发更多功能

在这里插入图片描述

感谢阅读!

<think>好的,我现在需要回答用户关于双轴XY摇杆模块X轴和Y轴与微控制器引脚的连接方式的问题。首先,我需要先理解用户的问题。用户想知道在使用这种模块时,X轴和Y轴的输出应该连接到微控制器的哪些引脚,以及对应的接线方式。 根据用户提供的引用内容,特别是引用[1]、[2]、[3]、[4],我需要从中提取相关信息。首先,引用[1]提到双轴驱动模块通过ADC转换获取数据,这说明X和Y轴输出的是模拟信号,需要连接到微控制器的模拟输入引脚。例如,STM32的ADC通道引脚。 引用[2]中提到了ESP32环境下使用双轴摇杆模块,需要注意SW引脚需要焊接电阻。虽然用户主要问的是X和Y的连接,但这里可以推断X和Y可能需要连接到支持ADC的GPIO引脚,比如ESP32的某些GPIO支持ADC功能。 引用[3]是关于SG90舵机和XY摇杆的Arduino接线示例。其中,舵机连接到数字PWM引脚,而摇杆的X和Y可能连接到模拟引脚,比如A0和A1。例如,代码中提到了使用模拟输入来读取摇杆的位置。 引用[4]中的PCF8591是一个ADC转换芯片,可能用于将摇杆的模拟信号转换为数字信号,再通过I2C与微控制器通信。这可能是在没有内置ADC的微控制器中使用的方法,例如某些51单片机。 综合这些信息,可以得出双轴XY摇杆的X和Y轴通常需要连接到微控制器的模拟输入引脚(如Arduino的A0、A1),或者通过外部ADC模块(如PCF8591)连接。不同的微控制器可能有不同的引脚配置,需要查阅具体型号的ADC引脚分配。例如,STM32的PA0、PA1等支持ADC,ESP32的GPIO32、GPIO33等也支持ADC功能。 另外,需要注意模块的供电,通常需要连接VCC和GND。SW(按键)引脚可能需要上拉电阻,如引用[2]所述,但用户的问题主要关注X和Y轴,所以可能不需要详细讨论SW引脚。 最后,可能需要给出具体的接线示例,例如Arduino、STM32、ESP32的典型连接方式,并提醒用户根据具体模块和微控制器型号调整。</think>双轴XY摇杆模块的X轴和Y轴连接微控制器引脚时,主要通过**模拟信号输入**实现数据采集,具体连接方式如下: --- ### 一、核心连接原则 1. **模拟信号特性** X轴和Y轴输出的是**连续变化的模拟电压信号**(通常0-3.3V或0-5V),需连接到微控制器的**ADC(模数转换)引脚**。 2. **供电要求** - **VCC**:接微控制器的3.3V或5V电源引脚(需匹配模块电压要求) - **GND**:接共地引脚 --- ### 二、典型接线示例 #### 1. Arduino平台 - **X轴** → 模拟输入A0 - **Y轴** → 模拟输入A1 - **代码片段**: ```cpp int xValue = analogRead(A0); // 读取X轴模拟值 int yValue = analogRead(A1); // 读取Y轴模拟值 ``` #### 2. STM32平台(如STM32F103C8T6) - **X轴** → PA0(ADC1通道0) - **Y轴** → PA1(ADC1通道1) - **配置要点**:需启用ADC时钟并配置通道为模拟输入模式[^1]。 #### 3. ESP32平台 - **X轴** → GPIO32(ADC1通道4) - **Y轴** → GPIO33(ADC1通道5) - **注意事项**:ESP32的ADC默认分辨率为12位,需调用`analogReadResolution(12)`[^2]。 #### 4. 使用外部ADC模块(如PCF8591) 若微控制器无内置ADC,需通过I2C接口连接PCF8591: - **X轴** → PCF8591的AIN0 - **Y轴** → PCF8591的AIN1 - **微控制器** ↔ PCF8591的SCL/SDA引脚[^4]。 --- ### 三、调试建议 1. **电压检测** 用万用表测量X/Y轴引脚电压,确认摇杆移动时电压在0-VCC范围内变化。 2. **代码校准** 采集静止状态下的基准值,并设置阈值过滤抖动: ```cpp int deadZone = 50; // 死区范围 if (abs(xValue - xCenter) < deadZone) xValue = xCenter; ``` ---
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