Arduino y el Nunchuk de la Wii

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	Cables  de protoboard macho hembra.	Cables  de protoboard macho hembra.
	Un Nunchuk con adaptador de pines.	Un Nunchuk con adaptador de pines.

En esta ocasión vamos a presentar un dispositivo que nos puede dar mucho juego a la hora de realizar proyectos con nuestro Arduino uno o Arduino mega, sobre todo en aquellos relacionados con la robótica.  Estamos hablando del Nunchuk de la Wii. El pequeño de los dos mandos que utiliza normalmente esta consola, el que no parece un mando de la tele.

Y es que este mando integra en poco espacio y con un diseño estupendo, un joystick, dos botones y  un acelerómetro (si no os suena no os preocupéis, ya hablaremos de este último). Tiene un precio muy razonable, de hecho los tenéis en la tienda de esta misma página por unos 11 euros, y además viene con un adaptador con una tira de pines para facilitar la conexión.

El Nunchuck funciona mediante el bus I2C, así que solo vamos a necesitar un par de cables para controlarlo, además de los propios para la alimentación del mando. Sólo tenéis que tener en cuenta que en teoría funciona a 3.3V, y por lo demás el – va a tierra, d (data) a SDA y c (Clock) a SCL, que en el Arduino Uno corresponden a los pines A4 y A5.

Y como casi siempre, hay algunas librerías que nos van a facilitar mucho la programación. Hay varias aunque todas son bastante parecidas, pero nosotros hemos utilizado esta: WiiChuck. Esta vez tenemos que incluirla de una manera diferente a la que solemos hacerlo. Lo que tenéis que hacer es descomprimir el archivo que habéis descargado dentro de la carpeta «libraries» que está en el directorio en el que instalasteis el IDE.

Bueno, pues toca meternos en harina, y vamos a empezar por el joystick y los dos botones, que son los componentes del mando con los que más familiarizados estamos.

Vamos a hacer un programa que nos permita ver en el monitor serie las medidas del joystick y si los botones están pulsados o no. Como veréis, la programación es muy sencilla gracias a la librería que estamos utilizando.

#include "Wire.h" //Libreria I2C
#include "WiiChuck.h" //Libreria WiiChuck

WiiChuck chuck = WiiChuck(); //Creamos la instancia de WiiChuck

void setup()
{
 Serial.begin(115200); //Configuramos la velocidad del puerto serie
 chuck.begin(); //Iniciamos WiiChuck

}

void loop()
{
 delay(20);
 chuck.update(); //Actualizamos los valores

 //Imprimimos los valores por pantalla

 Serial.print("Eje X: ");
 Serial.print(chuck.readJoyX()); //Eje X del Joystick
 Serial.print(" ");
 Serial.print("Eje Y: ");
 Serial.print(chuck.readJoyY()); //Eje X del Joystick
 Serial.print(" ");

 //Boton Z
 if (chuck.buttonZ)
 Serial.print("Z");
 else
 Serial.print("-");

 Serial.print(" ");

 //Boton C
 if (chuck.buttonC)
 Serial.println("C");
 else
 Serial.println("-");
}

Aquí podéis descargar el programa completo:

Y si abrimos el monitor serie veremos algo como esto:

El otro componente que incluye este mando es un acelerómetro. Y, ¿qué es un acelerómetro? Pues un instrumento para medir aceleraciones (sí, no me he quedado calvo con esto…) , y quién más y quién menos lo usamos todos los días, porque nuestros preciados smartphones contienen uno. En nuestro caso, al igual que en los teléfonos, el acelerómetro del Nunchuk es capaz de medir aceleraciones en los 3 ejes: X, Y, Z.

Estos dispositivos pueden tener muchas aplicaciones, por ejemplo, para hacer saltar un airbag de un coche en caso de que detecte una aceleración muy fuerte. Incluso creo que están intentando usarlo para desarrollar aplicaciones en los móviles, de forma que si tienes un accidente, por ejemplo una caída en moto, el móvil detecte ese cambio brusco en la aceleración y envíe un mensaje de socorro inmediato.

Pero nosotros lo vamos a utilizar con otro fin, que es el de determinar la posición del mando a partir de las medidas de las aceleraciones. Y es q si recordamos nuestras clases de física, resulta que la fuerza de la gravedad provoca una aceleración en todos los cuerpos en la superficie de la Tierra de 9,8.

Por lo tanto si tenemos el acelerómetro en posición horizontal, paralelo al suelo, deberíamos tener esa aceleración en el eje Z y una aceleración de 0  en los otros dos ejes. Pero si inclinamos el acelerómetro en cualquier dirección (ejes X o Y), estás medidas cambiarán. Pues a partir de estas tres medidas podemos calcular utilizando la trigonometría el ángulo de los ejes X e Y y determinar la posición del mando.

¿Y qué pasa con el eje Z? Pues que es imposible saber la posición en este eje con un acelerómetro, ya que la aceleración de la gravedad es paralela a este eje.

No vamos a entrar a explicar el cálculo de los ángulos a partir de las lecturas, porque no queremos aburrir a nadie; y además la librería lo va a hacer por nosotros.

La programación va a ser igual de sencilla que en el apartado anterior, pero usando otras funciones de la librería. Además habrá que incluir la librería math.h, necesaria para el cálculo de los ángulos.

Y el resultado en el monitor serie, en el que mostramos tanto las medidas del acelerómetro como la posición de los ejes X e Y. Si inclináis el mando en esos veréis como cambian las medidas y la posición en los ejes X e Y.

En esta sesión hemos aprendido varias cosas importantes:

 

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