Difference between revisions of "Matrix - Joystick"

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*Matrix-Joystick是一个双轴按键摇杆模块，由两个滑动变阻器和一个按键组成。PS2游戏用的就是这种摇杆，两路模拟量输出，一路数字量输出，X,Y轴输出为两个电位器，可以通过AD转换读出扭动角度。向下按摇杆，可以出动一路轻触开关，为数字输出，已上拉。适用于两自由度舵机云台控制或者其他遥控比例控制。
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*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。
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==特性==
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* X和Y轴，一个按键
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* 2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
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* PCB尺寸（mm）：24X32
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* 引脚说明:
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==工作原理==
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*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。<br>
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*为了更加方便地配合扩展板等标准接口，在设计上把 X,Y,Z 轴的电路都单独引出，以控制输入这个操纵杆模块的 x、y、z 的值以及在特定的值下实现某种功能。
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==下载Matrix源码==
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Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：git://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
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该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
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* nanopi分支包含了Matrix对NanoPi的支持；
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* tiny4412分支包含了Matrix对Tiny4412的支持；
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克隆Matrix配件代码仓库
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在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。参考wiki：[[NanoPi/zh|NanoPi]] <br>
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注意：必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。<br>
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下载NanoPi内核源代码并编译
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参考下图连接模块Matrix-Joystick、模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter和NanoPi <br>
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注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc-4.4.3。<br>
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编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-Joystick对应的测试程序为matrix-joystick。<br>
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===运行测试程序===
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拷贝库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上
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int main(int argc, char ** argv)
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if ((devFD = pcf8591Init()) == -1) {
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        return -1;
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    if (pcf8591SetCtrl(devFD, PCF8591_INIT_AD_CONTROL) == -1) {
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        printf("Fail to Set pcf8591 control AD\n");
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        pcf8591DeInit(devFD);
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        return -1;
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int x, y, z;
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signal(SIGINT, PS2Handler);
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for (i=0; i<PS2_READ_TIMES; i++) {
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x = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL0);
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y = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL1);
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z = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL2);
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z = 0;
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pcf8591DeInit(devFD);
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==与Tiny4412连接使用==
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===准备工作===
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参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。<br>
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注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。
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===硬件连接===
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参考下图连接模块Matrix-Joystick、模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter和Tiny4412 <br>
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|SW      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A2
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|X    || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A1
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===编译测试程序===
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进入matrix代码仓库，切换到tiny4412分支
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编译Matrix配件代码
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$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
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$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
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$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install
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注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为Tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。<br>
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编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-Joystick对应的测试程序为matrix-joystick。
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===运行测试程序===
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拷贝库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上
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$ cp install/usr/bin/* tiny4412_rootfs/usr/bin/
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$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/lib/ -d
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然后启动Tiny4412，在UbuntuCore的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-Joystick的测试程序
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$ matrix-joystick
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===代码展示===
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int main(int argc, char ** argv)
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{
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int mode = 0x0;
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if ((devFD = pcf8591Init()) == -1) {
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    if (pcf8591SetCtrl(devFD, PCF8591_INIT_AD_CONTROL) == -1) {
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        printf("Fail to Set pcf8591 control AD\n");
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        return -1;
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    }
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    int i = 0;
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int x, y, z;
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signal(SIGINT, PS2Handler);
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for (i=0; i<PS2_READ_TIMES; i++) {
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x = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL0);
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y = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL1);
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z = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL2);
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if (z > SW_TRIGGER) {
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z = 0;
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} else {
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z = 1;
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}
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printf("X=%3d Y=%3d Z=%d\n", x, y, z);
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sleep(1);
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pcf8591DeInit(devFD);
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return 0;
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}
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==与RaspberryPi连接使用==
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==与Arduino连接使用==
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==相关资料==
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Revision as of 10:24, 21 September 2015

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1 介绍

Joystick
  • Matrix-Joystick是一个双轴按键摇杆模块，由两个滑动变阻器和一个按键组成。PS2游戏用的就是这种摇杆，两路模拟量输出，一路数字量输出，X,Y轴输出为两个电位器，可以通过AD转换读出扭动角度。向下按摇杆，可以出动一路轻触开关，为数字输出，已上拉。适用于两自由度舵机云台控制或者其他遥控比例控制。
  • 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。

2 特性

  • 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

双轴摇杆PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
GND 地
5V 电源5V
SW 按键
X X轴
Y Y轴

