Bàn phím giao diện với Arduino. [Phương pháp duy nhất]: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Xin chào, và chào mừng đến với hướng dẫn đầu tiên của tôi!:)

Trong phần hướng dẫn này, tôi muốn chia sẻ một thư viện tuyệt vời để giao tiếp bàn phím với arduino - 'Thư viện mật khẩu' bao gồm 'Thư viện bàn phím'. Thư viện này bao gồm các tính năng tốt nhất mà chúng ta sẽ thảo luận trong các bước tiếp theo. thư viện này sẽ phù hợp nhất cho những ai muốn đặt một số mật khẩu dựa trên bàn phím cho cửa ra vào, tủ khóa hoặc thậm chí cho mục đích thử nghiệm. Sử dụng Thư viện này, chúng tôi thậm chí có thể đếm ('trạng thái nhấn và giữ phím' và thậm chí sửa đổi thời lượng!). không phải là thú vị sao.. Tôi biết bạn đã thoát … Hãy đi sâu vào.

Đây là một phương pháp duy nhất vì: điều này tiết kiệm rất nhiều dòng mã, do đó giảm độ phức tạp. Cả việc đặt mật khẩu và đọc thông tin đầu vào của bàn phím sẽ trở nên rất dễ dàng bằng cách sử dụng phương pháp này, v.v. Nói một cách dễ hiểu: Tính duy nhất của nó.

Tôi hy vọng dự án này sẽ mở ra cánh cửa cho nhiều nhân viên sáng tạo, bao gồm cả bạn. Đừng lo lắng nếu bạn chỉ là người mới bắt đầu hoặc không có kiến thức về Arduino. Tôi có một giải pháp cho bạn- ở cuối.

Bước 1: Các bộ phận cần thiết

Thành phần và Mô-đun:

1. Arduino UNO.
2. Bàn phím ma trận 4 * 4.
3. Đèn LED RGB.
4. hai điện trở 330 ohm
5. Dây nhảy.
6. Bảng bánh mì.
7. Loại cáp USB (A-B).

Yêu cầu phần mềm:

1. Arduino IDE.
2. Thư viện mật khẩu & bàn phím cho Arduino.

(bạn có thể tải xuống phần mềm ở bước 3.)

Tôi sẽ đề nghị bạn mua tại www.banggood.com | giá cả tương đối rất ít hơn ở đây.

Bước 2: Lý thuyết chi tiết và các từ viết tắt được sử dụng

Arduino UNO:

Nó là một nền tảng mã nguồn mở dựa trên bộ điều khiển vi mô được cung cấp bởi Arduino. CC. Nó có bộ điều khiển vi mô ATMEGA328 làm CPU, 32kB flash, 1kB EEPROM & 2kB SRAM, 14 I / O kỹ thuật số và 6 analog. Arduino phải được lập trình trong IDE của riêng nó do Arduino.cc tạo ra. Các chương trình rất đơn giản và dễ dàng, điều này làm cho các cảm biến và thiết bị đầu ra khác dễ dàng giao tiếp với nhau. Nó là nền tảng rất phổ biến đối với thế giới tự động hiện đại. Tìm thêm thông tin về Arduino từ đây: https://www.arduino.cc/en/Guide/IntroductionTrong dự án này, arduino được sử dụng để điều khiển đèn LED RGB phát sáng khi mật khẩu được nhập là đúng (Đèn xanh), nếu mật khẩu được yêu cầu là false thì đèn LED RGB sẽ phát sáng màu đỏ (Đèn đỏ). Vì vậy, arduino thậm chí đang Đọc các phím nhập từ bàn phím để lấy mật khẩu.

Bàn phím ma trận 4x4:

Bàn phím ma trận là một trong những thiết bị phổ biến nhất được sử dụng để nhập các phím số hoặc chữ và số. Thuật ngữ ma trận xuất hiện bởi vì các công tắc bên trong của bàn phím được kết nối với nhau trong một ma trận 'Hàng và Cột'. 4x4 cho biết số Hàng và Cột trong bàn phím. Bàn phím ở đây là Thiết bị đầu vào được kết nối trực tiếp với arduino. Thao tác này xử lý phím được nhấn. Giúp nhập thông tin vào bộ điều khiển vi mô. Ở đây chúng tôi đang sử dụng bàn phím 4x4 hàng và cột chứa 16 phím tương ứng.

LED RGB:

RGB là viết tắt của (Red, Green, Blue). Nó là một thiết bị đầu ra 4 chân. Đèn LED RGB cũng giống như đèn LED thông thường, nhưng màu sắc có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của chúng tôi. Nó có 4 chân, mỗi chân cho Đỏ, Xanh lá & Xanh lam, chân còn lại trở thành chung cho ba màu này. Có hai loại: Cực dương chung và cực âm chung. Ở đây chúng tôi đang sử dụng màn hình cực dương chung, Vì vậy, chân chung sẽ đi đến nguồn cung cấp tích cực hoặc đầu vào 3,3-5V từ bảng Arduino. Chúng tôi sẽ sử dụng hai màu (Đỏ và Xanh lá), vì vậy chân ĐỎ và XANH được kết nối với Arduino thông qua một điện trở hạn chế dòng, ngoại trừ chân XANH.

Điện trở:

Điện trở là một thành phần thụ động hai pin được sử dụng để hạn chế dòng điện chạy qua. Đơn vị của Điện trở là Điện trở và nó được đo bằng (ohms). Trong dự án này, hai điện trở 330ohm được sử dụng trên chân Xanh và chân Đỏ của LED RGB dạng arduino D10 & D11 tương ứng. Lý do mà tôi đã sử dụng một điện trở vì để bảo vệ đèn LED khỏi dòng điện cao. đôi khi kết nối đèn LED mà không có điện trở giới hạn dòng điện sẽ làm nóng đèn LED hoặc thậm chí cháy nếu nó nhạy cảm.

