لوحة المفاتيح مصفوفة هي واحدة من أكثر الطرق شعبية للمستخدم للتفاعل مع متحكم. يسمح لك بالتحكم في الجهاز عن طريق الضغط على مجموعات المفاتيح وتلقي الإجراءات المناسبة. مبدأ تشغيل لوحة مفاتيح المصفوفة هو ترتيب المفاتيح في شكل مصفوفة ، حيث يتم تمثيل كل مفتاح بعنوانه.
يتم توصيل لوحة مفاتيح المصفوفة بالمتحكم الدقيق باستخدام دائرة خاصة تسمى وحدة فك ترميز المصفوفة. إنه مزيج من المقاومات والترانزستورات التي تسمح لك بقراءة الإشارات من المفاتيح وترجمتها إلى رمز رقمي مفهوم للمتحكم الدقيق.
يتم تقليل برمجة لوحة مفاتيح المصفوفة إلى قراءة الإشارات من المفاتيح وتحديد الإجراءات المناسبة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى استخدام الوظائف والمكتبات المضمنة في وحدة التحكم الدقيقة ، والتي تسمح لك بتلقي البيانات من المفاتيح ومعالجتها وفقا للقواعد المحددة.
ملاحظة: من المهم تحديد العنوان الرئيسي بشكل صحيح ووصف منطق البرنامج للقراءة الصحيحة ومعالجة الإشارات من لوحة مفاتيح المصفوفة.
ونتيجة لذلك ، لوحة المفاتيح مصفوفة يجعل من الاسهل بكثير للمستخدم للتفاعل مع جهاز القائم على متحكم. يوفر وصولا مريحا وسريعا إلى الوظائف ، كما يسمح لك بإنشاء تطبيقات تفاعلية مع القدرة على إدخال الأحرف والأوامر بالضغط على مفاتيح معينة. من خلال التكوين والبرمجة المناسبين ، يمكن أن تصبح لوحة مفاتيح المصفوفة أداة لا غنى عنها لإنشاء أجهزة بواجهة سهلة الاستخدام.
- مصفوفة لوحة المفاتيح ل متحكم:
- مبدأ العملية
- اتصال
- البرمجة
- العمل مع الأزرار
مصفوفة لوحة المفاتيح ل متحكم:
وتستخدم دبابيس غبيو لتوصيل لوحة المفاتيح مصفوفة إلى متحكم. يتم توصيل صفوف لوحة المفاتيح بمخرجات وحدة التحكم الدقيقة ، ويتم توصيل الأعمدة بالمدخلات. عند الضغط على الزر ، يتم توصيل دبوس العمود المقابل للزر المضغوط بالأرض ، ويقرأ إدخال الصف المقابل للزر المضغوط هذه الحالة. وبالتالي ، يمكن للمتحكم الدقيق تحديد الزر الذي تم الضغط عليه وتنفيذ الأمر المناسب.
لبرمجة لوحة مفاتيح المصفوفة ، تحتاج إلى تطبيق خوارزمية المسح. تتكون هذه الخوارزمية من المرور عبر جميع المجموعات الممكنة من الصفوف والأعمدة لتحديد الزر الذي تم الضغط عليه. عند مسح كل زر ، يتم التحقق من حالته. إذا تم الضغط على الزر ، يتم عرض العنوان المقابل لهذا الزر على الشاشة أو يتم تنفيذ الإجراء المطلوب.
تستخدم لوحات المفاتيح المصفوفة على نطاق واسع في العديد من مشاريع المتحكم الدقيق ، مثل أنظمة أمان المنزل والألعاب التفاعلية والأقفال الإلكترونية. أنها توفر وسيلة مريحة وصغيرة لإدخال البيانات للسيطرة على وظائف مختلفة من الجهاز.
يسمح استخدام لوحة مفاتيح المصفوفة في مشاريعهم للمتحكم الدقيق بالتفاعل مع المستخدم ومعالجة بيانات الإدخال. هذا يفتح مجموعة واسعة من الاحتمالات لإنشاء واجهات مختلفة وإدارة وظائف مختلفة للجهاز.
