Arduino Nano ESP32 - Joystick - Servomotor

En este tutorial, vamos a aprender cómo usar Arduino Nano ESP32 y un joystick para controlar dos servomotores o un kit de paneo e inclinación con servomotores.

Un joystick tiene dos potenciómetros integrados que están dispuestos perpendicularmente entre sí (llamados eje X y eje Y). Estos potenciómetros entregan los valores analógicos (llamados valor X y valor Y) en los pines VRX y VRY. Usaremos estos valores analógicos para controlar dos servomotores de forma independiente: el valor X controla el servomotor #1 y el valor Y controla el servomotor #2. En el caso del kit pan-tilt, el movimiento de los dos servomotores genera movimiento en tres dimensiones.

Hay dos casos de uso de la aplicación:

• Caso de uso 1: Los servomotores giran según el movimiento del pulsador del joystick:
• Los ángulos de los servomotores están en proporción a los valores del eje X e Y del joystick.
• Cuando soltamos el pulsador del joystick, todos los valores vuelven a los valores centrales; los servomotores vuelven automáticamente a la posición central
• Caso de uso 2: usar el joystick para comandar servomotores (comandos arriba/abajo/izquierda/derecha)
• Cuando se empuja el pulsador del joystick hacia la izquierda, mueve el servomotor n.º 1 en sentido horario paso a paso
• Cuando se empuja el pulsador del joystick hacia la derecha, mueve el servomotor n.º 1 en sentido antihorario paso a paso
• Cuando se empuja el pulsador del joystick hacia arriba, mueve el servomotor n.º 2 en sentido horario paso a paso
• Cuando se empuja el pulsador del joystick hacia abajo, mueve el servomotor n.º 2 en sentido antihorario paso a paso
• Cuando soltamos el pulsador del joystick, los servomotores no volverán a la posición central
• Si se pulsa el joystick (botón), los servomotores volverán a la posición central

Exploraremos el código para ambos casos de uso en las próximas partes.

Hardware Requerido

1	×	Arduino Nano ESP32
1	×	Cable USB Tipo-A a Tipo-C (para PC USB-A)
1	×	Cable USB Tipo-C a Tipo-C (para PC USB-C)
1	×	Joystick
2	×	Servomotor
2	×	(Opcional) Kit Pan-Tilt con servomotor
1	×	Protoboard
1	×	Cables Puente
1	×	(Opcional) Conector de Alimentación DC
1	×	(Recomendado) Placa de Expansión de Terminales de Tornillo para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Placa de Expansión Breakout para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentación para Arduino Nano ESP32

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Acerca del joystick y del servomotor

Si no sabes sobre el joystick y el servomotor (diagrama de pines, cómo funciona, cómo programar ...), aprende sobre ellos en los siguientes tutoriales:

• Arduino Nano ESP32 - Joystick tutorial
• Arduino Nano ESP32 - Servo Motor tutorial

Diagrama de Cableado



This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Código de Arduino Nano ESP32

Código de Arduino Nano ESP32 - Los servomotores giran de acuerdo con el movimiento del pulgar del joystick



/* * Este código de Arduino Nano ESP32 fue desarrollado por es.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 se proporciona al público sin ninguna restricción. * Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite: * https://es.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-joystick-servo-motor */ #include <ESP32Servo.h> #define VRX_PIN A7 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRX pin #define VRY_PIN A6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRY pin #define SERVO_X_PIN D6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 1 #define SERVO_Y_PIN D11 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 2 Servo xServo; // create servo object to control a servo 1 Servo yServo; // create servo object to control a servo 2 void setup() { Serial.begin(9600); // Set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); xServo.attach(SERVO_X_PIN); yServo.attach(SERVO_Y_PIN); } void loop() { // read X and Y analog values int valueX = analogRead(VRX_PIN); int valueY = analogRead(VRY_PIN); int xAngle = map(valueX, 0, 4095, 0, 180); // scale it to the servo's angle (0 to 180) int yAngle = map(valueY, 0, 4095, 0, 180); // scale it to the servo's angle (0 to 180) xServo.write(xAngle); // rotate servo motor 1 yServo.write(yAngle); // rotate servo motor 2 // print data to Serial Monitor on Arduino IDE Serial.print("Joystick: "); Serial.print(valueX); Serial.print(", "); Serial.print(valueY); Serial.print(" => Servo Motor: "); Serial.print(xAngle); Serial.print("°, "); Serial.print(yAngle); Serial.println("°"); }

