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2.1.8 Tastiera

Introduzione

Una tastiera è una matrice rettangolare di pulsanti. In questo progetto, utilizzeremo la tastiera per inserire caratteri.

Componenti necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	OGGETTI IN QUESTO KIT	LINK
Raphael Kit	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE AI COMPONENTI	LINK PER L’ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Resistore	ACQUISTA
Tastierino	-

Schema elettrico

Procedure sperimentali

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Apri il file del codice.

cd ~/raphael-kit/nodejs/

Passo 3: Esegui il codice.

sudo node keypad.js

Dopo l’esecuzione del codice, i valori dei pulsanti premuti sulla tastiera (valore pulsante) verranno stampati sullo schermo.

Codice

const Gpio = require('pigpio').Gpio;

var rowsPins = [18,23,24,25];
var colsPins = [10,6,27,17];
var keys = ["1","2","3","A",
        "4","5","6","B",
        "7","8","9","C",
        "*","0","#","D"];

for(let i=0;i<rowsPins.length;i++){
    rowsPins[i] = new Gpio(rowsPins[i],{mode: Gpio.OUTPUT})
}
for(let i=0;i<colsPins.length;i++){
    colsPins[i] = new Gpio(colsPins[i],{
        mode: Gpio.INPUT,
        pullUpDown: Gpio.PUD_DOWN,
        edge: Gpio.RISING_EDGE
    })
}

var last_key_pressed = 0;

var col=-1;
for(let i=0;i<colsPins.length;i++){
    colsPins[i].on('interrupt',()=>{
        col=i;
        pressed_keys=keys[row*colsPins.length+col];
        if(last_key_pressed!=pressed_keys){
            console.log(`${pressed_keys}`);
        }
        last_key_pressed = pressed_keys;
    });
}

var row=-1;
setInterval(() => {
    row=(row+1)%rowsPins.length;
    for(let i=0;i<rowsPins.length;i++){
        rowsPins[i].digitalWrite(0);
    }
    rowsPins[row].digitalWrite(1);
}, 10);

Spiegazione del Codice

const Gpio = require('pigpio').Gpio;

var rowsPins = [18,23,24,25];
var colsPins = [10,6,27,17];
var keys = ["1","2","3","A",
        "4","5","6","B",
        "7","8","9","C",
        "*","0","#","D"];

for(let i=0;i<rowsPins.length;i++){
    rowsPins[i] = new Gpio(rowsPins[i],{mode: Gpio.OUTPUT})
}
for(let i=0;i<colsPins.length;i++){
    colsPins[i] = new Gpio(colsPins[i],{
        mode: Gpio.INPUT,
        pullUpDown: Gpio.PUD_DOWN,
        edge: Gpio.RISING_EDGE
    })
}

Nello stile della tastiera, dichiara due set di pin e una matrice.

Quattro dei pin rappresentano le righe della tastiera, impostali in modalità OUTPUT; gli altri quattro pin rappresentano le colonne della tastiera, impostali in modalità INPUT e configura l’interrupt sul fronte di salita.

Il principio per cui il controllore principale può ottenere il valore del tasto è il seguente: I quattro pin delle righe forniscono livelli alti a turno, e se un pulsante viene premuto, il pin della colonna corrispondente riceverà il livello alto rilasciato dal pin della riga, il che innescherà l’interrupt sul fronte di salita.

Ad esempio, se premo il pulsante 3, quando i pin delle righe 2, 3 e 4 rilasciano il livello alto, non ci saranno effetti; Quando il pin della prima riga rilascia il livello alto, il terzo pin della colonna sarà in grado di ottenere il livello alto e innescare l’interrupt sul fronte di salita. A questo punto, i pin delle colonne 1, 2 e 4 non innescheranno alcun evento.

Poi, secondo il pin della prima riga che rilascia il livello alto e il terzo pin della colonna che riceve il livello alto, il controllore principale sarà in grado di sapere che la posizione del pulsante premuto è (1,3), ovvero il pulsante 3.

var row=-1;
setInterval(() => {
    row=(row+1)%rowsPins.length;
    for(let i=0;i<rowsPins.length;i++){
        rowsPins[i].digitalWrite(0);
    }
    rowsPins[row].digitalWrite(1);
}, 10);

I quattro pin delle righe vengono forniti periodicamente con il livello alto, e la variabile row viene utilizzata per localizzare il pin della riga attualmente in funzione.

var col=-1;
for(let i=0;i<colsPins.length;i++){
    colsPins[i].on('interrupt',()=>{
        col=i;
        // pressed_keys=keys[row*colsPins.length+col];
        // if(last_key_pressed!=pressed_keys){
        //     console.log(`${pressed_keys}`);
        // }
        // last_key_pressed = pressed_keys;
    });
}

Imposta funzioni di interrupt per i quattro pin delle colonne, e la variabile col viene utilizzata per localizzare i pin delle colonne che innescano l’evento di interrupt sul fronte di salita.

pressed_keys=keys[row*colsPins.length+col];
if(last_key_pressed!=pressed_keys){
    console.log(`${pressed_keys}`);
}
last_key_pressed = pressed_keys;

C’è anche un pezzo di codice nella funzione di interruzione che ottiene il valore specifico del tasto dalla matrice keys in base a row e col. E ogni volta che si ottiene un nuovo valore, il valore viene stampato.

2.1.8 Tastiera

Introduzione

Componenti necessari

Schema elettrico

Procedure sperimentali

Immagine del fenomeno