SBC ButtonMatrix Bedienungsanleitung
PIN Nr. Arduino
PIN Nr. ButtonMatrix
13
7
12
6
11 5 10 4 9 0 8 1 7 2 6
3
MCU Extension 4x4 16-Key
Sehr geehrter Kunde,
vielen Dank, dass Sie sich für unser Produktentschieden haben.
Im Folgenden haben wir aufgelistet, was bei der Inbetriebnahme zu beachten ist:
Verwendung mit einem Arduino
Schritt 1 – Anschließen der Matrix
Bild 1: Schaltplan Arduino Uno & 4x4 ButtonMatrix
Tabelle 1: PIN-Verbindung zwischen Arduino und ButtonMatrix
Schließen Sie die ButtonMatrix, wie in Bild 1 bzw. in Tabelle 1 zu sehen, an die digitalen Pins (6 – 13)
des Arduino an.
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int reihe[]={6,7,8,9};
int spalte[]={10,11,12,13};
int col_scan;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
for(int i=0;i<=3;i++)
{
//Initialisierung der PINs
pinMode(reihe[i],OUTPUT);
pinMode(spalte[i],INPUT);
digitalWrite(spalte[i],HIGH);
}
}
void loop()
{
//Suche nach gedrücktem Knopf
for(int i=0; i<=3; i++)
{
digitalWrite(reihe[0],HIGH);
digitalWrite(reihe[1],HIGH);
digitalWrite(reihe[2],HIGH);
digitalWrite(reihe[3],HIGH);
digitalWrite(reihe[i],LOW);
for(int j=0; j<=3; j++)
{
col_scan=digitalRead(spalte[j]);
if(col_scan==LOW)
{
//Wenn gedrückter Knopf erkannt, führe knopfDruck aus
knopfDruck(i,j);
delay(300);
}
}
}
}
Schritt 2 – Installation der Matrix
Nachfolgend können Sie ein funktionsfähiges Codebeispiel entnehmen und auf Ihren Arduino
übertragen.
Die Funktion der vorhandenen Knöpfe der ButtonMatrix können Sie in der knopfDruck Funktion
nach Ihren Wünschen erweitern.
Code 1: Programmierung der ButtonMatrix innerhalb des Arduinos (Teil 1)
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void knopfDruck(int i, int j)
{
if(i==0&&j==0) //Knopf S1 gedrückt
Serial.println("S1");
if(i==0&&j==1) //Knopf S2 gedrückt
Serial.println("S2");
if(i==0&&j==2) //Knopf S3 gedrückt
Serial.println("S3");
if(i==0&&j==3) //Knopf S4 gedrückt
Serial.println("S4");
if(i==1&&j==0) //Knopf S5 gedrückt
Serial.println("S5");
if(i==1&&j==1) //Knopf S6 gedrückt
Serial.println("S6");
if(i==1&&j==2) //Knopf S7 gedrückt
Serial.println("S7");
if(i==1&&j==3) //Knopf S8 gedrückt
Serial.println("S8");
if(i==2&&j==0) //Knopf S9 gedrückt
Serial.println("S9");
if(i==2&&j==1) //Knopf S10 gedrückt
Serial.println("S10");
if(i==2&&j==2) //Knopf S11 gedrückt
Serial.println("S11");
if(i==2&&j==3) //Knopf S12 gedrückt
Serial.println("S12");
if(i==3&&j==0) //Knopf S13 gedrückt
Serial.println("S13");
if(i==3&&j==1) //Knopf S14 gedrückt
Serial.println("S14");
if(i==3&&j==2) //Knopf S15 gedrückt
Serial.println("S15");
if(i==3&&j==3) //Knopf S16 gedrückt
Serial.println("S16");
}
Code 2: Programmierung der ButtonMatrix innerhalb des Arduinos (Teil 2)
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Verwendung mit einem Raspberry Pi
Raspberry Pi PIN
Matrix PIN
PIN 40 (BCM 21)
1
PIN 15 (BCM 22)
2
PIN 11 (BCM 17)
3
PIN 7 (BCM 4)
4
PIN 12 (BCM 18)
5
PIN 16 (BCM 23)
6
PIN 18 (BCM 24)
7
PIN 22 (BCM 25)
8
Schritt 1 – Anschließen der Matrix
Schließen Sie die Matrix, wie im folgenden Bild 2, bzw. in folgender Tabelle 2, zu sehen, an die PINs
des Raspberry Pis an.
