【Arduino】168种传感器模块系列实验（140）---跑马灯矩阵键...
37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试做实验，不管成功与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引玉。【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百四十：YL-004老款20按键独立键盘 跑马灯矩阵键盘模块
（4*4矩阵键盘+4位独立按键+8位跑马灯组合模块）
4X4矩阵键盘
是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组。矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。由于电路设计时需要更多的外部输入，单独的控制一个按键需要浪费很多的IO资源，所以就有了矩阵键盘，常用的矩阵键盘有4X4和8X8,其中用的最多的是4X4。
工作原理
矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4X4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。由于单片机IO端口具有线与的功能，因此当任意一个按键按下时，行和列都有一根线被线与，通过运算就可以得出按键的坐标从而判断按键键值。
行列扫描法原理
1、使行线为编程的输入线，列线是输出线，拉低所有的列线，判断行线的变化，如果有按键按下，按键按下的对应行线被拉低，否则所有的行线都为高电平。
2、在第一步判断有键按下后， 延时10ms消除机械抖动，再次读取行值，如果此行线还处于低电平状态则进入下 一步，否则返回第一步重新判断。
3、开始扫描按键位置，采用逐 行扫描，每间隔1ms的时间，分别拉低第一列，第二列，第三列，第四 列，无论拉低哪一列其他三列都为高电平，读取行值找到按键的位置，分别把行值和列值储存在寄存器里。
4、从寄存器中找到行值和列 值并把其合并，得到按键值，对此按键值进行编码，按照从第一行第一个一直到第四行第四个逐行进行编码，编码值从“0000” 至“1111” ， 再进行译码，最后显示按键号码。
4X4矩阵4管脚直插按键键盘
（1）体积小；
（2）节省空间；
（3）使用方便；
（4）共计16按键；
（5）单片机外扩键盘的上佳选择。
矩阵键盘所需库文件<Keypad>
在Arduino IDE 1.8.10 或者以上版本中, 项目->加载库->管理库中搜索Keypad，然后安装即可。
也可以下载库（需要下载库文件 https://github.com/Chris--A/Keypad），然后手动添加到IDE中。
4*4矩阵键盘+4位独立按键+8位跑马灯组合模块
模块电原理图
测试矩阵键盘部分接线示意图
模块上4*4矩阵键盘有一个8脚的端口，理论上可以直接插到Arduino的0-7脚上，但0,1脚用于串口通信，所以只能选择2~13脚，这里选用了2-9脚。
Keypad Pin L1 –> Arduino Pin 2（行）
Keypad Pin L2 –> Arduino Pin 3
Keypad Pin L3 –> Arduino Pin 4
Keypad Pin L4 –> Arduino Pin 5
Keypad Pin R1 –> Arduino Pin 6（列）
Keypad Pin R2 –> Arduino Pin 7
Keypad Pin R3 –> Arduino Pin 8
Keypad Pin R4 –> Arduino Pin 9 程序之一：测试矩阵键盘部分
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百四十：YL-004老款20按键独立键盘 跑马灯矩阵键盘模块
程序之一：测试矩阵键盘部分
*/
#include <Keypad.h>
const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;
char hexaKeys = {
{'1','2','3','A'},
{'4','5','6','B'},
{'7','8','9','C'},
{'*','0','#','D'}
};
byte rowPins = {2, 3, 4, 5};
byte colPins = {6, 7, 8, 9};
Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
char customKey = customKeypad.getKey();
if (customKey){
Serial.println(customKey);
}
} 串口输出16位矩阵键值
程序之二：矩阵键盘部分测试每个按键的按下与松开
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百四十：YL-004老款20按键独立键盘 跑马灯矩阵键盘模块
程序之二：矩阵键盘部分测试每个按键的按下与松开
*/
#include "Adafruit_Keypad.h"
const byte ROWS = 4; // 行
const byte COLS = 4; // 列
//定义键盘按钮上的符号
char hexaKeys = {
{'1', '2', '3', 'A'},
{'4', '5', '6', 'B'},
{'7', '8', '9', 'C'},
{'*', '0', '#', 'D'}
};
byte rowPins = {2, 3, 4, 5}; //连接到键盘的行插脚
byte colPins = {6, 7, 8, 9}; //连接到键盘的列插脚
//初始化类NewKeypad的实例
Adafruit_Keypad customKeypad = Adafruit_Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);
void setup() {
Serial.begin(9600);
customKeypad.begin();
}
void loop() {
//把你的主代码放在这里，重复运行
customKeypad.tick();
while (customKeypad.available()) {
keypadEvent e = customKeypad.read();
Serial.print((char)e.bit.KEY);
if (e.bit.EVENT == KEY_JUST_PRESSED) Serial.println(" pressed");
else if (e.bit.EVENT == KEY_JUST_RELEASED) Serial.println(" released");
}
delay(10);
}
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