Коротко про KY-023

KY-023 — двоосьовий аналоговий джойстик для керування по координатах X і Y, доповнений кнопкою натискання на ручку.

Модуль зручно використовувати в пультах, робототехніці, меню та навчальних стендах, де потрібне не лише дискретне «ліворуч/праворуч», а пропорційне значення відхилення. Для роботи контролер повинен мати два аналогові входи та один цифровий вхід; живлення модуля — 3,3–5 В.

Ключові характеристики

Модель: KY-023
Осі керування: X і Y, аналогові виходи VRx та VRy
Додатковий орган керування: кнопка SW під ручкою
Напруга живлення: 3,3–5 В
Потенціометри: 2 × 10 кОм
Розміри: 34 × 26 × 32 мм
Маса: 11 г

Детальний опис та особливості

Два пропорційні канали та кнопка

За кожну вісь відповідає окремий потенціометр на 10 кОм. Під час нахилу ручки напруга на VRx або VRy змінюється, а мікроконтролер перетворює її на числове значення своїм АЦП. Тому кількість цифрових градацій визначає саме АЦП обраної плати, а не джойстик.

Напруга на аналогових виходах залежить від напруги живлення модуля: для контролера з входами, розрахованими на 3,3 В, джойстик слід живити від 3,3 В; для 5-вольтової схеми можна використати 5 В.^[1] У нейтральному положенні обидва канали перебувають поблизу середини діапазону, але фактичний центр кожного екземпляра варто визначити програмно після монтажу.

Як обробляти сигнал

Для плавного керування зчитайте VRx і VRy двома аналоговими входами, визначте мінімум, центр і максимум кожної осі, а потім масштабуйте значення під швидкість, напрямок або положення виконавчого механізму. Невелику нейтральну зону краще задавати за результатами власного калібрування, а не за фіксованими універсальними числами.

Кнопка SW замикає сигнальний контакт на GND, тому цифровий вхід зручно налаштувати з внутрішнім підтягуванням. За такої схеми натисканню відповідає низький логічний рівень.^[1]

Підійде / не підійде

Підійде

для пропорційного керування рухом по двох осях;
для меню, де нахил задає напрямок, а натискання підтверджує вибір;
для пультів роботів, маніпуляторів і поворотних платформ;
для навчання роботі з аналоговими входами та калібруванням;
для контролерів із двома доступними каналами АЦП.

Не підійде

для безпосереднього підключення двигуна або сервоприводу без мікроконтролера;
як поворотний енкодер — ручка нахиляється, а не обертається безперервно;
для Raspberry Pi без зовнішнього АЦП: у плати немає вбудованих аналогових входів.^[1]
якщо потрібні лише чіткі кнопкові напрямки без пропорційного сигналу — можна вибрати п’ятипозиційний цифровий модуль навігації або D-pad на п’ять кнопок з одним аналоговим виходом.

Приклади застосування

Керування сервоприводом

Одна вісь джойстика задає цільове положення, мікроконтролер масштабує результат АЦП і формує керувальний сигнал для сервоприводу SG90. Сервопривід не підключають до VRx або VRy напряму; для нього потрібні окремий керувальний вихід і відповідне живлення.

Пульт панорамування та нахилу

Вісь X можна призначити для повороту, вісь Y — для нахилу, а кнопку SW — для повернення в задане положення або перемикання режиму.

Навігація в меню

Напрямок відхилення переміщує курсор, величина відхилення може змінювати швидкість прокручування, а натискання ручки підтверджує вибір.

USB-контролер

Два аналогові канали та кнопку можна використати як органи введення саморобного HID-пульта, якщо обрана плата й програма підтримують потрібний USB-профіль.

Підключення та налаштування

Виберіть контролер

Для зчитування KY-023 можна взяти плату з двома аналоговими входами на вибір: Nano V3.0 на ATmega328P для звичайного прототипування або Pro Micro на ATmega32U4, якщо проєкту потрібен USB HID.
З’єднайте живлення

Підключіть GND до спільної землі, а контакт живлення — до 3,3 В або 5 В відповідно до допустимої напруги аналогових входів контролера.
Підключіть сигнали

VRx і VRy підключіть до двох аналогових входів, а SW — до цифрового входу з підтягуванням до живлення. Перед подаванням напруги звірте позначення безпосередньо на отриманій платі.
Виконайте калібрування

Зчитайте крайні та центральні значення обох осей, збережіть їх у програмі й задайте нейтральну зону, достатню для стабільного стану без помилкових рухів.

Обмеження та безпека

Не перевищуйте напругу аналогового входу

Живлення KY-023 визначає верхній рівень сигналів VRx і VRy. Не живіть модуль від 5 В, якщо аналоговий вхід контролера допускає лише 3,3 В.

Модуль не керує навантаженням напряму

VRx і VRy є вимірювальними сигналами для АЦП. Двигуни, реле та сервоприводи підключають через відповідний контролер, драйвер і живлення.

Центр потребує калібрування

Не закладайте в програму припущення про абсолютно однаковий центр для всіх екземплярів. Перевірте фактичні значення після встановлення та за потреби додайте нейтральну зону.

FAQ

Скільки входів контролера потрібно для KY-023?

KY-023 потребує двох аналогових входів для VRx і VRy та одного цифрового входу для кнопки SW.

Чому натиснута кнопка повертає LOW?

Кнопка SW замикає сигнал на GND. Якщо цифровий вхід налаштовано з pull-up, у спокої він читає HIGH, а під час натискання — LOW.^[1]

Чи має KY-023 власну роздільну здатність 10 біт?

Ні. Джойстик формує аналогову напругу, а цифрову роздільну здатність визначає АЦП мікроконтролера або зовнішнього перетворювача.

Чи можна підключити KY-023 до Raspberry Pi?

Кнопку можна зчитувати цифровим GPIO, але для осей X і Y потрібен зовнішній АЦП, оскільки Raspberry Pi не має вбудованих аналогових входів.^[1]

Документи та джерела

Joy-IT SensorKit, “KY-023 Joystick (X-Y-Axis)” — принцип аналогового зчитування, підключення на 3,3 В і 5 В, active-low кнопка з pull-up та використання зовнішнього АЦП з Raspberry Pi.

KY-023 Джойстик оригінальний двоосьовий