注釈

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4.2 - 4x4キーパッド

4x4キーボード、またはマトリックスキーボードは、一つのパネル内で排除された16個のキーのマトリックスです。

キーパッドは、主にデジタル入力が必要なデバイス、例えば電卓、テレビのリモートコントロール、押しボタン式の電話、自動販売機、ATM、組み合わせロック、デジタルドアロックなどで見られます。

このプロジェクトでは、押されたキーを特定し、関連するキー値を取得する方法を学びます。

必要な部品

このプロジェクトには、以下の部品が必要です。

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名前

このキットに含まれるアイテム

購入リンク

ケプラーキット

450以上

Kepler Ultimate Kit

以下のリンクから個々にも購入できます。

SN

部品紹介

個数

購入リンク

1

Pico Wを知る

1

購入

2

Micro USBケーブル

1

3

ブレッドボード

1

購入

4

ジャンパーワイヤー

数本

購入

5

抵抗器

4(10KΩ)

購入

6

4x4キーパッド

1

購入

回路図

sch_keypad_ar

4つのプルダウン抵抗がマトリックスキーボードの各列に接続されています。これにより、キーが押されていないときにG6〜G9が安定したローレベルを取得します。

キーボードの行（G2〜G5）は、高い状態にプログラムされています。G6〜G9のうちの1つが高い状態で読み取られた場合、どのキーが押されたかを知ることができます。

例えば、G6が高い状態で読み取られた場合、数字キー1が押されています。これは、数字キー1の制御ピンがG2とG6であり、数字キー1が押されたときにG2とG6が接続され、G6も高い状態になるためです。

配線

wiring_keypad_ar

配線を簡単にするために、上記の図では、マトリックスキーボードの列と10K抵抗が、同時にG6〜G9の位置にある穴に挿入されています。

コード

注釈

  • ファイル 4.2_4x4_keypad.ino は、 kepler-kit-main/arduino/4.2_4x4_keypad のパスで開くことができます。

  • またはこのコードを Arduino IDE にコピーペーストしてください。

  • アップロード ボタンをクリックする前に、ボード（Raspberry Pi Pico）と正確なポートを選択してください。

  • Adafruit Keypad ライブラリがここで使用されます。このライブラリは Library Manager からインストールできます。

    ../_images/lib_ad_keypad.png

プログラムが実行された後、シェルはキーパッドで押したキーを出力します。

仕組み

  1. ライブラリのインクルード

    最初に、キーパッドとのインターフェースを簡単にするための Adafruit_Keypad ライブラリをインクルードします。

    #include "Adafruit_Keypad.h"

  2. キーパッドの設定

    const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
  { '1', '2', '3', 'A' },
  { '4', '5', '6', 'B' },
  { '7', '8', '9', 'C' },
  { '*', '0', '#', 'D' }
};
byte rowPins[ROWS] = { 2, 3, 4, 5 };
byte colPins[COLS] = { 8, 9, 10, 11 };

    • ROWS と COLS 定数は、キーパッドの行と列の数を定義します。

    • keys はキーパッドの各ボタンのラベルを保持する2次元配列です。

    • rowPins と colPins は、キーパッドの行と列に接続されたArduinoのピンを保持する配列です。


  3. キーパッドの初期化

    Adafruit_Keypad のインスタンス myKeypad を作成し、それを初期化します。

    Adafruit_Keypad myKeypad = Adafruit_Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

  4. setup() 関数

    シリアル通信とカスタムキーパッドを初期化します。

    void setup() {
  Serial.begin(9600);
  myKeypad.begin();
}

  5. メインループ

    キーイベントをチェックし、それをシリアルモニターに表示します。

    void loop() {
  myKeypad.tick();
  while (myKeypad.available()) {
    keypadEvent e = myKeypad.read();
    Serial.print((char)e.bit.KEY);
    if (e.bit.EVENT == KEY_JUST_PRESSED) Serial.println(" pressed");
    else if (e.bit.EVENT == KEY_JUST_RELEASED) Serial.println(" released");
  }
  delay(10);
}