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M5Stack Joystick and moio control

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M5Stack Joystick と moio の操作。             2020.02.01

M5Stack Analog Joystick を製作し M5Stack Wheel ( moio ) を操作します。

取り付け取り外しが簡単で 必要なものを必要な時に アタッチする事が可能。


左  :M5Stack Wheel ( moio )
中央上:M5Stack Analog Joystick
中央下:M5Stack UNIT Analog Joystick

使用機材:Makerbot Replicator 2X。低価格のプリンターは これと同等です。
低解像度 3D Printer の解説「Make an M5Stack case. Part 1」を参照下さい。
CAD:低解像度 3D Printer で製作可能なデーターです。
CAD File と Sketch:Thingiverse M5Stack Joystick by macsbug に公開。

費用:
1. Analog Joystick による製作:270円
2. M5Stack I2C Analog Joystick による製作:760円


構成:

Analog Joystick : 250円
Joystickの値は、X=Y=0〜4095

 

UNIT Analog Joystick : 730円
UNIT Joystick for M5Stack(1100円)をケースに収納。
UNITとGroveのWireを収納し 操作しやすく綺麗です。
UNIT Joystick は I2C接続。
値は X(11〜244)、Y(4〜241)。ゼロや最大値(255)は出力しません。

 


部品表:

1. Analog Joystick

Analog Joystick Module:250円
No Nomen Purchase Price
1  M5Stack PROTO Board
 tomorrow56 設計基板
, 又は 他の基板
100円
2  Analog Joystick:10KΩ Volume
 Amy 001 Store

, 輸送期間 19日

,2pcs 117円

 59円
2  Analog Joystick:10KΩ Volume  Amy 001 Store 109円
2  I2C Analog Joystick for M5Stack

 M5Stack Official Store 543円
3  Diode:RSX101VAM-30
 秋月:20個 180円 9円
3  Diode:RSX101VA-30  YIXUANTAI Official Store 10円
4  Case:Front cover

 DIY : 材料費 FDM
, CAD File:Thingiverse
10円
5  Case:Expansion single
 DIY : 材料費 FDM
, CAD File:Thingiverse
5円
6  Case:Rear cover
 DIY : 材料費 FDM
, CAD File:Thingiverse
10円
7 2.54mm Double Row Straight

/Right Angle Male Pin. 2×15 1pcs

 glhk05
•Type:Right Angle
•Material:0.8U environmental gold
2 x 40 ( 80P ) (1/2)
20pcs 939円。輸送 11日
24円
7  ピンヘッダー(オス型) 2 x 15, 1pcs
 秋月電子通商:
, 2 x 40 ( 80P ) 1/2個
50円
8  M2 5mm Tapping Screw, 4pcs
 西川電子部品株式会社 6円
9  M3*3*4 , Insert nut, 4pcs

, Front cover の内側に取り付ける
 huanshop2015
, 50pcs 237円 , 輸送21日
20円
= ==================== ============== ====
 Total Cost:Analog Joystick 243
 Total Cost:UNIT Joystick for M5 727

Diode:RSX051VA-30 100pcs : 1030円、12日:YIXUANTAI Official Store
M5Stack Joystick Unit:現在は $4.95。当時は $12.13 , 輸送期間=16day

JoyStick Breakout Module:基板付きの Joystick です。
_ 100円以内で低価格。抵抗値は5KΩ。
_ 基板付きですので Extension Board の加工が必要です。
_  


配線図:

Analog Joystick:Joystick の X,Y を M-BUS へ接続します。

 Wiring 3V3 X GND 3V3 Y GND BA Switch
 Joystick X_vdd X GND Y_vdd Y Y_GND Diode↓ S
 M-BUS 3V3 35 GND 3V3 34 GND 5V 16

Solder side Parts side

 

UNIT Joystick for M5:

_ I2C 接続にて SDA=21, SCK=22 , GND=GND , 5V=5V に接続します。


追記:Joystick Axis Analog Sensor Module:2010.02.07
_ AliExpress の Amy 001 Store が販売している Joystick は
_ PS4/PS4 Pro/PS4 Slim controller用です。抵抗値は 10KΩです。
_ 尚、5KΩが混在している場合があり 抵抗値を確認します。
_ 価格:2pcs 117円 ( $1.05 )で 1個 59円です。輸送期間は 19日。
_ 基板への装着:
_  Pin の配置が 2.54mm 基板に そのまま接続はできません。
_  左画像の様に 右のVRは3pinを基板に挿し、左のVRは 3pinの足を
_  折り曲げて基板の上でハンダ付けします。スイッチも同様です。

Parts side Parts side
Joystick , PCB , Case
Complete:230円
ケースは 低解像度 3D Printerで製作。
Extension Module で M5Stackと接続します。

 


M5Stack と Battery 動作時の注意事項:
現象:3V3 の負荷に 10kΩをGNDに接続すると起動しません。
_  電源管理IC IP5306のBatteryの設定により5V outputは 1.9V。
_  これにより LDO EA3036の3V3 outputは 0V になり起動しません。
_  22kΩやUSB供給の時は 起動します。
原因:電源管理IC IP5306 の設定によるものと判断します。
対策:Battey端子からDiodeを介して IP5306 5V outputへ接続する。
_  配線:M-BUS BAT → Diode → IP5306 5V Output ( EA3036 Input )
_  これにより LDO EA3036の入力電圧が確保され 3V3 が出力されます。
_  他に M5Stack Team が行なっている様に I2C接続(高抵抗)にする。
負荷:この事からM5Stack+Battery設計時の注意事項として負荷は22kΩ以下
_  にしない事。多くはBattery動作が必然になりますので対策をするべき。
事例:Analog Joystick等のVolumeは 通常5KΩか10KΩです。X,Y並列に
_  すると 半分の抵抗値が 3V3の負荷になります。
_  その為に GROVEは 5Vを使用しています。


プログラム:
_ 通信方式:UDP通信です。設定値は画面に表示されます。
_ Sketch:Thingiverse M5Stack Joystick by macsbug の中に
_  M5Stack_moio_joystick_kit.zip を公開しています。
_  構成:M5Stack_moio_joystick_kit.zip
_   M5_moio_joystick:moio 用 ( server )
_   M5_WiFi_Joystick:Analogjoystick用 ( client )
_   M5_WiFi_i2c_Joystick:UNIT Analogjoystick用 ( client )
_   .bin File も用意し SD-Updateによる SDによる起動が可能です。
_ リストは Thingiverseに公開している為、この場所には表示しません。
_ 直進性と 左右のモーターバランスの為に 補正値があります。
_ 画像:上 = moio , 下 = Joystick


参考:
2020.01.30:Make an M5Stack case. Part 1:低解像度3D Printerで製作する方法。
2019.12.03:M5 Wheel ( moio ) part 2:作りやすいmoioのケース。
2019.08.26:Operate M5 Whell (moio) with RCWControll:iPhoneによる操作。
2019.08.21:M5 Wheel Module ( moio ):moioの製作。Blinkによる操作


感想:

コントローラー:制御するコントローラーには ボタンによる上下左右しか
_ できない物があり、その為に 斜め操作ができなく操縦が難しくなります。

操縦性:アナログの0〜4095の操作範囲と変化率、指の感覚を合わせる事が
_ なかなか難しいです。操作範囲が狭いと操縦性が悪くなります。
_ こういう点で プレステのコントローラーは実に良く出来ています。
_ スマホのアプリは アナログ表示ですが 信号はデジタルですので
_ スムーズに操作する事が出来ています。

UNIT Analog Joystick:M5Stack はケースに入り綺麗ですが GROVE による
_ UNITの接続方法は綺麗でなく操作もしにくいです。
_ ケースに入れる事により綺麗に、そして操作しやすくなります。

スケッチ公開:Thngiverseの中に スケッチも可能である事が解りました。
_      そこで スケッチも含めて公開出来ました。


M5Stack , Analog Joystick , Analog , UNIT Analog Joystick , Battery ,
UDP ,

Written by macsbug

2月 1, 2020 @ 7:54 pm

カテゴリー: M5STACK

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