Подключение Wii Nunchuk к Arduino: полное руководство (I2C, калибровка, библиотека)

Компоненты и материалы

Nintendo Nunchuk (оригинал или копия)	1
Уровневый преобразователь (Logic Level Shifter)	1	Рекомендуется для 5V Arduino
Arduino UNO (или другая 5V плата)	1

О проекте

Wii Nunchuk — дешёвый и функциональный контроллер: 2 кнопки (C, Z), 2-осевой джойстик, 3-осевой акселерометр. Интерфейс — I2C (адрес 0x52). Статья охватывает железо, протокол, калибровку и готовую библиотеку.

Оригинал или копия?

Оригинал: экранированные провода, точный джойстик, качественный акселерометр. Дороже на 10–15€.
Копия: может не реагировать на малые движения джойстика, шумнее акселерометр. Но с фильтром Кальмана разница сглаживается.
Для долгой жизни — оригинал; для разовых проектов — копия подойдёт.

Разъём Nunchuk (проприетарный)

Автор рекомендует вскрыть разъём, чтобы увидеть раскладку проводов (цвета могут отличаться!).

Пин (вид спереди)	Оригинал	Копия (пример)
1	Green → SDA	Yellow → SDA
2	NC	Black → NC
3	Red → 3.3V	Green → 3.3V
4	White → GND	Red → GND
5	NC	NC
6	Yellow → SCL	White → SCL

SDA → A4, SCL → A5 на Arduino. Питание 3.3V (на Uno — пин 3.3V). Если используете адаптер WiiChuck: 3.3V→A2, GND→A1, вызовите nunchuk_init_power().

Уровневый сдвигатель

Nunchuk рассчитан на 3.3V. На 5V Arduino обязателен двунаправленный сдвигатель (SDA/SCL), иначе контроллер быстро выйдет из строя.

Программная часть

Библиотека

Автор написал заголовочный файл nunchuk.h (доступен на GitHub). Использование:

#include <Wire.h>
#include "nunchuk.h"

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  // nunchuk_init_power(); // если питание через A1/A2
  nunchuk_init();
}

void loop() {
  if (nunchuk_read()) {
    // Данные доступны через функции ниже
    nunchuk_print(); // вывод в Serial для отладки
  }
  delay(10);
}

Основные функции API

Функция	Возвращает
`nunchuk_buttonZ()`	1/0 — нажата ли Z
`nunchuk_buttonC()`	1/0 — нажата ли C
`nunchuk_joystickX() / _raw()`	X джойстика (калиброванное / сырое)
`nunchuk_joystickY() / _raw()`	Y джойстика
`nunchuk_joystick_angle()`	Угол джойстика (рад)
`nunchuk_accelX() / _raw()`	X акселерометра
`nunchuk_accelY() / _raw()`	Y акселерометра
`nunchuk_accelZ() / _raw()`	Z акселерометра
`nunchuk_pitch()`	Тангаж (рад)
`nunchuk_roll()`	Крен (рад)

Yaw (рыскание) недоступно — акселерометр не измеряет вращение.

Калибровка

В начале библиотеки константы нулевых положений. Лучше считать сырые значения в нейтрали и скорректировать их.

Протокол I2C (детали)

Инициализация с шифрованием: START, 0x40, 0x00, STOP. Чтение требует дешифровки (x ^ 0x17) + 0x17.
Инициализация БЕЗ шифрования (рекомендуется): START, 0xF0, 0x55, STOP → START, 0xFB, 0x00, STOP. Работает и с копиями.
Чтение ID устройства (0xFA): 6 байт, например 0xA4200000 = Nunchuk.
Чтение данных (0x00): 6 байт: JoyX, JoyY, AccX[9:2], AccY[9:2], AccZ[9:2], байт 6 = биты кнопок (инвертированные) + LSB акселерометра.
Калибровочные данные (0x20): 16 байт: нули и 1G для осей, минимум/максимум/центр джойстика, чексуммы.

Ссылки

Библиотека и примеры: GitHub
Fritzing-схема в разделе CAD.

Ultrasonic Eyes: интерактивные «глаза» на 8×8 LED-матрицах и ультразвуке Комплект контроллера бассейна — Raspberry Pi 2 + Arduino, релейные модули, датчики температуры и аксессуары

Производственный процесс

3D печать

Система управления автоматикой

Промышленные технологии