3 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,Z 轴的电路都单独引出，以控制输入这个操纵杆模块的 x、y、z 的值以及在特定的值下实现某种功能。

4 下载Matrix源码

Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：git://github.com/friendlyarm/matrix.git
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。

  • nanopi分支包含了Matrix对NanoPi的支持；
  • tiny4412分支包含了Matrix对Tiny4412的支持；
  • raspberrypi分支包含了Matrix对RaspberryPi的支持；

在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例 

$ sudo apt-get install git

克隆Matrix配件代码仓库 

$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个matrix目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。

5 与NanoPi连接使用

5.1 准备工作

在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。参考wiki：NanoPi
注意：必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。
下载NanoPi内核源代码并编译 

$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
$ cd linux-4.x.y
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
$ make nanopi_defconfig
$ touch .scmversion
$ make

5.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Joystick、模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter和NanoPi
matrix-joystick_nanopi

连接说明：

Matrix-Joystick
GND NanoPi Pin14
5V NanoPi Pin2
SW Matrix-Analog_to_Digital_Converter A2
X Matrix-Analog_to_Digital_Converter A1
Y Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

5.3 编译测试程序

进入matrix代码仓库，切换到nanopi分支 

$ cd matrix
$ git checkout nanopi

编译Matrix配件代码 

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc-4.4.3。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-Joystick对应的测试程序为matrix-joystick。

5.4 运行测试程序

拷贝库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上 

$ cp install/usr/bin/* nanopi_rootfs/usr/bin/
$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/lib/ -d

然后启动NanoPi，在Debian的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-Joystick的测试程序 

$ matrix-joystick

5.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
	int mode = 0x0;
 
	if ((devFD = pcf8591Init()) == -1) {
        printf("Fail to init pcf8591 AD\n");
        return -1;
    }
    if (pcf8591SetCtrl(devFD, PCF8591_INIT_AD_CONTROL) == -1) {
        printf("Fail to Set pcf8591 control AD\n");
        pcf8591DeInit(devFD);
        return -1;
    }
 
    int i = 0;
	int x, y, z;
	signal(SIGINT, PS2Handler);
	for (i=0; i<PS2_READ_TIMES; i++) {
		x = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL0);
		y = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL1);
		z = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL2);
		if (z > SW_TRIGGER) {
			z = 0;
		} else {
			z = 1;
		}
		printf("X=%3d Y=%3d Z=%d\n", x, y, z);
		sleep(1);
	}
	pcf8591DeInit(devFD);
	return 0;
}

6 与Tiny4412连接使用

6.1 准备工作

参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。

6.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Joystick、模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter和Tiny4412
matrix-joystick_tiny4412

连接说明：

Matrix-Joystick
GND Tiny4412 CON16 GND
5V Tiny4412 CON16 5V
SW Matrix-Analog_to_Digital_Converter A2
X Matrix-Analog_to_Digital_Converter A1
Y Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

6.3 编译测试程序

进入matrix代码仓库，切换到tiny4412分支 

$ cd matrix
$ git checkout tiny4412

编译Matrix配件代码 

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为Tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-Joystick对应的测试程序为matrix-joystick。

6.4 运行测试程序

拷贝库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上 

$ cp install/usr/bin/* tiny4412_rootfs/usr/bin/
$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/lib/ -d

然后启动Tiny4412，在UbuntuCore的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-Joystick的测试程序 

$ matrix-joystick

6.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
	int mode = 0x0;
 
	if ((devFD = pcf8591Init()) == -1) {
        printf("Fail to init pcf8591 AD\n");
        return -1;
    }
    if (pcf8591SetCtrl(devFD, PCF8591_INIT_AD_CONTROL) == -1) {
        printf("Fail to Set pcf8591 control AD\n");
        pcf8591DeInit(devFD);
        return -1;
    }
 
    int i = 0;
	int x, y, z;
	signal(SIGINT, PS2Handler);
	for (i=0; i<PS2_READ_TIMES; i++) {
		x = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL0);
		y = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL1);
		z = pcf8591Read(devFD, mode, PCF8591_AIN_CHANNEL2);
		if (z > SW_TRIGGER) {
			z = 0;
		} else {
			z = 1;
		}
		printf("X=%3d Y=%3d Z=%d\n", x, y, z);
		sleep(1);
	}
	pcf8591DeInit(devFD);
	return 0;
}

7 与RaspberryPi连接使用

8 与Arduino连接使用

9 相关资料

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