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2.1.8 Teclado Matricial

Introducción

Un teclado matricial es una matriz rectangular de botones. En este proyecto, lo utilizaremos para ingresar caracteres.

Componentes Necesarios

En este proyecto, necesitaremos los siguientes componentes.

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:

Nombre	COMPONENTES EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Raphael	337	Raphael Kit

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE	ENLACE DE COMPRA
Placa de Extensión GPIO	COMPRAR
Protoboard	COMPRAR
Cables de Puente	COMPRAR
Resistor	COMPRAR
Teclado	-

Diagrama Esquemático

Procedimientos Experimentales

Paso 1: Construye el circuito.

Paso 2: Abre el archivo de código.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Paso 3: Ejecuta.

sudo python3 2.1.8_Keypad_zero.py

Después de ejecutar el código, los valores de los botones presionados en el teclado (Valor del botón) se imprimirán en la pantalla.

Advertencia

Si recibe el mensaje de error RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, consulte Si «gpiozero» no funciona.

Código

Nota

Puedes Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener el código a continuación. Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como raphael-kit/python-pi5. Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.

#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep

class Keypad:
    def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
        """
        Initialize the Keypad with specified row and column pins and keypad layout.
        :param rows_pins: List of GPIO pins for the rows.
        :param cols_pins: List of GPIO pins for the columns.
        :param keys: List of keys in the keypad layout.
        """
        # Inicializa los pines de las filas como DigitalOutputDevice
        self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
        # Inicializa los pines de las columnas como Buttons
        self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
        self.keys = keys  # Establece el diseño del teclado

    def read(self):
        """
        Read the currently pressed keys on the keypad.
        :return: A list of pressed keys.
        """
        pressed_keys = []
        # Escanea cada fila y columna para identificar las teclas presionadas
        for i, row in enumerate(self.rows):
            row.on()  # Habilita la fila actual
            for j, col in enumerate(self.cols):
                if col.is_pressed:  # Verifica si el botón de la columna está presionado
                    # Calcula el índice de la tecla basado en la fila y columna
                    index = i * len(self.cols) + j
                    pressed_keys.append(self.keys[index])
            row.off()  # Deshabilita la fila actual
        return pressed_keys

try:
    # Configura filas, columnas y diseño del teclado
    rows_pins = [18, 23, 24, 25]
    cols_pins = [10, 22, 27, 17]
    keys = ["1", "2", "3", "A",
            "4", "5", "6", "B",
            "7", "8", "9", "C",
            "*", "0", "#", "D"]

    # Crea una instancia de la clase Keypad
    keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
    last_key_pressed = []

    # Lee continuamente el teclado e imprime las nuevas teclas presionadas
    while True:
        pressed_keys = keypad.read()
        if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
            print(pressed_keys)  # Imprime la lista de teclas presionadas
            last_key_pressed = pressed_keys
        sleep(0.1)  # Pequeña pausa para reducir la carga de la CPU

except KeyboardInterrupt:
    # Maneja una interrupción del teclado (Ctrl+C) para salir limpiamente
    pass

Explicación del Código

Importa las clases DigitalOutputDevice y Button de la biblioteca gpiozero, y la función sleep para manejar retardos.
```
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep
```

Define la clase Keypad. El método __init__ inicializa el teclado con los pines de fila y columna dados y las teclas. El método read escanea el teclado y devuelve una lista de teclas presionadas.

class Keypad:
    def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
        """
        Initialize the Keypad with specified row and column pins and keypad layout.
        :param rows_pins: List of GPIO pins for the rows.
        :param cols_pins: List of GPIO pins for the columns.
        :param keys: List of keys in the keypad layout.
        """
        # Inicializa los pines de las filas como DigitalOutputDevice
        self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
        # Inicializa los pines de las columnas como Buttons
        self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
        self.keys = keys  # Establece el diseño del teclado

    def read(self):
        """
        Read the currently pressed keys on the keypad.
        :return: A list of pressed keys.
        """
        pressed_keys = []
        # Escanea cada fila y columna para identificar las teclas presionadas
        for i, row in enumerate(self.rows):
            row.on()  # Habilita la fila actual
            for j, col in enumerate(self.cols):
                if col.is_pressed:  # Verifica si el botón de la columna está presionado
                    # Calcula el índice de la tecla basado en la fila y columna
                    index = i * len(self.cols) + j
                    pressed_keys.append(self.keys[index])
            row.off()  # Deshabilita la fila actual
        return pressed_keys

Configura los pines GPIO para las filas y columnas y define el diseño del teclado.

try:
    # Configura filas, columnas y diseño del teclado
    rows_pins = [18, 23, 24, 25]
    cols_pins = [10, 22, 27, 17]
    keys = ["1", "2", "3", "A",
            "4", "5", "6", "B",
            "7", "8", "9", "C",
            "*", "0", "#", "D"]

Crea una instancia de la clase Keypad con la configuración especificada.

try:
    ...

    # Create an instance of the Keypad class
    keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
    last_key_pressed = []

Lee continuamente el teclado para detectar teclas presionadas, imprime cualquier cambio en el estado de las teclas, e introduce un breve retraso para reducir la carga de la CPU. Captura una interrupción de teclado (como Ctrl+C) para permitir una salida limpia del script.

try:
    ...

    # Continuously read the keypad and print newly pressed keys
    while True:
        pressed_keys = keypad.read()
        if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
            print(pressed_keys)  # Imprime la lista de teclas presionadas
            last_key_pressed = pressed_keys
        sleep(0.1)  # Pequeña pausa para reducir la carga de la CPU

except KeyboardInterrupt:
    # Maneja una interrupción del teclado (Ctrl+C) para salir limpiamente
    pass