【课程设计】3.Joystick（版本二）摇杆驱动小车

1. 前言

在【课程设计】2.Joystick（版本一）按键驱动小车中实现了Joystick使用按键控制小车上下左右跑动，但是玩耍程度不够高。

版本二来实现使用遥感来控制小车，同时利用简单的线性算法识别和读取摇杆上的方向和速度

2. 功能实现

首先在Visual Studio用C++实现点坐标的处理，得到方向值和速度值。
之所以先在VS上写，完全是因为方便测试和调试。
测试完成后，只要将结构体和4个函数拷贝过去用即可。

#include <iostream>
using namespace std;
typedef struct
{
    int x,y;
}Point;

// y=x line, explore Point(p)'s location
// return 1 means above
// return 0 means below
int yEx(Point p)
{
    return p.x<p.y;
}
// y=-x+1024 line, explore Point(p)'s location
// return 1 means above
// return 0 means below
int yEx4(Point p)
{
    return -p.x+1024<p.y;
}

// return p's loc on map
// return 1 means up, 2 means down
// return 3 means left, 4 means right
int directionGet(Point p)
{
    int dir_1=yEx(p);
    int dir_2=yEx4(p);
    if(dir_1 && dir_2) return 1;
    if(dir_1 && dir_2+1) return 3;
    if(dir_1+1 && dir_2) return 4;
    return 2;
}
// According to p, return speed
// return 0-4 means no v or 1-4 v
// X Y according 0-1024
int speedGet(Point p)
{
    int x=p.x,y=p.y;
    
    if(p.x<112 || p.x>912 || p.y<112 || p.y>912) return 4;
    if(p.x<212 || p.x>812 || p.y<212 || p.y>812) return 3;
    if(p.x<312 || p.x>712 || p.y<312 || p.y>712) return 2;
    if(p.x<412 || p.x>612 || p.y<412 || p.y>612) return 1;
    return 0;   // p.x:412-612  p.y:412-612
}
int main()
{
    Point p;
    p.x=512; p.y=512;
    cout<<"directionGet="<<directionGet(p)<<endl;
    cout<<"speedGet="<<speedGet(p)<<endl;
    return 0;
}

在设计中，方向有1~4，4个值，分别代表上下左右；
通过判断点分别位于两条交线的上下位置，来判断点所在的区间。
在这里粗略地将两条交线上的点不作考虑，影响很小。

草稿图

速度有0~4，5个值，分别代表无速度，一档、二挡、三挡、四挡速度。
对应区间范围都是200，以一个类似于同心圆的方式划分速度档数。

草稿图

版本二：Joystick端代码考虑到要发送方向和速度，所以对两个数据进行编码后发送。
高4位为方向值，低4位为速度值。

   Point p;
   unsigned char speed_get=0,direc_get=0;
   unsigned char signal_send;
   p.x=analogRead(PIN_ANALOG_X);  //获取X值
   p.y=analogRead(PIN_ANALOG_Y);  //获取Y值
   speed_get=speedGet(p);      //根据P点获得速度
   direc_get=directionGet(p);  //根据P点获得方向
   signal_send |= direc_get<<4 | speed_get;  //编码
   //Serial.println(signal_send,BIN);
   if(speedGet(p))             //速度不为0时发送信号
   {
      Serial.write(signal_send);  
      delay(DELAY);
   }

版本二：修改motor.h 使其适应多速度触发
这里只展示UP_Run函数的修改，其他函数类似。
这里INCREMENT_SPEED是为了对传进来的速度值进行一个增量位移

#ifndef __MOTOR_H
#define __MOTOR_H     

#define INCREMENT_SPEED 2  //速度增量

void UP_Run(unsigned char speedGet)
{
    speedGet += INCREMENT_SPEED;

    unsigned char i;
    //A轮 正转
    CLR_INA1();
    SET_INA2();
    //B轮 正转
    CLR_INB1();
    SET_INB2();
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        if(i%2==0)
        {
            CLR_ENB();
            CLR_ENA();
            delay(10-speedGet);
        }else
        {
            SET_ENB();
            SET_ENA();
            delay(speedGet);
        }
    }
    CLR_ENB();
    CLR_ENA();
}
#endif  

版本二：Arduino-Board 端代码

#define UP    0x01
#define DOWN  0x02
#define LEFT  0x03
#define RIGHT 0x04

void loop()
{
  unsigned char signalGet,speedGet,direcGet;
  signalGet = Serial.read();    //获取信号
  direcGet = signalGet>>4;      //解码
  speedGet = signalGet&0x0F;
  switch(direcGet)
  {
    case UP:    UP_Run(speedGet);    break;
    case DOWN:  DOWN_Run(speedGet);  break;
    case LEFT:  LEFT_Run(speedGet);  break;
    case RIGHT: RIGHT_Run(speedGet); break;
    default: STOP_Run(); break;
  }
}

3. 功能延伸

小车启动前，使用按键和OLED对小车进行初始化；小车设置完毕后，使用遥感对小车进行控制。