Tutorial Arduino + 2 DC motor control with joystik

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Let me introduce myself.
My name is Thierry and I'm a fan like many of you car racing. Electronics, I am passionate about for some time developing motor control solutions.
This mix of ideas inspired me to create a racing simulator, but that is not similar to others. It is interested in the fact to drive a racing car, is not only the sensation of speed, but especially to feel what a real pilot endured. Everyone does not have the budget to become race driver in the Porsche Team Patrick Dempsey Getting shake in all directions is good, see its simulator seat bow almost vertical when accelerating it seems no realistic. Especially with this kind of simulation, gravity or centripetal is ephemeral. My principle is to stay as close to reality. Both in terms of sensations, the riding position and especially the mass transfer. The purpose of my simulator will be to subject the driver the different forces (centripetal, acceleration, braking, ...) but continuously. If there is a long bend, the driver has to undergo this force throughout the period of the turn, depending on the speed of transition curve. With today simulators, just the start pulse is given (when the seat reclines) and then? ... No more sensations .... So for this, it will be a new approach and a new seat definition vision . simulation racing cars ? Time to first test ... How to control a motor part 1 will give us an idea of operation and interactivity between a microcontroller (Arduino) and motors. part 1: for my part, I will work Arduino Uno with a type of electronic card. . Simple and effective for the control of different types of engines My first step has been to understand the operation of this card, and simply drive 2 DC motors with a mini joystick. To achieve this we must: ⦁ 1x Arduino Uno ⦁ 1x Joystick ⦁ development 1x plate ⦁ Cables ⦁ 2x DC motor ⦁ 1x Chip L293D order to properly connect all this, here is the information: Input and Outputs L293D: for motor 1 1: Enter the PWM signal. In order to vary the speed of the motor 2 and 7: Digital input (ON or OFF). Depending on the combination of these two inputs, the motor will turn in one direction or the other. 3 and 6: Connecting the DC motor 4 and 5: GND must link these two pin to ground (to -) To the Engine 2 9: Enter the PWM signal. In order to vary the speed of the motor 10 and 15: Digital input (ON or OFF). Depending on the combination of these two inputs, the motor will turn in one direction or another. 11 and 14: Motor connection DC 12 and 13: GND must link these two pin to ground (to -) The Pin 8 is used to power engines (can go up 36 Volt), but I advise you to put 9V, for small motor that's a lot. the pin 16 will be powered by the Arduino (5V) ... from side of the Arduino, here or connect Pin L293D and the joystick.


Je me présente.
Je m'appelle Thierry et je suis fan comme beaucoup d'entre vous de courses de voitures. Électronicien, je me passionne depuis quelques temps à développer des solutions de contrôle moteurs.
Ce mélange d'idées m'a donné envie de réaliser un simulateur de course, mais qui ne s'apparente pas aux autres.

Ce qui est intéressent dans le fait de piloter un bolide, n'est pas seulement la sensation de vitesse, mais surtout de ressentir ce qu'endure un vrai pilote. Tout le monde n’a pas le budget pour devenir pilote de course dans le Team Porsche de Patrick Dempsey
Se faire secouer dans tous les sens c'est bien, voir son siège de simulateur s'incliner presque à la verticale lors d'une accélération cela me semble aucunement réaliste. Surtout qu'avec ce genre de simulation, la force de gravité ou centripète est éphémère.
Mon principe sera de rester au plus près de la réalité. Tant au niveau des sensations, de la position de pilotage et surtout du transfert de masse.
Le but de mon simulateur sera de faire subir au pilote les différentes forces (Centripète, accélération, freinage, …) mais en continu. S’il y a un long virage, le pilote doit subir cette force durant toute la période du virage, en fonction de la vitesse de passage en courbe. Avec les simulateurs actuels, juste l’impulsion de départ est donnée (lorsque le siège s’incline), et ensuite ?... plus aucune sensations….

Donc pour ceci, ce sera une nouvelle approche et une nouvelle vision définition du siège de simulation de courses autos.

Passons aux premiers tests… Comment contrôler un moteur ?
La partie 1 va nous donner une idée de fonctionnement et de l’interactivité entre un microcontrôleur (Arduino) et les moteurs.

Partie 1:
Pour ma part, je vais travailler avec une carte électronique de type Arduino Uno. Simple et efficace pour le contrôle de différents types de moteurs.

Ma première étape aura été de comprendre le fonctionnement de cette carte, et de simplement piloter 2 moteurs DC avec un mini joystick.

