記得第一次看到的搖桿，是操縱飛機俯衝、翻滾，並且上面有發射飛彈的按鈕，那種帥氣的操縱桿。而生活中常見的像是夾娃娃機、遊戲機手把，都有使用搖桿做為輸入裝置。
上圖中這個搖桿的工作原理是在X軸及Y軸各安裝了一個可變電阻，當推動搖桿在X軸(或Y軸)方向移動時，它會帶動對應的可變電阻轉動，使其阻值發生變化。
此模組的電路如下圖所示(忽略壓下的按鈕部份)：
可以把圖中的箭頭想像成搖桿的部份，(以X軸舉例)當搖桿往左推時，等同於將箭頭往左橫移，此時左邊的電阻變小，同時右邊的電阻變大。用下面這個等效圖來說，即RX1變小，RX2變大。(於電源供給的情況下)由分壓定理可知，此時模組VRx的輸出電壓變小；反之，當搖桿往右推時，VRx輸出電壓變大。同理，搖桿往上推時，VRy輸出電壓變小；搖桿往下推時，VRy輸出電壓變大。
X軸及Y軸的定義如下圖：
接下來透過Arduino的類比輸入腳來讀取VRx及VRy的電壓值，即可得知搖桿在XY平面上的位置。
這個試驗程式很簡單，其中的analogRead()就是用來把類比輸入腳的電壓值轉換為數位的數值。我這裡使用的是UNO板，它的ADC(類比轉數位)解析度是10bits，預設的參考電壓是5V，也就是說它可以將類比輸入腳的電壓準位0~5V轉換成0~1023的數位數值。
實測後可以發現，當沒有施加外力於搖桿時(搖桿處於正中間時)，理論上應該得到512(0跟1023的中間值)，但實際上因為機構、可變電阻、組裝...等，皆會有誤差，所以得到的值有所偏差。不過沒關係，我們只須對這個值做修正(校準)就可以啦！
為了更直覺，我寫了一個BCB程式，將X、Y的ADC數值，變成以圖形來表示。圖中的紅色圓球代表搖桿目前在XY平面的位置。為了跟我們常用的直角座標相符(X、Y中間皆為零；Y軸往上數值越大)，我在BCB程式中將收到的X、Y數值做一些調整，這包含了原點的校準。
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