STM32 外设驱动模块【含代码】：XY摇杆模块
一、模块应用背景
XY摇杆模块是一种常见的双轴模拟输入设备，广泛应用于各种交互式控制系统中。它通过检测X轴和Y轴方向的位移，实现对方向、速度、角度等变量的控制。由于操作直观、响应快速、成本低廉，XY摇杆被广泛应用于以下场景：
-
游戏控制器
- 传统游戏手柄：用于控制角色移动、视角转动。
- 街机游戏：格斗游戏、飞行模拟器等经典控制方式。
- 遥控车/船：实现方向控制与速度调节。
-
机器人控制
- 移动机器人：实现前进、后退、转向操作。
- 机械臂：控制多自由度的精密运动。
- 无人机：用于姿态调整和飞行方向控制。
-
工业控制
- 数控设备：手动微调、对刀定位操作。
- 监控云台：控制摄像头转动与变焦。
- 医疗设备：手术机器人精密控制。
-
消费电子
- 智能家居：菜单导航、参数调节。
- 车载系统：多媒体控制。
- VR/AR设备：交互与空间定位控制。
二、模块概述
XY摇杆模块（Joystick Module）是一种双轴模拟输入装置，通过两个正交安装的电位器检测在X轴和Y轴方向上的偏移量，实现对二维方向的电压输出。
机械结构组成：
- 摇杆手柄：用户手动操作部分，通常为塑料结构。
- 十字轴结构：实现双向运动的机械传递。
- 弹簧回中机构：在释放后使摇杆自动回到中心位置，保证操作手感一致。
- 两个电位器：分别检测X轴与Y轴的位移，正交安装。
- 下压开关（Z轴）：多数模块支持按下操作，可作为独立按键输入。
工作原理：
摇杆模块内部通过电位器的电阻变化，将物理位移转换为电压信号：
- X轴运动：左右推动时，X轴电位器电阻变化。
- Y轴运动：上下推动时，Y轴电位器电阻变化。
- 复合运动：斜向推动时，两个电位器电压同时变化。
- 回中机制：弹簧保证摇杆在释放后输出电压回到中心值（VCC/2）。
主要电气参数与引脚定义：
| 引脚名称 | 功能说明 |
|---|---|
| VCC | 电源正极（3.3V – 5V） |
| GND | 电源地 |
| VRx | X轴模拟电压输出 |
| VRy | Y轴模拟电压输出 |
| SW | 按下开关数字输出（低电平有效） |
电气特性：
- 工作电压：3.3V – 5V
- 输出类型：模拟电压信号
- 中心电压：约为 VCC / 2（即1.65V@3.3V 或 2.5V@5V）
- 极限电压：0V（最小）~ VCC（最大）
- 线性关系：输出电压与摇杆位移成线性比例关系。
模块特点：
- 模拟输出：直接与单片机的ADC接口兼容。
- 结构简单：模块自带回中机构与按键。
- 低成本、易使用：适合教育、创客、DIY项目。
- 多功能性强：支持X/Y/Z三轴输入（含按键）。
- 通用接口：可直接连接Arduino、STM32、ESP32等控制器。
缺点：
- 机械磨损：电位器长期使用可能造成精度下降。
- 无自校准机制：中心电压可能因老化略有漂移。
- 抗干扰能力有限：模拟信号在长线传输中易受噪声影响。
- 不适合高精度测控：用于游戏和控制类项目更合适。
对比分析：
| 模块 | 特点 | 应用场景 |
|---|---|---|
| XY摇杆模块 | 双轴模拟输出，支持按键 | 游戏、机器人控制 |
| PS2摇杆模块 | 带接口板、抗干扰性更好 | Arduino项目、教学实验 |
| 三维摇杆模块 | 支持X/Y/Z轴全向控制 | VR交互、机械臂操控 |
三、接线图
将XY摇杆模块与STM32控制板连接如下：
| STM32引脚 | 摇杆引脚 | 功能说明 |
|---|---|---|
| VCC | VCC | 电源正极 |
| GND | GND | 电源地 |
| A0 | VRx | 读取X轴电压 |
| A1 | VRy | 读取Y轴电压 |
| PA9 | 与串口模块RX相连，用于数据输出显示 |
实物接线图：
四、实验目标与代码说明
学习目标：通过ADC采样读取XY摇杆模块的X轴与Y轴电压值，观察在不同方向推动摇杆时电压的变化。
实现步骤：
- 初始化ADC通道A0、A1；
- 连续采样VRx、VRy信号；
- 通过串口输出X/Y轴的电压值；
- （可选）读取SW引脚状态判断是否按下。
📂 代码文件请参考分享链接：
链接：
通过网盘分享的文件：XY摇杆.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1wji8Lzo9sRYa5Pp6YxCsaA?pwd=jkcf
提取码：jkcf
总结
XY摇杆模块是一款结构简单、功能直观的模拟输入设备，非常适合初学者学习ADC采样与控制输入原理。
它不仅