Pour réaliser ceci il faut :

⦁ 1x Arduino Uno
⦁ 1x Joystick
⦁ 1x Plaque de développement
⦁ Câbles
⦁ 2x moteur DC
⦁ 1x Chip L293D

Afin de connecter correctement tout ceci, voici les informations:

Entrée et Sorties du L293D:
Pour le Moteur 1
1 : Entrée du signal PWM. Afin de faire varier la vitesse du moteur
2 et 7 : Entrée numérique (ON ou OFF). En fonction de la combinaison de ces 2 entrées, le moteur va tourner dans un sens ou dans l’autre.
3 et 6 : Branchement du moteur DC
4 et 5 : GND Il faut relier ces deux pin à la masse (au -)

Pour le Moteur 2
9 : Entrée du signal PWM. Afin de faire varier la vitesse du moteur
10 et 15 : Entrée numérique (ON ou OFF). En fonction de la combinaison de ces 2 entrées, le moteur va tourner dans un sens ou dans l’autre.
11 et 14 : Branchement du moteur DC
12 et 13 : GND Il faut relier ces deux pin à la masse (au -)

La Pin 8 va servir à alimenter les moteurs (peut monter jusqu’à 36 Volts), mais je vous conseille de mettre 9V, pour des petits moteur c’est déjà beaucoup.
La Pin 16 sera alimentée par l’Arduino (5V)…

Du côté de l’Arduino, voici ou brancher les Pin du L293D et le Joystick.

L293D *** Arduino
Pin 1 *** Pin 11
Pin 2 *** Pin 12
Pin 3 *** Moteur 1
Pin 4 *** GND
Pin 5 *** GND
Pin 6 *** Moteur 1
Pin 7 *** Pin 13
Pin 8 *** Pin Vin (9V) fonctionne si vous branchez une pile 9V sur l’arduino au lieu du connecteur USB.
Pin 9 *** Pin 9
Pin 10 *** Pin 7
Pin 11 *** Moteur 2
Pin 12 *** GND
Pin 13 *** GND
Pin 14 *** Moteur 2
Pin 15 *** Pin 8
Pin 16 *** Pin (5V)

Joystik *** Arduino
Pin Key *** Pin 2 (numérique côté droite de l’Arduino)
Pin X *** Pin A0
Pin Y *** Pin A1
Pin VCC *** Pin (5V)
Pin GND *** Pin (GND)




Part 2: the code. in order to play with the joystick and thus control both engine, a small code will be required ...Download the software for the Arduino on their website. Start the program and copy / paste the code below.



Connect the Arduino board to the PC via the supplied USB cable and click "Upload". The code will be loaded into the microcontroller Arduino, and once fully charged ... go. Move the joystick, and motors will run ... QED end of the first part ... it just shows that it is possible to control motors with a very simple code, and the information that you send to your Arduino via an external analog control will allow manage: the motor rotation speed and direction of rotation.



Partie 2: Le code.
Afin de pouvoir jouer avec le joystick et ainsi contrôler les deux moteur, un petit code sera nécessaire…
Téléchargez le software pour l’Arduino sur leur site.
Lancez le programme et copiez / collez le code ci-dessous.

Code:

//Joystik
const int JOYvertical = 1; // analogique donc A1
const int JOYhorizontal = 2; // analogique donc A2
const int JOYselect = 2; // digital 2
int joyValue = 0;
int joyValueMax = 1023;
int joyValueMin = 0;
int joyValueMid = 512;
int joyValueMidUpper = joyValueMid + 20;
int joyValueMidLower = joyValueMid - 20;

//MOTEURS
int motor1_enablePin = 11; //pwm
int motor1_in1Pin = 13;
int motor1_in2Pin = 12;
int motor1Speed = 0;
int motor1SpeedMin = 100;
int motor1SpeedMax = 255;

int motor2_enablePin = 10; //pwm
int motor2_in1Pin = 8;
int motor2_in2Pin = 7;
int motor2Speed = 0;
int motor2SpeedMin = 100;
int motor2SpeedMax = 255;

void setup()
{
  //Joystik lecture
  pinMode(JOYvertical,INPUT);
  pinMode(JOYhorizontal,INPUT);
  pinMode(JOYselect,INPUT);
  digitalWrite(JOYselect,HIGH); // pull-up
  Serial.begin(9600);