مبدأ العملية
يعتمد مبدأ تشغيل لوحة مفاتيح المصفوفة على حقيقة أن كل مفتاح على لوحة المفاتيح يتوافق مع مجموعة معينة من الأسلاك الأفقية والرأسية. عندما يضغط المستخدم على مفتاح ، يتم إنشاء الاتصال بين الأسلاك الأفقية والرأسية ، ويمكن للمتحكم الدقيق تحديد المفتاح الذي تم الضغط عليه.
يتم استخدام خوارزمية المسح لتحديد المفتاح المضغوط. يتحقق المتحكم الدقيق بالتتابع من حالة كل سلك أفقي ، بينما يقرأ في نفس الوقت حالة كل سلك رأسي. إذا تم اكتشاف دائرة كهربائية قصيرة بين الأسلاك الأفقية والرأسية ، يقوم المتحكم الدقيق بكتابة رمز المفتاح المقابل في الذاكرة.
بعد المسح ، يمكن للمتحكم الدقيق معالجة رمز المفتاح المضغوط حسب تقديره. على سبيل المثال ، يمكنه إرسال رمز إلى جهاز آخر لتنفيذ إجراء معين أو عرض مفتاح مضغوط على الشاشة.
من المهم ملاحظة أن لوحة مفاتيح المصفوفة الخاصة بالمتحكم الدقيق تعمل فقط في وضع ضغطة مفتاح واحدة. هذا يعني أنه عند الضغط باستمرار على المفتاح ، لن يقوم المتحكم الدقيق بإعادة فحص لوحة المفاتيح إلا بعد تحرير المفتاح والضغط عليه مرة أخرى.
اتصال
لراحة توصيل لوحات المفاتيح المصفوفة ، عادة ما يتم استخدام وحدة أو درع خاص ، والذي يحتوي على جميع العناصر الضرورية. ومع ذلك ، إذا رغبت في ذلك ، يمكنك توصيل لوحة المفاتيح بدون وحدة إضافية.
يتم الاتصال على النحو التالي:
- قم بتوصيل دبابيس خط لوحة المفاتيح بدبابيس الإدخال الخاصة بالمتحكم الدقيق. عادة ما يتم استخدام 4 دبابيس إدخال لمدة 4 خطوط.
- قم بتوصيل دبابيس أعمدة لوحة المفاتيح بدبابيس إخراج المتحكم الدقيق. عادة ما يتم استخدام 4 دبابيس إخراج لـ 4 أعمدة.
- قم بتثبيت سحب إلى مصدر الطاقة لدبابيس الإدخال. للقيام بذلك ، قم بتعيين المسامير المناسبة للإدخال مع سحب إلى مصدر الطاقة باستخدام مقاومات السحب.
- قم بتوصيل دبوس خرج المتحكم الدقيق بالأرض عبر المقاوم.
- قم بتوصيل الإخراج المشترك لأعمدة لوحة المفاتيح بمصدر الطاقة عبر المقاوم.
سيسمح هذا الاتصال للمتحكم الدقيق بتحديد الزر الموجود على لوحة المفاتيح الذي تم الضغط عليه. للقيام بذلك ، من الضروري مسح لوحة المفاتيح ، وتعيين مستوى عال باستمرار على مخرجات العمود وقراءة حالات الصف. وبالتالي ، من الممكن تحديد الزر الذي تم الضغط عليه على لوحة المفاتيح.
بعد توصيل لوحة مفاتيح المصفوفة بنجاح بالمتحكم الدقيق ، يمكنك البدء في برمجة ومعالجة ضغطات المفاتيح.
البرمجة
تتيح لك برمجة لوحة مفاتيح المصفوفة الخاصة بالمتحكم الدقيق معالجة ضغطات المفاتيح والاستجابة لها. للقيام بذلك ، تحتاج إلى توصيل لوحة المفاتيح إلى المنفذ المطلوب من متحكم وكتابة رمز البرنامج لمعالجة الإشارات من المفاتيح.
تتمثل الخطوة الأولى في تكوين منافذ المتحكم الدقيق التي تتصل بها لوحة المفاتيح. لكل صف وعمود من لوحة المفاتيح ، تحتاج إلى تحديد المنافذ المناسبة على وحدة التحكم الدقيقة وتكوينها كمدخلات أو مخرجات.