Pasos R\u00e1pidos

Para empezar con Arduino Nano ESP32, siga estos pasos:

• Si eres nuevo en Arduino Nano ESP32, consulta el tutorial sobre cómo configurar el entorno para Arduino Nano ESP32 en el IDE de Arduino.
• Conecte los componentes de acuerdo con el diagrama proporcionado.
• Conecte la placa Arduino Nano ESP32 a su computadora mediante un cable USB.
• Inicie el IDE de Arduino en su computadora.
• Seleccione la placa Arduino Nano ESP32 y su puerto COM correspondiente.
• Haga clic en el icono Bibliotecas en la barra izquierda del IDE de Arduino.
• Escriba ESP32Servo en el cuadro de búsqueda, luego busque la biblioteca de servomotores de Kevin Harrington y John K. Bennett.
• Haga clic en el botón Instalar para instalar la biblioteca de servomotores para Arduino Nano ESP32.



• Copie el código anterior y ábralo con Arduino IDE
• Haga clic en Subir botón en Arduino IDE para subir el código al Arduino Nano ESP32



• Abre el Monitor Serial
• Empuja el joystick en alguna dirección
• Observa la rotación del servomotor
• Observa el resultado en el Monitor Serial

COM6

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9600 baud  

Newline  

Es posible que hayas notado que el motor servo no se mueve de forma proporcional al movimiento del joystick. Este problema no se debe al joystick ni al propio motor servo, sino al convertidor analógico-digital (ADC) del Arduino Nano ESP32. Al final de este tutorial se explicará por qué ocurre esto.