  //MOTEURS
  //on initialise les pins du moteur 1
  pinMode(motor1_in1Pin, OUTPUT);
  pinMode(motor1_in2Pin, OUTPUT);
  pinMode(motor1_enablePin, OUTPUT);
  //on initialise les pins du moteur 2
  pinMode(motor2_in1Pin, OUTPUT);
  pinMode(motor2_in2Pin, OUTPUT);
  pinMode(motor2_enablePin, OUTPUT);
}
void loop()
{
  //Joystik
  int AvAr, GaDr, select;
  // lecture des valeurs du joystick
  AvAr = analogRead(JOYvertical);    // entre 0 et 1023
  GaDr = analogRead(JOYhorizontal); // entre 0 et 1023
  select = digitalRead(JOYselect);      // HIGH (1)si non appuye, LOW (0)sinon

//MOTEURS 1
    joyValue = analogRead(JOYvertical);
 
    if(joyValue > joyValueMidUpper) //Forward
    {
        motor1Speed = map(joyValue, joyValueMidUpper, joyValueMax, motor1SpeedMin, motor1SpeedMax);
        Motor1Forward(motor1Speed);
    }
    else if(joyValue < joyValueMidLower) //Backward
    {
        motor1Speed = map(joyValue, joyValueMidLower, joyValueMin, motor1SpeedMin, motor1SpeedMax);
        Motor1Backward(motor1Speed);
    }
    //joyValue Between joyValueMidLower - joyValueMidUpper.
    //Need some range here, because joystick sometime not in  exact center.
    else
    {
       Motor1Stop();
    }

     //MOTEURS 2
    joyValue = analogRead(JOYhorizontal);
 
    if(joyValue > joyValueMidUpper) //Forward
    {
        motor2Speed = map(joyValue, joyValueMidUpper, joyValueMax, motor2SpeedMin, motor2SpeedMax);
        Motor2Forward(motor2Speed);
    }
    else if(joyValue < joyValueMidLower) //Backward
    {
        motor2Speed = map(joyValue, joyValueMidLower, joyValueMin, motor2SpeedMin, motor2SpeedMax);
        Motor2Backward(motor2Speed);
    }
    //joyValue Between joyValueMidLower - joyValueMidUpper.
    //Need some range here, because joystick sometime not in  exact center.
    else
    {
       Motor2Stop();
    }
}

void Motor1Forward( byte Spd)
{
    digitalWrite(motor1_in1Pin, HIGH);
    digitalWrite(motor1_in2Pin, LOW);
    analogWrite(motor1_enablePin, Spd);
}
void Motor1Backward( byte Spd)
{
    digitalWrite(motor1_in1Pin, LOW);
    digitalWrite(motor1_in2Pin, HIGH);
    analogWrite(motor1_enablePin, Spd);
}
void Motor1Stop()
{
    analogWrite(motor1_enablePin, 0);
}

void Motor2Forward( byte Spd)
{
    digitalWrite(motor2_in1Pin, HIGH);
    digitalWrite(motor2_in2Pin, LOW);
    analogWrite(motor2_enablePin, Spd);
}
void Motor2Backward( byte Spd)
{
    digitalWrite(motor2_in1Pin, LOW);
    digitalWrite(motor2_in2Pin, HIGH);
    analogWrite(motor2_enablePin, Spd);
}
void Motor2Stop()
{
    analogWrite(motor2_enablePin, 0);
}

Branchez la carte Arduino au PC via le câble USB fournit, puis cliquez sur « Téléverser ».

Le code va se charger dans le microcontrôleur de l’Arduino, et une fois totalement charger… c’est parti.
Bougez le joystick, et les moteurs vont s’exécuter… CQFD, fin de la première partie…

Cela démontre simplement qu'il est possible de commander des moteurs avec un code très simple, et que les informations que vous allez transmettre à votre Arduino via une commande analogique externe vont permettre de gérer: La vitesse de rotation du moteur et le sens de rotation.

>>The purpose of my simulator will be to subject the driver the different forces (centripetal, acceleration, braking, ...) but continuously. If there is a long bend, the driver has to undergo this force throughout the period of the turn, depending on the speed of transition curve. With today simulators, just the start pulse is given (when the seat reclines) and then? ... More ... no sensations.<<

Your principle is content to move the simulator proportional to the movement of the joystick? or steering wheel?
Explains in more detail your project if it is not content to follow the movement of joystick!