Bild 2: Verbindung zwischen Raspberry Pi und Matrix
Tabelle 2: PIN-Verbindung zwischen Raspberry Pi und Matrix
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sudo apt-get install python-pip python-dev build-essential
sudo pip install RPi.GPIO
sudo apt-get install python-imaging
Schritt 2 – Installation der Software
Sollten Sie bereits ein aktuelles Raspbian-System auf Ihrem Raspberry verwenden, so können Sie
diesen Schritt überspringen und sofort mit Schritt 3 fortfahren.
Installieren Sie auf Ihre SD-Karte mit Hilfe des „Win32 Disk Imager“-Programms das aktuelle Raspbian
Image, welches Sie unter dem folgenden Link zum Download finden.
Bild 4: Screenshot des Win32 Disk Imagers
Schritt 3 – Installation der Bibliotheken
Sobald Sie die Installation abgeschlossen und das System gestartet haben, öffnen Sie die Terminal-
Konsole und führen Sie folgende Kommandos aus:
Terminal 1: Installation der GPIO Bibliothek
Terminal 2: Installation der Python Bibliothek
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sudo nano matrix.py
import time
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setwarnings(False)
class keypad():
def __init__(self, columnCount = 4):
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
#Tasteneinstellungen
if columnCount is 4:
self.KEYPAD = [
[1,2,3,4],
[5,6,7,8],
[9,10,11,12],
[13,14,15,16]
]
#PIN-Belegungen
self.ROW = [18,23,24,25]
self.COLUMN = [4,17,22,21]
else:
return
def getKey(self):
#Alle Spalten als Ausgang setzen
for j in range(len(self.COLUMN)):
GPIO.setup(self.COLUMN[j], GPIO.OUT)
GPIO.output(self.COLUMN[j], GPIO.LOW)
#Alle Reihen als Eingang setzen
for i in range(len(self.ROW)):
GPIO.setup(self.ROW[i], GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
#Reihen nach gedrueckten Knoepfen scannen
rowVal = -1
for i in range(len(self.ROW)):
tmpRead = GPIO.input(self.ROW[i])
if tmpRead == 0:
rowVal = i
Schritt 4 – Installation der Matrix
Zunächst muss eine neue Python-Datei erstellt werden.
Terminal 3: Erstellen einer Python Datei
Schreiben Sie das folgende Codebeispiel vollständig in den Editor, der sich nun geöffnet hat.
Code 3: Programmierung der Matrix auf einem Raspberry (Teil 1)
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if rowVal <0 or rowVal >3:
self.exit()
return
for j in range(len(self.COLUMN)):
GPIO.setup(self.COLUMN[j], GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
GPIO.setup(self.ROW[rowVal], GPIO.OUT)
GPIO.output(self.ROW[rowVal], GPIO.HIGH)
colVal = -1
for j in range(len(self.COLUMN)):
tmpRead = GPIO.input(self.COLUMN[j])
if tmpRead == 1:
colVal=j
if colVal <0 or colVal >3:
self.exit()
return
#Rueckgabe der gedrueckten Taste
self.exit()
return self.KEYPAD[rowVal][colVal]
def exit(self):
#Neuinitialisierung aller Spalten und Reihen
for i in range(len(self.ROW)):
GPIO.setup(self.ROW[i], GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
for j in range(len(self.COLUMN)):
GPIO.setup(self.COLUMN[j], GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
if __name__ == '__main__':
# Initialisierung des Tastenfelds
kp = keypad()
# Dauerschleife zur Abfrage eines Tastendrucks
while True:
digit = None
while digit == None:
digit = kp.getKey()
# Ausgabe des Tastendrucks
print digit
time.sleep(0.5)
Code 4: Programmierung der Matrix auf einem Raspberry (Teil 2)
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sudo python matrix.py
Die Datei kann mit Strg+O gespeichert und der Editor mit Strg+X verlassen werden.
Anschließend kann die Datei mit folgendem Befehl ausgeführt und somit getestet werden.
Die Datei kann mit Strg+C wieder verlassen werden.
Terminal 4: Ausführen der Datei
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