Código de Arduino Nano ESP32 - Usa el joystick para controlar servomotores



/* * Este código de Arduino Nano ESP32 fue desarrollado por es.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 se proporciona al público sin ninguna restricción. * Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite: * https://es.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-joystick-servo-motor */ #include <ESP32Servo.h> #include <ezButton.h> #define VRX_PIN A7 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRX pin #define VRY_PIN A6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to VRY pin #define SW_PIN D2 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to SW pin #define SERVO_X_PIN D6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 1 #define SERVO_Y_PIN D11 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Servo motor 2 #define COMMAND_NO 0x00 #define COMMAND_LEFT 0x01 #define COMMAND_RIGHT 0x02 #define COMMAND_UP 0x04 #define COMMAND_DOWN 0x08 #define LEFT_THRESHOLD 1000 #define RIGHT_THRESHOLD 3000 #define UP_THRESHOLD 1000 #define DOWN_THRESHOLD 3000 #define UPDATE_INTERVAL 100 // 100ms ezButton button(SW_PIN); Servo xServo; // create servo object to control a servo 1 Servo yServo; // create servo object to control a servo 2 int valueX = 0 ; // to store the X-axis value int valueY = 0 ; // to store the Y-axis value int xAngle = 90; // The center position of servo #1 int yAngle = 90; // The center position of servo #2 int command = COMMAND_NO; unsigned long lastUpdateTime = 0; void setup() { Serial.begin(9600); // Set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); xServo.attach(SERVO_X_PIN); yServo.attach(SERVO_Y_PIN); button.setDebounceTime(50); // set debounce time to 50 milliseconds } void loop() { button.loop(); // MUST call the loop() function first if (millis() - lastUpdateTime > UPDATE_INTERVAL) { lastUpdateTime = millis() ; // read X and Y analog values valueX = analogRead(VRX_PIN); valueY = analogRead(VRY_PIN); // converts the analog value to commands // reset commands command = COMMAND_NO; // check left/right commands if (valueX < LEFT_THRESHOLD) command = command | COMMAND_LEFT; else if (valueX > RIGHT_THRESHOLD) command = command | COMMAND_RIGHT; // check up/down commands if (valueY < UP_THRESHOLD) command = command | COMMAND_UP; else if (valueY > DOWN_THRESHOLD) command = command | COMMAND_DOWN; // NOTE: AT A TIME, THERE MAY BE NO COMMAND, ONE COMMAND OR TWO COMMANDS // print command to serial and process command if (command & COMMAND_LEFT) { Serial.println("COMMAND LEFT"); xAngle--; } if (command & COMMAND_RIGHT) { Serial.println("COMMAND RIGHT"); xAngle++; } if (command & COMMAND_UP) { Serial.println("COMMAND UP"); yAngle--; } if (command & COMMAND_DOWN) { Serial.println("COMMAND DOWN"); yAngle++; } } if (button.isPressed()) { Serial.println("The button is pressed"); xAngle = 90; // The center position of servo #1 yAngle = 90; // The center position of servo #2 } xServo.write(xAngle); // rotate servo motor 1 yServo.write(yAngle); // rotate servo motor 2 // print data to Serial Monitor on Arduino IDE Serial.print("Servo Motor's Angle: "); Serial.print(xAngle); Serial.print("°, "); Serial.print(xAngle); Serial.println("°"); }

Pasos R\u00e1pidos

• Abre el Administrador de Bibliotecas haciendo clic en el icono de Administrador de Bibliotecas en la barra de navegación izquierda del IDE de Arduino
• Busca “ezButton”, luego encuentra la biblioteca de botones de ArduinoGetStarted.com
• Haz clic en el botón Instalar para instalar la biblioteca ezButton.



• Copia el código anterior y ábrelo con el IDE de Arduino
• Haz clic en el botón Subir en el IDE de Arduino para subir el código al Arduino Nano ESP32
• Abre el Monitor Serial
• Empuja el joystick en alguna dirección
• Observa la rotación del servomotor
• Observa el resultado en el Monitor Serial

COM6

Send

Autoscroll Show timestamp

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9600 baud  

Newline  

Explicación del código

¡Lee la explicación línea por línea en los comentarios del código fuente!

※ Nota:

Este tutorial utiliza la función analogRead() para leer valores de un ADC (Convertidor Analógico-Digital) conectado a un sensor o componente. El ADC del Arduino Nano ESP32 es adecuado para proyectos que no requieren alta precisión. Sin embargo, para proyectos que necesiten mediciones precisas, ten en cuenta lo siguiente:

• El ADC del Arduino Nano ESP32 no es perfectamente preciso y podría requerir calibración para obtener resultados correctos. Cada placa Arduino Nano ESP32 puede variar ligeramente, por lo que la calibración es necesaria para cada placa individual.
• La calibración puede ser desafiante, especialmente para principiantes, y puede que no siempre produzca exactamente los resultados que deseas.

Para proyectos que requieren alta precisión, considera usar un ADC externo (p. ej. ADS1115) con el Arduino Nano ESP32 o usar otro Arduino, como el Arduino Uno R4 WiFi, que tiene un ADC más confiable. Si aún deseas calibrar el ADC del Arduino Nano ESP32, consulta el ESP32 ADC Calibration Driver.

Video Tutorial

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Referencias de funciones

• analogRead()
• map()
• Servo.attach()
• Servo.write()
• Servo.writeMicroseconds()
• Servo.read()
• Servo.attached()
• Servo.detach()

Tutoriales Relacionados

• Arduino Nano ESP32 - Joystick

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