تعد لوحة مفاتيح ماتريكس واحدة من أكثر أجهزة إدخال المعلومات شيوعا في أنظمة المتحكم الدقيق. يسمح لك بتنظيم العديد من المفاتيح بشكل مضغوط وحفظ المسامير بشكل كبير على المتحكم الدقيق. يتطلب توصيل لوحة مفاتيح المصفوفة بعض المهارات في هندسة الدوائر ، بالإضافة إلى معرفة أساسيات البرمجة. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على الجوانب الرئيسية لتوصيل وبرمجة لوحة مفاتيح مصفوفة في سياق استخدامها مع متحكم دقيق.
واحدة من الأسباب الرئيسية لشعبية لوحات المفاتيح المصفوفة هي الطريقة التي يتم توصيلها إلى متحكم. تتكون لوحة المفاتيح من مجموعة من الأزرار المنظمة في مصفوفة. يحتوي جزء الرأس من لوحة المفاتيح ن الأعمدة ، بينما يتكون الجزء الرئيسي من م خطوط. يمثل كل مفتاح تقاطع العمود والصف المقابل. يتم توصيل مصفوفة لوحة المفاتيح باستخدام دبابيس ن + م من متحكم.
عند العمل باستخدام لوحة مفاتيح مصفوفة ، تحتاج إلى معرفة كيفية الحصول على معلومات حول موضع المفتاح المضغوط. للقيام بذلك ، يستخدم برنامج متحكم خوارزمية مسح لوحة المفاتيح. في كل خطوة من الخوارزمية ، يقوم المتحكم الدقيق بتنشيط كل عمود بالتتابع ويتحقق من حالة الصفوف. إذا تم اكتشاف ضغطة على مفتاح معين ، فإن المتحكم الدقيق يخزن معلومات حول موضع الزر. وبالتالي ، من أجل العمل بشكل صحيح مع لوحة مفاتيح المصفوفة ، من الضروري فحص حالة الأزرار بانتظام ومعالجة البيانات المستلمة.
- أنواع لوحات المفاتيح المصفوفة
- لوحات المفاتيح الميكانيكية ومزاياها
- لوحات المفاتيح الغشائية وخصائصها
- المكونات اللازمة للاتصال
- ميكروكنترولر واختيارهم
أنواع لوحات المفاتيح المصفوفة
لوحات المفاتيح المصفوفة هي أجهزة إدخال البيانات المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية المختلفة. وهي تتكون من مجموعة من الأزرار مرتبة في مصفوفة لتقليل عدد الأسلاك والدبابيس اللازمة لتوصيلها.
هناك عدة أنواع من لوحات المفاتيح المصفوفة:
- 4 matrix 4 مصفوفة رئيسية: هذا هو النوع الأكثر شيوعا من لوحة مفاتيح المصفوفة. يتكون من 4 صفوف و 4 أعمدة تشكل مجموعة إجمالية من 16 مفتاحا.
- 3 matrix 4 مصفوفة رئيسية: يحتوي هذا النوع من لوحة مفاتيح المصفوفة على 3 صفوف و 4 أعمدة تشكل مجموعة من 12 مفتاحا.
- 4 matrix 3 مفتاح مصفوفة: هذا هو البديل من لوحة المفاتيح مصفوفة مع 4 صفوف و 3 أعمدة تشكيل مجموعة من 12 مفاتيح.
- 2 matrix 4 مفتاح مصفوفة: هذا النوع من لوحة المفاتيح مصفوفة يتكون من 2 الصفوف و 4 أعمدة تشكيل مجموعة مشتركة من 8 مفاتيح.
يعتمد اختيار نوع لوحة مفاتيح معين على متطلبات المشروع وحجم الجهاز بالإضافة إلى عدد المفاتيح المطلوبة لإدخال البيانات.
يتطلب توصيل وبرمجة لوحات مفاتيح المصفوفة استخدام خوارزميات خاصة ، مثل" المسح "أو"قراءة سلسلة". اعتمادا على نوع لوحة مفاتيح المصفوفة ، من الضروري تكوين المسامير المناسبة لوحدة التحكم الدقيقة بشكل صحيح وتنظيم عملية قراءة المفاتيح المضغوطة.
لوحات المفاتيح الميكانيكية ومزاياها
مزايا لوحات المفاتيح الميكانيكية:
- الموثوقية: تتمتع لوحات المفاتيح الميكانيكية بعمر خدمة طويل ويمكنها تحمل عدد كبير من ضغطات المفاتيح. المفاتيح الميكانيكية مقاومة للتآكل ولا تحتاج إلى تغيير بعد كل ضغطة ، كما هو الحال مع لوحات المفاتيح الغشائية.
- ردود فعل دقيقة ولا لبس فيها: توفر المفاتيح الميكانيكية ردود فعل لمسية عند الضغط عليها ، مما يسمح للمستخدم بتحديد وقت تشغيل المفتاح بدقة. هذا مفيد بشكل خاص للاعبين والمهنيين الذين يحتاجون إلى دقة إدخال عالية.
- تخصيص لتفضيلاتك: العديد من لوحات المفاتيح الميكانيكية لديها القدرة على استبدال مفاتيح أو تثبيت الخاصة بهم. يتيح ذلك للمستخدمين تحديد لوحة مفاتيح تناسب تفضيلاتهم الفردية وأسلوب الكتابة.
