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4.2 Clavier 4x4

Le clavier 4x4, également connu sous le nom de clavier matriciel, est une matrice de 16 touches regroupées sur un seul panneau.

Le clavier se retrouve sur des dispositifs nécessitant principalement une entrée numérique, comme les calculatrices, les télécommandes, les téléphones à boutons-poussoirs, les distributeurs automatiques, les guichets automatiques, les serrures à combinaison et les serrures numériques.

Dans ce projet, nous apprendrons à déterminer quelle touche est pressée et à obtenir la valeur correspondante.

• Clavier 4x4

• E.161 - Wikipedia

Composants requis

Pour ce projet, nous aurons besoin des composants suivants.

Il est plus pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	ÉLÉMENTS DANS CE KIT	LIEN
Kit Kepler	450+	Kepler Ultimate Kit

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.

SN	COMPOSANT	QUANTITÉ	LIEN
1	Découvrir le Pico W	1	ACHETER
2	Câble Micro USB	1
3	Plaque d’essai (Breadboard)	1	ACHETER
4	Fils de connexion (Jumper Wires)	Plusieurs	ACHETER
5	Résistance	4 (10KΩ)	ACHETER
6	Clavier 4x4	1	ACHETER

Schéma

4 résistances de tirage sont connectées à chacune des colonnes du clavier matriciel, afin que G6 ~ G9 obtiennent un niveau bas stable lorsque les touches ne sont pas pressées.

Les rangées du clavier (G2 ~ G5) sont programmées pour être à un niveau haut ; si l’une des broches G6 ~ G9 est lue à un niveau haut, cela signifie qu’une touche a été pressée.

Par exemple, si G6 est lue à un niveau haut, alors la touche numérique 1 est pressée ; c’est parce que les broches de contrôle de la touche 1 sont G2 et G6. Lorsque la touche 1 est pressée, G2 et G6 sont connectées, et G6 est donc également à un niveau haut.

Câblage

Pour faciliter le câblage, dans le schéma ci-dessus, la rangée de colonnes du clavier matriciel et les résistances de 10KΩ sont insérées dans les trous où se trouvent G6 ~ G9.

Code

Note

• Ouvrez le fichier 4.2_4x4_keypad.py sous le chemin kepler-kit-main/micropython ou copiez ce code dans Thonny, puis cliquez sur « Run Current Script » ou appuyez simplement sur F5 pour l’exécuter.

• N’oubliez pas de sélectionner l’interpréteur « MicroPython (Raspberry Pi Pico) » en bas à droite.

• Pour des tutoriels détaillés, veuillez vous référer à Ouvrir et Exécuter du Code Directement.

import machine
import time

characters = [["1","2","3","A"],["4","5","6","B"],["7","8","9","C"],["*","0","#","D"]]

pin = [2,3,4,5]
row = []
for i in range(4):
    row.append(None)
    row[i] = machine.Pin(pin[i], machine.Pin.OUT)

pin = [6,7,8,9]
col = []
for i in range(4):
    col.append(None)
    col[i] = machine.Pin(pin[i], machine.Pin.IN)

def readKey():
    key = []
    for i in range(4):
        row[i].high()
        for j in range(4):
            if(col[j].value() == 1):
                key.append(characters[i][j])
        row[i].low()
    if key == [] :
        return None
    else:
        return key

last_key = None
while True:
    current_key = readKey()
    if current_key == last_key:
        continue
    last_key = current_key
    if current_key != None:
        print(current_key)
    time.sleep(0.1)

Après l’exécution du programme, le terminal affichera les touches que vous avez pressées sur le clavier.

Comment ça fonctionne

import machine
import time

characters = [["1","2","3","A"],["4","5","6","B"],["7","8","9","C"],["*","0","#","D"]]

pin = [2,3,4,5]
row = []
for i in range(4):
    row.append(None)
    row[i] = machine.Pin(pin[i], machine.Pin.OUT)

pin = [6,7,8,9]
col = []
for i in range(4):
    col.append(None)
    col[i] = machine.Pin(pin[i], machine.Pin.IN)

Déclarez chaque touche du clavier matriciel dans le tableau characters[] et définissez les broches de chaque rangée et colonne.

last_key = None
while True:
    current_key = readKey()
    if current_key == last_key:
        continue
    last_key = current_key
    if current_key != None:
        print(current_key)
    time.sleep(0.1)

Ceci est la partie principale de la fonction qui lit et affiche la valeur de la touche pressée.

La fonction readKey() lit l’état de chaque touche.

Les instructions if current_key != None et if current_key == last_key sont utilisées pour déterminer si une touche est pressée et son état. (Si vous appuyez sur “3” après avoir appuyé sur “1”, la condition est vérifiée.)

La valeur de la touche pressée est affichée lorsque la condition est vérifiée.

L’instruction last_key = current_key assigne l’état de chaque évaluation à un tableau last_key pour faciliter la prochaine évaluation conditionnelle.

def readKey():
    key = []
    for i in range(4):
        row[i].high()
        for j in range(4):
            if(col[j].value() == 1):
                key.append(characters[i][j])
        row[i].low()
    if key == [] :
        return None
    else:
        return key

Cette fonction attribue un niveau haut à chaque rangée à tour de rôle, et lorsque la touche est pressée, la colonne où se trouve la touche reçoit un niveau haut. Après le double bouclage, la valeur de la touche dont l’état est à 1 est stockée dans le tableau key.

Si vous appuyez sur la touche “3” :

row[0] est mis à un niveau haut, et col[2] reçoit un niveau haut.

col[0], col[1], col[3] restent à un niveau bas.

Il y a quatre états : 0, 0, 1, 0 ; et nous enregistrons '3' dans pressed_keys.

Lorsque row[1], row[2], row[3] passent à un niveau haut, col[0] à col[4] restent à un niveau bas.

La boucle s’arrête, et la fonction retourne key = '3'.

Si vous appuyez sur les touches '1' et '3', il retournera key = ['1','3'].