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2.1.8 Tastenfeld

Einführung

Ein Tastenfeld ist ein rechteckiges Array von Tasten. In diesem Projekt werden wir es verwenden, um Zeichen einzugeben.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

../_images/list_2.1.5_keypad.png

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name

ARTIKEL IN DIESEM KIT

LINK

Raphael Kit

337

Raphael Kit

Sie können diese auch separat über die untenstehenden Links kaufen.

KOMPONENTENVORSTELLUNG

KAUF-LINK

GPIO-Erweiterungsplatine

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Steckbrett

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Jumper-Kabel

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Widerstand

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Tastenfeld

-

Schaltplan

../_images/image315.png ../_images/image316.png

Experimentelle Verfahren

Schritt 1: Bauen Sie den Schaltkreis.

../_images/image186.png

Schritt 2: Öffnen Sie die Code-Datei.

cd ~/raphael-kit/python/

Schritt 3: Ausführen.

sudo python3 2.1.8_Keypad.py

Nachdem der Code ausgeführt wurde, werden die Werte der gedrückten Tasten auf dem Tastenfeld (Tastenwert) auf dem Bildschirm angezeigt.

Code

Bemerkung

Sie können den untenstehenden Code Modifizieren/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen. Aber zuerst müssen Sie zum Quellcode-Pfad gehen, wie z.B. raphael-kit/python. Nachdem Sie den Code geändert haben, können Sie ihn direkt ausführen, um das Ergebnis zu sehen.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

class Keypad():

    def __init__(self, rowsPins, colsPins, keys):
        self.rowsPins = rowsPins
        self.colsPins = colsPins
        self.keys = keys
        GPIO.setwarnings(False)
        GPIO.setmode(GPIO.BCM)
        GPIO.setup(self.rowsPins, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
        GPIO.setup(self.colsPins, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)

    def read(self):
        pressed_keys = []
        for i, row in enumerate(self.rowsPins):
            GPIO.output(row, GPIO.HIGH)
            for j, col in enumerate(self.colsPins):
                index = i * len(self.colsPins) + j
                if (GPIO.input(col) == 1):
                    pressed_keys.append(self.keys[index])
            GPIO.output(row, GPIO.LOW)
        return pressed_keys

def setup():
    global keypad, last_key_pressed
    rowsPins = [18,23,24,25]
    colsPins = [10,22,27,17]
    keys = ["1","2","3","A",
            "4","5","6","B",
            "7","8","9","C",
            "*","0","#","D"]
    keypad = Keypad(rowsPins, colsPins, keys)
    last_key_pressed = []

def loop():
    global keypad, last_key_pressed
    pressed_keys = keypad.read()
    if len(pressed_keys) != 0 and last_key_pressed != pressed_keys:
        print(pressed_keys)
    last_key_pressed = pressed_keys
    time.sleep(0.1)

# Define a destroy function for clean up everything after the script finished
def destroy():
    # Release resource
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':     # Program start from here
    try:
        setup()
        while True:
            loop()
    except KeyboardInterrupt:   # When 'Ctrl+C' is pressed, the program destroy() will be executed.
        destroy()

Code-Erklärung

def setup():
    global keypad, last_key_pressed
    rowsPins = [18,23,24,25]
    colsPins = [10,22,27,17]
    keys = ["1","2","3","A",
            "4","5","6","B",
            "7","8","9","C",
            "*","0","#","D"]
    keypad = Keypad(rowsPins, colsPins, keys)
    last_key_pressed = []

Jede Taste der Matrix-Tastatur wird im Array keys[] deklariert und die Pins für jede Reihe und Spalte festgelegt.

def loop():
    global keypad, last_key_pressed
    pressed_keys = keypad.read()
    if len(pressed_keys) != 0 and last_key_pressed != pressed_keys:
        print(pressed_keys)
    last_key_pressed = pressed_keys
    time.sleep(0.1)

Dies ist der Teil der Hauptfunktion, der den Tastenwert liest und ausgibt.

Die Funktion keyRead() liest den Zustand jeder Taste.

Die Anweisungen if len(pressed_keys) != 0 und last_key_pressed != pressed_keys dienen dazu, zu überprüfen, ob eine Taste gedrückt wurde und welcher Zustand die gedrückte Taste hat. (Wenn Sie ‚3‘ drücken, während Sie ‚1‘ drücken, ist das Urteil zutreffend.)

Gibt den Wert der aktuell gedrückten Taste aus, wenn die Bedingung erfüllt ist.

Die Anweisung last_key_pressed = pressed_keys weist den Zustand jeder Überprüfung dem Array last_key_pressed zu, um die nächste Runde der Bedingungsüberprüfung zu erleichtern.

def read(self):
        pressed_keys = []
        for i, row in enumerate(self.rowsPins):
            GPIO.output(row, GPIO.HIGH)
            for j, col in enumerate(self.colsPins):
                index = i * len(self.colsPins) + j
                if (GPIO.input(col) == 1):
                    pressed_keys.append(self.keys[index])
            GPIO.output(row, GPIO.LOW)
        return pressed_keys

Diese Funktion weist jeder Reihe nacheinander ein hohes Niveau zu und wenn die Taste in der Spalte gedrückt wird, erhält die Spalte, in der sich die Taste befindet, ein hohes Niveau. Nachdem die zweilagige Schleife geprüft wurde, wird der Wert der Taste, deren Zustand 1 ist, im Array pressed_keys gespeichert.

Wenn Sie die Taste ‚3‘ drücken:

../_images/image187.png

rowPins[0] erhält ein hohes Niveau und colPins[2] ein hohes Niveau.

colPins[0], colPins[1], colPins[3] erhalten ein niedriges Niveau.

Es gibt vier Zustände: 0, 0, 1, 0; und wir schreiben ‚3‘ in pressed_keys.

Wenn rowPins[1], rowPins[2], rowPins[3] ein hohes Niveau erhalten, erhalten colPins[0] bis colPins[4] ein niedriges Niveau.

Die Schleife wird gestoppt, es gibt pressed_keys = '3' zurück.

Wenn Sie die Tasten ‚1‘ und ‚3‘ drücken, wird pressed_keys = [‚1‘,‘3‘] zurückgegeben.

Phänomen-Bild

../_images/image188.jpeg