JOYSTICK + ARDUINO

jOYSTICK.
           

Una palanca de mando o joystick (del inglés joy, alegría, y stick, palo) es un dispositivo de control de dos o tres

ejes que se usa desde una computadora o videoconsola,  hasta un trasbordador espacial a  los aviones de caza,

pasando por grúas.

Se suele diferenciar entre joysticks digitales (que leen cuatro interruptores encendido/apagado en cruceta situada

en la base más sus combinaciones y los botones de acción) y joysticks analógicos (que usan potenciómetros para

leer continuamente el estado de cada eje, y además de botones de acción pueden incorporar controles deslizantes),

siendo estos últimos más precisos.

                   

Un conversor  analógico-digital , ( ADC del inglés "Analog-to-Digital Converter") es un dispositivo

electrónico capaz de convertir una entrada analógica de voltaje en un valor binario, Se utiliza en

equipos electrónicos como ordenadores, grabadores de sonido y de vídeo, y equipos de telecomunicaciones.

La señal analógica, que varía de forma continua en el tiempo, se conecta a la entrada del dispositivo y se

somete a un muestreo a una velocidad fija. La digitalización  consiste básicamente en realizar de forma periódica

medidas de la amplitud (tensión) de una señal, redondear sus valores a un conjunto finito de niveles preestablecidos

de tensión (conocidos como niveles de cuantificación) y registrarlos como números enteros en cualquier tipo de

memoria o soporte. Los procesos que dan lugar a esta conversión son el muestreo, la retención, la cuantificación

y la codificación:

Muestreo: el muestreo (en inglés, sampling) consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda.

La velocidad con que se toma esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce

como frecuencia de muestreo. El ingeniero sueco Harry Nyquist formuló el siguiente teorema para obtener una

grabación digital de calidad.“La frecuencia de muestreo mínima requerida para realizar una grabación digital de

calidad, debe ser igual al doble de la frecuencia de audio de la señal analógica que se pretenda digitalizar y

grabar” ( “Condición de Nyquist”). Sino cumplimos este requisito aparecerá el fenómeno de aliasing el cual propiciara

la aparición de frecuencias "alias", y  la señal original no puede ser reconstruida de forma unívoca a partir de la

señal digital. 

Retención (en inglés, hold): las muestras tomadas han de ser retenidas (retención) por un circuito de retención (hold),

el tiempo suficiente para permitir evaluar su nivel (cuantificación). Desde el punto de vista matemático este proceso

no se contempla, ya que se trata de un recurso técnico debido a limitaciones prácticas, y carece, por tanto, de modelo

matemático.

Cuantificación: en el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Consiste en

asignar un margen de valor de una señal analizada a un único nivel de salida. Error de cuantificación: incluso en su

versión ideal, añade, como resultado, una señal indeseada a la señal de entrada: el ruido de cuantificación: señal en

tiempo discreto y amplitud continua que resulta de igualar los niveles de las muestras de amplitud continua a los niveles

de cuantificación más próximos.

Codificación: la codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario.

Hay que tener presente que el código binario es el más utilizado, pero también existen otros tipos de códigos que también

son utilizados.
Este modelo es una base para la digitalización utilizándose en la actualidad variantes que se acoplan mas a las

capacidades de los equipos. Un ejemplo es el sobremuestreo. Sus utilidades son amplias y muy variadas en el campo

tanto de las telecomunicaciones, como en muchos ámbitos de la vida actual.

 LCD 2 x16.
      
            

          

// Comprobación de funcionamiento del ADC0 y ADC1
// Los valores van de 0 a 1024
// Son presentados en la LCD 2 x 16



#include

LiquidCrystal lcd(12,11,10,5,4,3,2);

int val0 = 0;
int val1 = 0;



void setup() {

lcd.begin(16,2);

lcd.print(" 2 Joysticks ");

analogReference(DEFAULT);

}



void loop() {

lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");

lcd.setCursor(2,1);
val0 = analogRead(0);
lcd.print(val0,DEC);

lcd.setCursor(8,1);
val1 = analogRead(1);
lcd.print(val1,DEC);

}

Descripción

Configura el voltaje de referencia usado por la entrada anal0gica.La función analogRead() devolver  

un valor de 1023 para aquella tensión de entrada que sea igual a la tensión de referencia.

Las opciones son:

·                                 DEFAULT: Es el valor de referencia analógico que viene por defecto que de 5 voltios en placas

                                  Arduino de y de 3.3 voltios en placas Arduino que funcionen con 3.3 voltios.

