今回は「アナログ・ジョイスティック」のセンサーを作ってみたいと思います。このセンサーはラージハブ（ハブ）側からは「きょりセンサー」として認識されます。
ここでは、秋月電子通商の「アナログジョイスティックDIP化キット」を使います。価格は250円です。写真はキットが完成した様子です。このキットは自分でハンダ付けをして組み立てます。

回路図です。 「デジタル」ジョイスティックは2種類しか情報を読み取ることができません。たとえば、端子の電圧から「Low=押した」「High=押してない」として認識します。
「アナログ」ジョイスティックはもっと細かい段階を読み取ります。 この段階の数のことを「分解能」といいます。Raspberry Pi Picoの場合、ADの分解数が65536です。0～3.3Vの電圧を0～65535の値として読み取ることができます。
「AD」は正しくは「A/D」「Analog to Digital」と表記して、アナログからデジタルに変換するという意味です。これを「A/D変換」といいます。

Raspberry Pi Picoに接続してみました。
中央のレバー（黒い部分）をX方向とY方向に動かすことができます。 今回はY方向だけを読み取ります。

ジョイスティックの仕組みを紹介します。 ジョイスティックの中にある可変抵抗は、レバーを動かすと、抵抗値の割合が変化します。
1本の抵抗を2つに分離している状態と同じです。 この2本の抵抗の抵抗値Raと抵抗値Rbとした場合、中間の電圧は「V×(Rb÷(Ra+Rb))」という数式で求めることができます。

ジョイスティックの動作をテストするプログラム(.py)です。 「ADC(Pin(GPIO番号))」を呼び出すと、戻り値としてA/D変換用のオブジェクトが作成されます。
プログラムを書き込むため、Raspberry Pi Picoをパソコン（PC）のUSBポートに接続します。接続するさいには、念のためRaspberry Pi Picoをラージハブのコネクタから外しておきましょう。
もし、Raspberry Pi Pico内部でプログラム(main.py)が実行しっぱなしの場合、Thonnyの起動時に「Device is busy or does not respond.（デバイスは忙しい。または返事をしない）」というエラーが表示されます。もし、Ctrl+Cキーを押しても改善しないという場合、次の方法で対処しましょう。
キーボードのCtrl+Dキーを押す（Send EOF/Soft reboot）→USBケーブルを挿し直す →メニューバーの「STOP」ボタンを押す（Stop/Restart backend）→「ファイル - Save as」をメニュー選択。→「Raspberry Pi Pico」を選択。→カーソルを「main.py」に合わせて、右クリックして、「Delete」を選択。

実行結果です。Shell画面に測定値が表示されます。
レバーを動かしながら実行して、結果が変わるか確認してみましょう。

自作センサーのプログラムを作ります。

自作センサーのプログラム(diydistsensor_ex2.py)です。Thonnyで開きます。
AD変換によって、変数countには0～65535のカウント値が格納されます。 そこから0～99の値にスケール変換を行い、きょりとして伝えます。

「ファイル - Save as...」をメニュー選択。→ファイルの保存先に「Raspberry Pi Pico」を選択。→ファイル名を「main.py」として保存します。書き込みが終わったら、PCとの接続を切り離します。これで、Raspberry Pi Picoの起動時にプログラムが自動的に実行されます。

SPIKEアプリのハブ側のプログラムです。
きょりを数値で表示するだけでは面白くないので、ライトマトリクスの点の数で表示してみます。
ライトマトリクスの点は25個なので、センサーの値（0～99）を4で割っています。

動作を確認してみましょう。 自作センサーをハブに接続して、ハブの電源をオンにします。 ハブ側でもプログラムを実行します。
ジョイスティックのレバーを上に動かすと点の数が減ります。ジョイスティックのレバーを下に動かすと点の数が増えます。レバーから手をはなすと、中間くらいの数に戻ります。
これでA/D変換の使い方がわかったと思います。

今回作成したプログラム（Thonny用）