【雕爺學編程】Arduino動手做(131)---跑馬燈矩陣鍵盤模塊
37款傳感器與執(zhí)行器的提法,在網(wǎng)絡上廣泛流傳,其實Arduino能夠兼容的
37款傳感器與執(zhí)行器的提法,在網(wǎng)絡上廣泛流傳,其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止這37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和執(zhí)行器模塊,依照實踐出真知(一定要動手做)的理念,以學習和交流為目的,這里準備逐一動手嘗試系列實驗,不管成功(程序走通)與否,都會記錄下來—小小的進步或是搞不掂的問題,希望能夠拋磚引玉。
(資料圖片)
4X4矩陣鍵盤
是單片機外部設備中所使用的排布類似于矩陣的鍵盤組。矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復雜一些,識別也要復雜一些,列線通過電阻接正電源,并將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端,而列線所接的I/O口則作為輸入。由于電路設計時需要更多的外部輸入,單獨的控制一個按鍵需要浪費很多的IO資源,所以就有了矩陣鍵盤,常用的矩陣鍵盤有4X4和8X8,其中用的最多的是4X4。
工作原理
矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤,它是用4條I/O線作為行線,4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個交叉點上,設置一個按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個數(shù)是4X4個。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機系統(tǒng)中I/O口的利用率。由于單片機IO端口具有線與的功能,因此當任意一個按鍵按下時,行和列都有一根線被線與,通過運算就可以得出按鍵的坐標從而判斷按鍵鍵值。
行列掃描法原理1、使行線為編程的輸入線,列線是輸出線,拉低所有的列線,判斷行線的變化,如果有按鍵按下,按鍵按下的對應行線被拉低,否則所有的行線都為高電平。2、在第一步判斷有鍵按下后, 延時10ms消除機械抖動,再次讀取行值,如果此行線還處于低電平狀態(tài)則進入下 一步,否則返回第一步重新判斷。3、開始掃描按鍵位置,采用逐 行掃描,每間隔1ms的時間,分別拉低第一列,第二列,第三列,第四 列,無論拉低哪一列其他三列都為高電平,讀取行值找到按鍵的位置,分別把行值和列值儲存在寄存器里。4、從寄存器中找到行值和列 值并把其合并,得到按鍵值,對此按鍵值進行編碼,按照從第一行第一個一直到第四行第四個逐行進行編碼,編碼值從“0000” 至“1111” , 再進行譯碼,最后顯示按鍵號碼。
4*4矩陣鍵盤+4位獨立按鍵+8位跑馬燈組合模塊
4*4矩陣鍵盤+4位獨立按鍵+8位跑馬燈組合模塊參考電原理圖
模塊上4*4矩陣鍵盤有一個8腳的端口,理論上可以直接插到Arduino的0-7腳上,但0,1腳用于串口通信,所以只能選擇2~13腳,這里選用了2-9腳。
Keypad Pin L1 –> Arduino Pin 2??(行)
Keypad Pin L2 –> Arduino Pin 3
Keypad Pin L3 –> Arduino Pin 4
Keypad Pin L4 –> Arduino Pin 5
Keypad Pin R1 –> Arduino Pin 6??(列)
Keypad Pin R2 –> Arduino Pin 7
Keypad Pin R3 –> Arduino Pin 8
Keypad Pin R4 –> Arduino Pin 9
測試矩陣鍵盤部分接線示意圖
矩陣鍵盤所需庫文件<Keypad>在Arduino IDE 或者以上版本中, 項目->加載庫->管理庫中搜索Keypad,然后安裝即可。也可以下載庫(需要下載庫文件?/Chris--A/Keypad),然后手動添加到IDE中。
Arduino實驗開源代碼
串口輸出16位矩陣鍵值
程序之二:矩陣鍵盤部分測試每個按鍵的按下與松開
實驗串口返回情況
程序之三:矩陣鍵盤部分測試按鍵'*'和 '#'控制LED燈(板載13腳)
'#'鍵控制LED燈自鎖開關(guān),'*'鍵按下時LED閃爍,松開熄滅
測試跑馬燈部分接線示意圖
程序之四:測試跑馬燈部分,循環(huán)逐個點亮,逐個熄滅
Arduino實驗場景圖
程序之五:測試跑馬燈部分,循環(huán)單個熄滅
測試獨立按鍵部分+跑馬燈部分
程序之六:測試獨立按鍵部分+跑馬燈部分,按鍵控制跑馬燈
實驗開源圖形編程(Mind+、編玩邊學)
實驗開源仿真編程(Linkboy )
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