減少數(shù)字鍵盤所需的引腳數(shù)量開源

描述

介紹

該項(xiàng)目的目的是顯著減少數(shù)字鍵盤所需的引腳數(shù)量。這是因?yàn)榕c Arduino Uno 或 Nanoboards 上可用的 I/O 引腳相比，我們經(jīng)常需要更多的 I/O 引腳。

普通數(shù)字鍵盤采用矩陣結(jié)構(gòu)：一個 4x3 鍵盤，需要 4+3 個 Arduino 數(shù)字引腳。網(wǎng)上有許多庫可以與 Arduino 一起使用。

我的解決方案

我提出的解決方案要好得多，因?yàn)樗皇褂萌齻€模擬輸入，電路如下圖所示。

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對于每一列，只有 4 個電壓值，對應(yīng)于 4 個鍵中的每一個，加上零伏，以防沒有鍵被按下。在等效方案 (b) 中，R1e 表示四個電阻器 R1-R4 之一，而 R2e 是三個電阻器 R5-R7 之一。

現(xiàn)在讓我們看看如何制作四個最寬的間隔。首先可以使電阻 R2e = R5 = R6 = R7 相等，然后我們可以設(shè)置 R1 = 0 以使輸出對應(yīng)于 5V 的第一行。

當(dāng) R2=330 ohm, R3= 1 k ohm, R4= 3 k ohm 并且 R5, R6, R7= 1 k ohm 時，每個輸出的間隔如下：

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如您所見，三個輸出的間隔是最大的，您可以使用六個標(biāo)準(zhǔn)電阻器，公差為 ±5%。通過額外的模擬輸入和另一個電阻器，可以使用 4x4 鍵盤等等。下圖顯示了與Arduino的連接。

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在圖中，電阻器 R1 連接到線路 2，因?yàn)榫€路 1 上的電阻器已用電線繪制，因此電阻器參考已按 1 縮放。可以根據(jù)需要修改引腳分配，只要它們可配置為模擬引腳即可。

當(dāng)然，如果 Arduino 以 3.3V 供電，則不會發(fā)生任何變化，因?yàn)?ADC 轉(zhuǎn)換器默認(rèn)使用電源電壓并且 ADC 編號不會改變。

為了測試程序，沒有這種類型的鍵盤，我用回收的鍵構(gòu)建了它，下圖顯示了我的原型。5 針右連接器用于將其連接到 Arduino。

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