Good continuation of your subject.
Project to follow


>>Le but de mon simulateur sera de faire subir au pilote les différentes forces (Centripète, accélération, freinage, …) mais en continu. S’il y a un long virage, le pilote doit subir cette force durant toute la période du virage, en fonction de la vitesse de passage en courbe. Avec les simulateurs actuels, juste l’impulsion de départ est donnée (lorsque le siège s’incline), et ensuite ?... plus aucune sensations….<<

Ton principe se contente de déplacer le simulateur proportionnellement au déplacement du joystick ? ou du volant ?
Explique nous plus en détail ton projet s'il ne se contente pas de suivre le déplacement du joystick !

Bon continuation de ton sujet.
Projet à suive

These entries are only intended to move the engines manually?
Or is there-a astuc

Ces entrées sont uniquement prévues pour déplacer les moteurs manuellement ?
Ou y-a-t-il une astuce derrière l'utilisation des ces entrées ?

The project is a genus of G Seat to pallets under seats cushions or a Seat G that acts on the voltage of a harness?

Your principle is applicable only to the car simulation?
Or is it applicable to the simulation of aircraft or other...?

Le projet est un genre de G Seat à palettes sous les coussins d'assises ou un G Seat qui agit sur la tension d'un harnais ?

Ton principe n'est a applicable que à la simulation voiture ?
Ou est-ce applicable à la simulation d'avion ou autres ... ?

Google Translate


Hello "TFOU57" Thank you for the interest of my job.To start my development, I just wanted to demonstrate the ability to easily handle the engine with a simple joystick. The project I'm currently is much more complex. A simple simulation seat (car or plane) does not simulate G forces continuously. And for me it is a great lack of realism. My project is: Keep a basic system operating with actuators (2DOF or 4DOF), to simulate the bumps, curbs, part of the effect of acceleration and braking. I will add the maximum 45 ° rotation left and right of the whole (seat, pedals and steering wheel) for the simulation of drift. Then what is the most ambiguous part yet. The simulation of the forces G will be conducted continuously through a vest + harness donned by the driver. Why ? Taking a long turn in the car, a G force equivalent to the centripetal force will try to eject you from your vehicle. The seat attached to the car will keep you up, but you will be under pressure will compress more or month you strongly compared to the speed of the transition curve.And that is not strongly inclined seat it will give you this effect. It must be for this to keep the seat flat, like in your car, and transmit this force through the vest that will pull you and dumped in the seat. Playing on Project cars, I'll get the information G sets of forces and apply them to the vest. (Acceleration, braking, left, right).Next cars, it will be very physical, and I hope to be stiff at the end of the qualifying sessions The aim will be to achieve a single fixing harness and vest so that the person simply installed in the seat, the clips vest .... and go! I would give more details throughout my development ... There is still much work to do .. a more..




Bonjour "TFOU57", je te remercie pour l'intérêt de mon poste.

Pour débuter mon développement, je voulais juste démontrer la possibilité de manipuler simplement des moteur avec un simple joystick.

Le projet sur lequel je suis actuellement est beaucoup plus complexe. Un simple siège de simulation (Voiture ou avion) ne permet pas de simuler des force G en continu. Et pour moi, c'est un grand manque de réalisme.
Mon projet est le suivant:
Garder un système de base fonctionnent avec des actionneurs (2DOF ou 4DOF), afin de simuler les bosses, vibreurs, une partie de l'effet d’accélération et de freinage.

Je vais ajouter la rotation de 45° maximum Gauche et Droite de tout l'ensemble (siège, pédalier et volant) pour la simulation du drift.

Ensuite c'est la partie la plus ambigüe pour le moment. La simulation des forces G en continu sera réalisée par le biais d'un gilet+harnais enfilé par le pilote. Pourquoi ? Si l'on prend un long virage en voiture, une force G équivalente à la force centripète va essayer de vous éjecter de votre véhicule. Le siège fixé à la voiture va vous maintenir en place, mais vous allez subir une pression qui va vous compresser plus ou mois fortement par rapport à la vitesse de votre passage en courbe.
Et ce n'est pas en inclinent fortement le siège que cela va vous donner cette effet.
Il faut pour ceci garder le siège à plat, comme dans votre voiture, et transmettre cette force par le biais du gilet qui va vous tirer et plaquer dans le siège.

Jouant sur Project Cars, je vais récupérer les information des forces G du jeux, et les appliquer au gilet. (Accélération, freinage, gauche, droite).
Suivant les voitures, cela va être vraiment très physique, et j’espère bien être courbaturé à la fin des sessions de qualification

Le but sera de réaliser une fixation des harnais et gilet simple, afin que la personne s'installe simplement dans le siège, clips le gilet.... et c'est parti !

