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2.1.8 Tastiera
Introduzione
Una tastiera è una matrice rettangolare di pulsanti. In questo progetto, la utilizzeremo per inserire caratteri.
Componenti Necessari
In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.
È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:
Nome |
COMPONENTI IN QUESTO KIT |
LINK |
|---|---|---|
Raphael Kit |
337 |
Puoi anche acquistarli separatamente dai link seguenti.
INTRODUZIONE AI COMPONENTI |
LINK PER L’ACQUISTO |
|---|---|
- |
Schema Elettrico
Procedure Sperimentali
Passo 1: Costruisci il circuito.
Passo 2: Apri il file del codice.
cd ~/raphael-kit/c/2.1.8/
Passo 3: Compila il codice.
gcc 2.1.8_Keypad.cpp -lwiringPi
Passo 4: Esegui.
sudo ./a.out
Dopo l’esecuzione del codice, i valori dei pulsanti premuti sulla tastiera (valore del pulsante) verranno visualizzati sullo schermo.
Nota
Se non funziona dopo l’esecuzione o appare un errore come: "wiringPi.h: No such file or directory", fai riferimento a Installa e Controlla wiringPi.
Codice
#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){ //quando l'inizializzazione wiring fallisce, stampa messaggio a schermo
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;
}
Spiegazione del Codice
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};
Dichiara ogni tasto della tastiera a matrice nell’array keys[] e definisci i pin su ogni riga e colonna.
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);
}
Questa è la parte della funzione principale che legge e stampa il valore del pulsante.
La funzione keyRead() leggerà lo stato di ogni pulsante.
KeyCompare() e keyCopy() vengono utilizzati per verificare se lo stato di un pulsante è cambiato (cioè se un pulsante è stato premuto o rilasciato).
keyPrint() stamperà il valore del pulsante il cui livello corrente è alto (il pulsante è stato premuto).
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);
}
}
Questa funzione assegna un livello alto a ciascuna riga a turno e, quando il
tasto della colonna viene premuto, la colonna in cui si trova il tasto ottiene
un livello alto. Dopo la valutazione del ciclo a due livelli, lo stato del tasto
compilerà un array (reasult[]).
Quando si preme il tasto 3:
RowPin [0] scrive nel livello alto, e colPin[2] ottiene il livello alto.
ColPin [0], colPin[1], colPin[3] ottengono il livello basso.
Questo ci dà 0,0,1,0. Quando rowPin[1], rowPin[2] e rowPin[3] vengono scritti a livello alto, colPin[0]~colPin[4] ottengono livello basso.
Dopo che la valutazione del ciclo è completata, verrà generato 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];
}
}
Queste due funzioni vengono utilizzate per verificare se lo stato del tasto è cambiato, ad esempio quando si rilascia il pulsante “3” o si preme “2”, keyCompare() restituisce false.
KeyCopy() viene utilizzato per riscrivere il valore corrente del pulsante nell’array a (last_key_pressed[BUTTON_NUM]) dopo ogni confronto. Così possiamo confrontarli la prossima volta.
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");
}
Questa funzione viene utilizzata per stampare il valore del pulsante attualmente premuto. Se il pulsante “1” viene premuto, verrà stampato “1”. Se il pulsante “1” viene premuto e il pulsante “3” viene premuto, verranno stampati “1, 3”.
Immagine del Fenomeno
