Как подключить к Arduino матричную клавиатуру
Матричную клавиатуру подключить к Arduino с одной стороны и не сложно, с другой стороны отводить под это целых 8 выводов из 17-ти свободных -- это как-то слишком много. С похожей проблемой я столкнулся, подключив к Arduino LCD-дисплей WG12232E, после чего решил, что удобнее использовать для этой задачи не Arduino, а отдельный микроконтроллер. Результатом стал Модуль LCD-дисплея WG12232E.
Самый простой вариант подключения приведён на схеме:
Матричная клавиатура имеет 4 вывода горизонтальных линий контактов и 4 вывода вертикальных линий контактов. Соответственно при подключении матричной клавиатуры к микроконтроллеру одна группа подключается к выходных выводам, а другая группа подключается к входным выводам (на приведённой схеме это выводы Analog In). Опрос состояния кнопок при этом производится либо построчно, либо по столбцам, по очереди -- на каждой итерации опрашивается одна строка кнопок либо один столбец. На соответствующий вывод при этом подаётся напряжение установкой состояния пина в логическую 1. Входные выводы микроконтроллера следует при этом подтянуть резисторами к земле, чтобы при отсутствии напряжения (когда кнопка не нажата) на соответствующем входе был ноль. При нажатии на кнопку на соответствующем выводе будет напряжение с выхода, то есть логическая 1.
Скетч опроса клавиатуры (скачать):
#define LED 13 // Вывод светодиода
#define MATRIX_OUT0 8 // Выводы матричной клавиатуры
#define MATRIX_OUT1 9
#define MATRIX_OUT2 10
#define MATRIX_OUT3 11
#define MATRIX_IN0 A0 // Входы матричной клавиатуры
#define MATRIX_IN1 A1
#define MATRIX_IN2 A2
#define MATRIX_IN3 A3
// Пара вспомогательных массивов
const unsigned char matrixOutPins[4] = {
MATRIX_OUT0, MATRIX_OUT1,
MATRIX_OUT2, MATRIX_OUT3
};
const unsigned char matrixInPins[4] = {
MATRIX_IN0, MATRIX_IN1,
MATRIX_IN2, MATRIX_IN3
};
// Массив состояния кнопок
bool keyState[4][4] = {
{ false, false, false, false },
{ false, false, false, false },
{ false, false, false, false },
{ false, false, false, false }
};
void setup() {
// Инициализация выводов матричной клавиатуры
for (char n = 0; n < 3; ++n) {
pinMode(matrixInPins[n], INPUT);
pinMode(matrixOutPins[n], OUTPUT);
digitalWrite(matrixOutPins[n], LOW);
}
// Инициализация вывода светодиода
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop() {
updateKeyState(); // Обновить состояние клавиатуры
delay(62); // с частотой 16 Гц, чтобы избежать дребезга контактов
}
void updateKeyState() {
for (char n = 0; n < 3; ++n) { // Опрос линии кнопок
digitalWrite(matrixOutPins[n], HIGH);
for (char nn = 0; nn < 3; ++nn) { // Опрос кнопки в линии
bool curState = digitalRead(matrixInPins[n]);
if (keyState[n][nn] != curState) { // Если состояние кнопки изменилось,
// вызвать функцию-обработчик события
keyState[n][nn] = curState; // Скан-код кнопки = (номер линии * 4) + номер кнопки
char scanCode = (n << 2) | nn;
if (curState)
keyPress(scanCode);
else
keyRelease(scanCode);
}
}
}
}
// Обработка события Кнопка Нажата
void keyPress(char scanCode) {
digitalWrite(LED, HIGH); // Вкл. светодиод
}
// Обработка события Кнопка Отпущена
void keyRelease(char scanCode) {
digitalWrite(LED, LOW); // Выкл. светодиод
}
Более сложный вариант подключения -- использовать для коммутирования линий кнопок микросхему счётчика-делителя 74LS90 (К155ИЕ2). В этом случае можно будет обойтись 5-ю выводами вместо 8-ми.
Как подключить к Arduino матричную клавиатуру