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2.1.8 Teclado
Introducción
Un teclado es una matriz rectangular de botones. En este proyecto, lo utilizaremos para introducir caracteres.
Componentes necesarios
En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.
Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:
Nombre |
ELEMENTOS EN ESTE KIT |
ENLACE |
|---|---|---|
Kit Raphael |
337 |
También puedes comprarlos por separado en los siguientes enlaces.
INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE |
ENLACE DE COMPRA |
|---|---|
- |
Diagrama esquemático
Procedimientos Experimentales
Paso 1: Construye el circuito.
Paso 2: Abre el archivo de código.
cd ~/raphael-kit/c/2.1.8/
Paso 3: Compila el código.
gcc 2.1.8_Keypad.cpp -lwiringPi
Paso 4: Ejecuta.
sudo ./a.out
- Después de ejecutar el código, los valores de los botones presionados
en el teclado (button Value) se imprimirán en la pantalla.
Nota
Si no funciona después de ejecutar el código, o hay un mensaje de error: "wiringPi.h: No such file or directory", por favor, consulta Instalar y verificar WiringPi.
Código
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#define ROWS 4
#define COLS 4
#define BUTTON_NUM (ROWS * COLS)
unsigned char KEYS[BUTTON_NUM] {
'1','2','3','A',
'4','5','6','B',
'7','8','9','C',
'*','0','#','D'};
unsigned char rowPins[ROWS] = {1, 4, 5, 6};
unsigned char colPins[COLS] = {12, 3, 2, 0};
void keyRead(unsigned char* result);
bool keyCompare(unsigned char* a, unsigned char* b);
void keyCopy(unsigned char* a, unsigned char* b);
void keyPrint(unsigned char* a);
void keyClear(unsigned char* a);
int keyIndexOf(const char value);
void init(void) {
for(int i=0 ; i<4 ; i++) {
pinMode(rowPins[i], OUTPUT);
pinMode(colPins[i], INPUT);
}
}
int main(void){
unsigned char pressed_keys[BUTTON_NUM];
unsigned char last_key_pressed[BUTTON_NUM];
if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print message to screen
printf("setup wiringPi failed !");
return 1;
}
init();
while(1){
keyRead(pressed_keys);
bool comp = keyCompare(pressed_keys, last_key_pressed);
if (!comp){
keyPrint(pressed_keys);
keyCopy(last_key_pressed, pressed_keys);
}
delay(100);
}
return 0;
}
void keyRead(unsigned char* result){
int index;
int count = 0;
keyClear(result);
for(int i=0 ; i<ROWS ; i++ ){
digitalWrite(rowPins[i], HIGH);
for(int j =0 ; j < COLS ; j++){
index = i * ROWS + j;
if(digitalRead(colPins[j]) == 1){
result[count]=KEYS[index];
count += 1;
}
}
delay(1);
digitalWrite(rowPins[i], LOW);
}
}
bool keyCompare(unsigned char* a, unsigned char* b){
for (int i=0; i<BUTTON_NUM; i++){
if (a[i] != b[i]){
return false;
}
}
return true;
}
void keyCopy(unsigned char* a, unsigned char* b){
for (int i=0; i<BUTTON_NUM; i++){
a[i] = b[i];
}
}
void keyPrint(unsigned char* a){
if (a[0] != 0){
printf("%c",a[0]);
}
for (int i=1; i<BUTTON_NUM; i++){
if (a[i] != 0){
printf(", %c",a[i]);
}
}
printf("\n");
}
void keyClear(unsigned char* a){
for (int i=0; i<BUTTON_NUM; i++){
a[i] = 0;
}
}
int keyIndexOf(const char value){
for (int i=0; i<BUTTON_NUM; i++){
if ((const char)KEYS[i] == value){
return i;
}
}
return -1;
}
Explicación del Código
unsigned char KEYS[BUTTON_NUM] {
'1','2','3','A',
'4','5','6','B',
'7','8','9','C',
'*','0','#','D'};
unsigned char rowPins[ROWS] = {1, 4, 5, 6};
unsigned char colPins[COLS] = {12, 3, 2, 0};
Declara cada tecla del teclado matricial en el array keys[] y define los
pines en cada fila y columna.
while(1){
keyRead(pressed_keys);
bool comp = keyCompare(pressed_keys, last_key_pressed);
if (!comp){
keyPrint(pressed_keys);
keyCopy(last_key_pressed, pressed_keys);
}
delay(100);
}
Esta es la parte de la función principal que lee e imprime el valor del botón.
La función keyRead() leerá el estado de cada botón.
keyCompare() y keyCopy() se utilizan para juzgar si el estado de un
botón ha cambiado (es decir, si se ha presionado o liberado un botón).
keyPrint() imprimirá el valor del botón cuyo nivel actual es alto (el botón está presionado).
void keyRead(unsigned char* result){
int index;
int count = 0;
keyClear(result);
for(int i=0 ; i<ROWS ; i++ ){
digitalWrite(rowPins[i], HIGH);
for(int j =0 ; j < COLS ; j++){
index = i * ROWS + j;
if(digitalRead(colPins[j]) == 1){
result[count]=KEYS[index];
count += 1;
}
}
delay(1);
digitalWrite(rowPins[i], LOW);
}
}
Esta función asigna un nivel alto a cada fila por turno, y cuando se presiona
la tecla en la columna, la columna en la que se encuentra la tecla obtiene un
nivel alto. Después del juicio del bucle de dos capas, la compilación del estado
de la tecla generará un array (result[]).
Al presionar el botón 3:
RowPin [0] escribe en el nivel alto, y colPin[2] obtiene el nivel alto. ColPin [0],
colPin[1], colPin[3] obtienen el nivel bajo.
Esto nos da 0,0,1,0. Cuando rowPin[1], rowPin[2] y rowPin[3] se escriben en nivel alto, colPin[0]~colPin[4] obtendrán nivel bajo.
Después de que se complete el juicio del bucle, se generará un array:
result[BUTTON_NUM] {
0, 0, 1, 0,
0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0};
bool keyCompare(unsigned char* a, unsigned char* b){
for (int i=0; i<BUTTON_NUM; i++){
if (a[i] != b[i]){
return false;
}
}
return true;
}
void keyCopy(unsigned char* a, unsigned char* b){
for (int i=0; i<BUTTON_NUM; i++){
a[i] = b[i];
}
}
Estas dos funciones se utilizan para juzgar si el estado de la tecla ha cambiado, por ejemplo, cuando sueltas la mano al presionar “3” o presionas “2”, keyCompare() devuelve falso.
KeyCopy() se utiliza para reescribir el valor del botón actual para el array a (last_key_pressed[BUTTON_NUM]) después de cada comparación. Así podemos compararlos la próxima vez.
void keyPrint(unsigned char* a){
//printf("{");
if (a[0] != 0){
printf("%c",a[0]);
}
for (int i=1; i<BUTTON_NUM; i++){
if (a[i] != 0){
printf(", %c",a[i]);
}
}
printf("\n");
}
Esta función se utiliza para imprimir el valor de la tecla presionada actualmente. Si se presiona el botón “1”, se imprimirá “1”. Si se presionan el botón “1” y el botón “3”, se imprimirá “1, 3”.
Imagen del Fenómeno