- يحدث تنشيط المفتاح دائما عند الضغط على المفتاح حتى نهاية السكتة الدماغية: على عكس لوحات المفاتيح الغشائية ، حيث يمكن أن يحدث تنشيط المفتاح قبل نهاية ضربة المفتاح ، يتم تنشيط المفاتيح الميكانيكية فقط عند الضغط عليها حتى نهاية ضربة المفتاح. هذا يتجنب النقرات غير المقصودة ويزيد من دقة الكتابة.
- الإضاءة الخلفية: تحتوي العديد من لوحات المفاتيح الميكانيكية على إضاءة خلفية تسمح لك باستخدام لوحة المفاتيح في ظروف مظلمة أو لخلق انطباع مرئي مذهل.
بشكل عام ، تتميز لوحات المفاتيح الميكانيكية بجودة عالية وموثوقة وتوفر الراحة والراحة عند الكتابة أو الاستخدام في الألعاب. فهي خيار مثالي لأولئك الذين يقدرون دقة وموثوقية وتخصيص لوحة المفاتيح.
لوحات المفاتيح الغشائية وخصائصها
تتمثل إحدى الميزات الرئيسية للوحات المفاتيح الغشائية في أنها مصممة بحيث تتلامس وسادات التلامس مع الجسر الناتج للطبقة السفلية عند الضغط على المفاتيح. في هذه الحالة ، يتم إنشاء اتصال كهربائي ، والذي يحدد ضغط المفاتيح. يسمح هذا التصميم للوحة المفاتيح بأن تكون رفيعة وخفيفة وصامتة تقريبا.
عادة ما تحتوي لوحات المفاتيح الغشائية على تصميم بسيط ورخيص ، مما يجعلها في متناول المستهلك الشامل. كما أنها تتميز باستهلاك منخفض للطاقة ، مما يجعلها مثالية للأجهزة المحمولة.
ومع ذلك ، فإن لوحات المفاتيح الغشائية لها أيضا بعض العيوب. على سبيل المثال ، فهي حساسة للضرر الميكانيكي ويمكن أن تفشل بسرعة. بالإضافة إلى ذلك ، قد لا يحب بعض المستخدمين الشعور بالضغط على المفاتيح ، لأن لوحات المفاتيح الغشائية لا تتمتع بنفس الاستجابة اللمسية مثل لوحات المفاتيح الميكانيكية.
بشكل عام ، لوحات المفاتيح الغشائية هي أجهزة بسيطة وموثوقة وبأسعار معقولة. وهي مناسبة للاستخدام اليومي وقادرة على توفير عمل مريح مع جهاز كمبيوتر أو جهاز إلكتروني آخر.
المكونات اللازمة للاتصال
لتوصيل لوحة مفاتيح المصفوفة بالمتحكم الدقيق ، ستحتاج إلى المكونات التالية:
| العنصر | الوصف |
|---|---|
| مصفوفة لوحة المفاتيح | لوحة مفاتيح تتكون من أزرار مجمعة في شبكة مصفوفة |
| متحكم | جهاز يعالج إشارات لوحة المفاتيح وينقل البيانات إلى جهاز كمبيوتر أو جهاز آخر |
| المقاومات | يتم استخدامها لتشديد خطوط لوحة المفاتيح إلى مستوى جهد معين |
| الأسلاك | هناك حاجة لتوصيل لوحة المفاتيح إلى متحكم وتوصيل المقاومات |
اعتمادا على الطراز المحدد للوحة المفاتيح والمتحكم الدقيق ، قد تكون هناك حاجة إلى مكونات أو تغييرات إضافية في مخطط الأسلاك. عند العمل مع الإلكترونيات ، من المهم الانتباه إلى المواصفات والأدلة لاستخدام كل مكون.
ميكروكنترولر واختيارهم
عند اختيار متحكم دقيق لتوصيل لوحة مفاتيح مصفوفة ، من المهم مراعاة عدة عوامل:
| العامل | أهمية |
|---|---|
| عدد الدبابيس | اعتمادا على حجم لوحة المفاتيح والعدد المطلوب من الأزرار ، يجب عليك اختيار متحكم مع ما يكفي من دبابيس غبيو لتوصيل لوحة المفاتيح. |
| سرعة التشغيل | إذا كانت المعالجة في الوقت الفعلي لإشارات لوحة المفاتيح مطلوبة ، فيجب اختيار متحكم دقيق بتردد تشغيل مرتفع وذاكرة وصول عشوائي كافية. |
| نوع الواجهة | يمكن توصيل لوحة المفاتيح ماتريكس عبر واجهات مختلفة مثل غبيو ، 2 ج أو سبي. من المهم اختيار متحكم دقيق يدعم النوع المطلوب من الواجهة. |
| توافر وظائف إضافية | قد يكون لبعض ميكروكنترولر ميزات إضافية ، مثل وارت متكاملة ، أدك ، أو بوم. يمكن أن تكون هذه الوظائف مفيدة عند تطوير مشروع لوحة المفاتيح. |
من المهم أيضا الانتباه إلى وثائق ودعم المتحكم الدقيق المحدد. يمكن أن يؤدي وجود مجتمع مطور واسع النطاق وتوافر الموارد مع أمثلة التعليمات البرمجية إلى تبسيط عملية العمل باستخدام لوحة مفاتيح مصفوفة إلى حد كبير.