·                                 INTERNAL: Es una referencia de tensión interna de 1.1 voltios en el Atmega168 o Atmega328 

                                  y de 2.56 voltios en el Atmega8.

·                                 EXTERNAL: Se usara una tensión de referencia externa que tendrá que ser conectada al pin AREF.

Parámetros

Tipo:  El tipo de referencia que se desea usar (DEFAULT, INTERNAL, o EXTERNAL).

Devuelve.

Nada.

Precaución

Es recomendable que cuando se use la referencia de tensión externa se conecte al pin AREF usando una resistencia

de 5K. Esto evitara posibles daños internos en el ATMEGA si se la configuración de la referencia analógica es

incompatible con el montaje físico que se ha llevado a cabo.

Tenga en cuenta que esa resistencia afectara la tensión que se use como tensión de referencia ya que el pin AREF

posee una resistencia interna de 32K. Ambas resistencias forman un divisor de tensión, por lo tanto, si por ejemplo se

conecta una tensión de 2.5V con la resistencia de 5K la tensión que se utilice como tensión de referencia será de 2.2V

ya que esa será la tensión que caiga en el pin AREF debido al divisor de tensión al que se ha hecho referencia.

El conectar la tensión de referencia externa a través de una resistencia permite pasar mediante software de usar tensión

de referencia interna a una tensión de referencia externa sin que la configuración física del hardware nos afecte la

configuración actual del conversor A/D.

Uso del pin AREF

La tensión aplicada en el pin AREF será la que haga que el conversor A/D de su máxima lectura (1023) cuando lea una

tensión igual a la aplicada en ese pin. Tensión por debajo de esa tensión conectada a AREF será escalada

proporcionalmente, así cuando se usa la tensión de referencia por defecto (DEFAULT) el valor que nos devuelve una

tensión de 2.5V en una entrada analógica será 512.

La configuración por defecto del Arduino es la de no tener nada conectado de forma externa al pin AREF (El pin 21 del

chip ATMEGA). En este caso la configuración de la tensión de referencia será DEFAULT lo cual conecta AVCC

(Alimentación positiva +5 V) de forma interna al pin AREF. Este pin es un pin de baja impedancia (mucha corriente) por

lo que si usando la configuración DEFAULT de la tensión de referencia se conecta otra tensión que no sea la que posee

AVCC, podría dañar el chip ATMEGA.

El pin AREF también puede conectarse de forma interna a una fuente de referencia de 1.1 voltios (o 2.54 en los Atmega8)

 usando el comando analogReference (INTERNAL).Con esta configuración las tensiones aplicada a los pines analógicos

que sean iguales a la tensión de referencia interna o superior nos devolverán 1023 cuando se lleva a cabo su lectura

con la función analogRead(). Tensiones mas bajas devolverán valores proporcionales, por ejemplo, si tenemos una

tensión de 0.55 voltios en el pin analógico, nos devolverá 512.

La conexión entre la fuente de 1.1 voltios y el pin AREF es de muy alta impedancia (baja corriente), por lo que la lectura

de la tensión de 1.1 voltios solo se podrá hacer con un multimetro que tenga alta impedancia de entrada. Si se aplicase

por error una tensión de referencia externa en el pin AREF mientras se esta usando la configuración INTERNAL para la

tensión de referencia, no dañara el chip pero hará que la tensión de referencia sea la externa y no la de 1.1 voltios de la

fuente interna. Así será  recomendable que cualquier tensión externa que se conecte al pin AREF se haga a través de

una resistencia de 5K para evitar el problema mencionado arriba.

La correcta configuración del software cuando se utiliza una tensión de referencia externa se hace mediante la función

analogReference (EXTERNAL).

 Eso desconectara ambas tensión de referencia internas del pin AREF y por tanto será la externa la cual gobierne la

tensión máxima leída por el ADC.                                                              analogRead().

Lee el valor de un determinado pin definido como entrada analógica con una resolución de 10 bits.

Esta instrucción sólo funciona en los pines (0-5). El rango de valor que podemos leer oscila de 0  a 1023.

valor  =  analogRead(pin);  //  asigna a valor  lo que lee en la entrada ´pin' .

Nota: Los pins analógicos (0-5) a diferencia de los pines digitales, no necesitan ser

declarados como INPUT u OUPUT ya que son siempre INPUT´s.