Матричная клавиатура

Цель работы:

Научиться подключать к Arduino и собрать схему с матричной клавиатурой. Научиться управлять матричной клавиатурой и выводить в последовательный порт значения клавиш. Написать программый код, реализующий данную цель.

1. Начальные принципы электроники и схемотехники;
2. Составление принципиальных схем;
3. Сборка элетрических схем на плате беспаячного монтажа;
4. Знание простейшей элементной базы;
5. Получения опыта работы с микроконтроллером Arduino;
6. Получение навыков работы в среде программирования Arduino IDE;

Необходимые базовые знания, которыми вы должны обладать, для успешного выполнения работ:

• Начальные знания в электротехнике;
  
  • Понимание обозначения портов VCC, GND, OUT
  • Умение читать и понимать принципиальные схемы;
• Знание основ программирования на С++;
  
  • Инициализация глобальных переменных;
  • Инициализация входов и выходов(INPUT, OUTPUT);
  • Примитивные типы данных;
  • оператор if else;
  • цикл for;
  • функции задержки.
• Умение применять логическое мышления для решения задач;

Прежде чем приступить к работе, пройдите тестирование:

Прежде чем приступить к тестированию соберите информацию о новых элементах

 Пройти тест

Ответьте на дополнительные вопросы по теории, если какие-либо вопросы вызовут затруднение, ниже вы сможете получить информацию, которая поможет дать ответ:

1. Опишите принцип работы матричной клавиатуры:
    
2. Будет ли работать клавиатура если подключить не все выводы, если да то как?
    
     

Общий план выполнения работы:

1. Разработать принципиальную схему устройства, способного измерять уровень света, и сигнализировать о результатах с помощью горения или потухшего состояния светодиода. 
2. Реализовать данную схему на плате безпаячного монтажа.
3. Написать программу для микроконтроллера.
4. Провести тестирование устройства.

Ссылки на информацию, которая может помочь при выполнении работы:

1. Информация о среде программирования  Adruino IDE
2. Информация о матричной клавиатуре

Непосредственное выполнение работы:

Описание схемы:

Необходимые материалы:

1. Плата Adruino - 1шт.
2. Макетная плата - 1шт.
3. Провода папа - мама - 8шт.

Возьмите все необходимые материалы. Удобно расположите плату беспаячного монтажа и микроконтроллер. Аккуратно, без сильных нажимов, во избежании поломки материалов, подсоедините каждый элемент как показано на схеме. Внимательно проверьте правильно ли подключены элементы, проверьте полярность элементов, посмотрите заземлены ли цепь.

Схема лабораторной установки: 

Принципиальная схема:

Задание на программирование лабораторной установки:

Написать программу для собранной схемы, которая будет выполнять следующие действия: при нажатии на клавишу, в монитор порта должно поступать значение этой клавиши.

Алгоритм написания программы:

1. Уяснение задачи;
2. Поиск теоретических ресурсов и полезных материалов;
3. Подключение библиотеки, по мере необходимости;
4. Написание программного кода;
5. Компиляция.

Фото/видео отчет по выполненному заданию:

Программный код:

#include <Keypad.h>
const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
{'1','2','3','A'},
{'4','5','6','B'},
{'7','8','9','C'},
{'*','0','#','D'}
};
byte rowPins[ROWS] = {13,12,11,10};
byte colPins[COLS] = {9, 8, 7, 6};
Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
char key = keypad.getKey();
if (key){
Serial.println(key);
}
}

Выполните творческое задание:

С помощью дополнительных элементов, соберите установку и придумайте программу осуществляющую имитацию кодового замка.

Замечания к работе:

1. Сформулируйте замечания к работе:
2. Есть ли в работе какие-либо непонятные места?
   
   

Заключение: Я выполнил лабораторную работу, в которой выполняется подключение матричной клавиатуры 4х4 к Arduino. Собрал схему с включением клавиатуры. И реализовал программу, которая выводит в монитор последовательного порта значения каждой кнопки.