Je donnerais plus d'informations tout au long de mon développement... Il y a encore énormément de travail à faire..
A plus..

Effects transmitted by simply donned vest ...
Is s dangerous?
A you- thought about different corpulence of a pilot to another ...
There is no risk of having respiratory problems with your vest and harness system?
You plan to mount it on with spring to limit the risk of slowing people with a different build of yours?

Effets transmis par un gilet simplement enfilé ...
N'est-ce s dangereux ?
A-tu- pensé à la corpulence différent d'un pilote à l'autre ...
Il n'y a pas des risques d'avoir des problèmes respiratoires avec ton système de gilet et harnais ?
Tu prévois de le monter sur ressort avec de limiter les risques d'essoufflement des personnes avec une corpulence différente de la tienne ?

What they serve you?
Emergency! Lacher quickly pressure vest and harness on the driver in case of choking problem?

A quoi te serviront-elles ?
Urgence ! Lacher rapidement la pression du gilet et de harnais sur le pilote en cas de problème d'étouffement ?

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For now I would be the only guinea pig.
Actually I thought of an emergency stop button. I will also put a weight sensor under the seat to define "automatically" the pressure of the vest. (adolescent or adult 45 kg 100kg)
The limit sensors let prevent the person is too compressed. The goal is not to do evil, against what actually will not be a simulator for everyone.
I was thinking more in a driving simulator, or physical condition of the person will be put to the test.
Driving a Lada, the simulator will be very, very cool, by cons in F1 or LPM1, the pace and imposed enormous effort will ...



Pour le moment je serais le seul cobaye.
Effectivement j'ai pensé à un bouton d'arrêt d'urgence. Je vais aussi mettre un capteur de poids sous le siège afin de définir "automatiquement" la pression exercée par le gilet. (adolescent de 45 kg ou adulte de 100kg)
Des capteurs de fin de course permettrons d'éviter que la personne ne soit trop compressée. Le but n'est pas de faire mal, par contre effectivement ce ne sera pas un simulateur destiné à tous les publics.
Je pensais plus à un simulateur d'entrainement, ou la condition physique de la personne sera mise à rude épreuve.
En conduisant une Lada, le simulateur sera très, très cool, par contre en F1 ou LPM1, le rythme et l'effort imposé sera énorme...

He has not the weight to be taken into account, it is also taking this measurement and the corpulence of the body.
This can work if "guinea pigs" are always with the same templates.
Otherwise adpation of settings will be required ...

Bonne continuation, to follow ...

Il n'a pas que le poids à prendre en compte, il y a également la mesuration et la corpulence du corps.
Cela peut fonctionner que si "les cobayes" sont toujours avec le même gabarits.
Sinon des réglages d'adpation seront nécessaire ...

Bonne continuation, à suivre ...

@JoSiffert, all posts other than social discussion in the French section must be in English. This way other members can help you as well as those of us who speak French.

Please do not post build threads in the French section.

I translated your posts up to this point for you. For now on please use Google Translate to post both in English and of course you are welcome to post in French as well as long as there is a translation.

Future posts not in English may be deleted rather than edited.

Thank you for your cooperation and welcome to XSimulator.net. I look forward to seeing more about your project.

Nice project!
Thanks for sharing
haptic suit (like gSeat) is THE way for long effect https://en.wikipedia.org/wiki/Haptic_suit
http://www.makeuseof.com/tag/hands-haptic-technologies-will-bring-touch-virtual-worlds/

A list of commercial products:
http://light-gun.blogspot.fr/p/list-of-force-feedback-vests.html

135€ http://korfx.com/fr/products
139$ http://tngames.com/products

chouette projet !
merci pour le partage
les combinaisons à retour de force (comme les gSeat) sont LA bonne façon de produire des effets de longue durée
https://en.wikipedia.org/wiki/Haptic_suit
http://www.makeuseof.com/tag/hands-haptic-technologies-will-bring-touch-virtual-worlds/

une liste de produits du commerce :
http://light-gun.blogspot.fr/p/list-of-force-feedback-vests.html

Excellent Mat, many thanks for your great feedback.
I'll check your website because it's an interessent way for my development.

Have a nice afternoon...
Best regards
Thierry

woow man.. keep posting...

@JoSiffert , hi man,
This is the same as the L293 ic ?