ثم يجب عليك كتابة رمز البرنامج الذي سيقوم باستطلاع حالة مفاتيح لوحة المفاتيح. يتم ذلك عادة باستخدام حلقة يتم فيها التحقق من حالة كل مفتاح. إذا تم الضغط على المفتاح ، فيجب تنفيذ إجراءات معينة ، على سبيل المثال ، لعرض رمز على الشاشة أو لتغيير حالة النظام.
لراحة العمل باستخدام لوحة مفاتيح مصفوفة ، يمكنك استخدام المكتبات التي توفر وظائف جاهزة للعمل مع المفاتيح ومعالجة الأحداث. تسمح لك هذه المكتبات بتقليل مقدار رمز البرنامج وتبسيط عملية البرمجة.
من المهم الانتباه إلى قعقعة جهات الاتصال الرئيسية ، والتي يمكن أن تسبب إنذارات كاذبة. لمنع هذه المشكلة ، يمكنك استخدام طرق مختلفة لتصفية الإشارات ، مثل العداد أو المؤقت.
بعد كتابة رمز البرنامج ، تحتاج إلى تجميعه وتحميله على متحكم. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام برامج خاصة أو بيئات التطوير المتكاملة (إيدس) التي توفر الأدوات اللازمة لبرمجة متحكم.
ثم يجب عليك اختبار البرنامج للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام طرق مختلفة ، على سبيل المثال ، توصيل مكونات إضافية للتحقق من تفاعلها مع لوحة المفاتيح.
في عملية برمجة لوحة مفاتيح مصفوفة لوحدة تحكم دقيقة ، من المهم مراعاة متطلبات وقيود وحدة التحكم الدقيقة نفسها من أجل ضمان تشغيلها المستقر وتجنب الأخطاء المحتملة.
العمل مع الأزرار
تتكون لوحة مفاتيح المصفوفة من عدة أزرار مرتبة على شكل مصفوفة. يحتوي كل زر على عنوانه الفريد الخاص به ، والذي يتم تحديده من خلال رقم الصف والعمود الذي يوجد فيه.
للعمل مع أزرار لوحة مفاتيح المصفوفة على المتحكم الدقيق ، تحتاج إلى توصيله بمنافذ الإدخال/الإخراج المناسبة وتكوين سجلات المتحكم الدقيق للعمل مع هذه المنافذ.
عادة ما تستخدم خوارزمية المسح لتحديد وقت الضغط على زر على لوحة مفاتيح مصفوفة. أولا ، تتم تهيئة جميع صفوف الأزرار إلى حالة عالية المستوى للوحدة المنطقية. ثم يتم فحص الأعمدة لتحديد الأزرار التي يتم الضغط عليها.
عند الضغط على الزر ، يتم الكشف عن تغيير الجهد عند خرج العمود بواسطة المتحكم الدقيق. يتذكر المتحكم الدقيق عنوان الزر ، ويحدد عدد الصف والعمود الذي حدثت فيه النقرة.
لبرمجة تشغيل أزرار لوحة المفاتيح المصفوفة على وحدة التحكم الدقيقة ، من الضروري تحديد وظيفة معالج المقاطعة التي سيتم استدعاؤها عند الضغط على الزر. داخل وظيفة معالج المقاطعة ، يمكنك كتابة التعليمات البرمجية التي ستؤدي إجراءات معينة اعتمادا على الزر الذي تضغط عليه.
على سبيل المثال ، عن طريق الضغط على زر ، يمكنك تشغيل ليد ، عرض المعلومات على شاشة لد أو إرسال البيانات عبر واجهة وارت.
للعمل مع الأزرار الموجودة على لوحة مفاتيح المصفوفة على وحدة التحكم الدقيقة ، من الضروري أيضا مراعاة المرشح المضاد للكسر. تم تصميم المرشح المضاد للكسر لقمع الإنذارات الكاذبة عند الضغط على زر. لتنفيذه ، يمكنك استخدام حل البرامج أو الأجهزة.