Đồng hồ đa năng:

Đồng hồ đa năng được sử dụng để đo các thông số điện của các thành phần như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, diode, tần số, chu kỳ làm việc, v.v. Tôi đã sử dụng thiết bị này mỗi khi làm dự án. tôi có DMM (Digital Multi Meter) cả hai đều giống nhau. Thiết bị này có một tính năng tốt khác có tên là 'Chế độ liên tục' ở chế độ này, chúng tôi có thể kiểm tra tính liên tục của dây, kiểm tra ngắn mạch, v.v. (thiết bị này không bắt buộc nghiêm trọng trong dự án này, tôi chỉ thông báo cho các bạn về Đồng hồ đa năng.)

Các từ viết tắt:

• LED - Điốt phát sáng.
• RGB - Đèn LED xanh xanh đỏ.
• USB - Bus nối tiếp đa năng.
• IDE - Môi trường phát triển tích hợp,
• CPU (bộ phận xử lý trung tâm.
• EEPROM - Bộ nhớ chỉ đọc lập trình có thể xóa bằng điện.
• SRAM - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh.
• I / O - Đầu vào và Đầu ra.
• DMM - Máy đo đa năng kỹ thuật số.
• VCC - điện áp nguồn của bo mạch của bạn. ví dụ: VCC = 5V.
• GND - Ground hoặc negetive.
• LCD - Màn hình tinh thể lỏng.

Bước 3: Cài đặt Arduino IDE và thêm thư viện 'bàn phím'

Lưu ý: Bỏ qua bước này nếu bạn đã cài đặt Arduino IDE và thêm 'Thư viện mật khẩu' & 'Thư viện bàn phím' trong máy tính của mình.

Nếu bạn không có phần mềm Arduino, thư viện Mật khẩu và thư viện Bàn phím, thì bạn có thể tải xuống ở bước này. Tôi đã làm cho mọi thứ dễ dàng hơn cho bạn. Để tải xuống, chỉ cần nhấp vào từ Siêu liên kết "TẠI ĐÂY". Tải xuống Arduino IDE dựa trên yêu cầu hệ thống của bạn.

• Bạn có thể tải xuống Arduino IDE mới nhất từ ĐÂY.
• Bạn có thể Tải xuống mẫu Thư viện 'Bàn phím' TẠI ĐÂY.
• Bạn có thể Tải xuống mẫu Thư viện 'Mật khẩu' TẠI ĐÂY.

Các bước để thêm thư viện 'Bàn phím':

Mở arduino IDE >> trên thanh menu nhấp vào 'Phác thảo' >> Bao gồm Thư viện >> thêm thư viện.zip >> bây giờ chọn tệp 'keypad.zip' mà bạn đã tải xuống trước đó >> Sau đó nhấp vào 'mở'.

Xin chúc mừng! bạn vừa thêm thư viện vào Arduino IDE của mình.

Nếu bạn vẫn gặp sự cố thì vui lòng gửi e-mail, bạn có thể gửi mail trực tiếp cho tôi từ ĐÂY

Nếu bạn đã hoàn thành tất cả các bước này thì hãy tiến xa hơn…..

Bước 4: Kết nối các mô-đun và chuẩn bị sẵn sàng mọi thứ cho phần cứng

Hãy bắt đầu xây dựng mạch…

MẸO: Sử dụng mã màu khác nhau cho dây để giảm nhầm lẫn. Kiểm tra tính liên tục của dây mà bạn sử dụng, điều này giúp việc khắc phục sự cố dễ dàng hơn. Bạn có thể kiểm tra tính liên tục bằng cách sử dụng Đồng hồ đa năng.:)

Trong mạch này, các kết nối như sau;

LED và ARDUINO

• Chân của LED đỏ -----> D11 qua điện trở 330ohm.
• Chân của LED xanh -> D10 qua điện trở 330ohm.
• LED của + Ve ----------> 3.3v.

KEYPAD và ARDUINO

• Chốt hàng thứ nhất -------> D2.
• Chân hàng thứ 2 -------> D3.
• Chốt hàng thứ 3 --------> D4.
• Chốt hàng thứ 4 --------> D5.
• Chân cột thứ nhất ----> D6.
• Chân cột thứ 2 ---> D7.
• Chân cột thứ 3 ----> D8.
• Chân cột thứ 4 ----> D9.

Xem kỹ mạch và đấu nối mạch theo sơ đồ mạch.

MẸO: Trước khi kết nối mạch của bạn với nguồn điện, hãy kiểm tra tính liên tục giữa VCC / + V và GND trong mạch của bạn. Nếu âm thanh bíp phát ra từ đồng hồ đa năng thì có nghĩa là mạch của bạn đã bị đoản mạch (rủi ro). Nếu không có tiếng bíp thì không có hiện tượng đoản mạch.:)

Sau khi xây dựng mạch, chúng tôi đã có mọi thứ sẵn sàng để lập trình. Trước khi đến với phần lập trình, Nếu bạn muốn ăn nhẹ hoặc nghỉ giải lao thì hãy tiếp tục…, sau đó hãy bắt đầu phần lập trình với tâm thế sảng khoái.

Bước 5: Lập trình Arduino và thử nghiệm

Chào mừng trở lại!….

Hãy bắt đầu lập trình arduino.

Lưu ý: Để hiểu rõ hơn về chương trình, tôi đã chia đoạn mã thành các đoạn nhỏ và mô tả chức năng của nó. Tôi đã đính kèm tệp chương trình trong bước này. Bạn có thể tải xuống và mở trực tiếp mã trong máy tính của mình.

mã này có bốn phần quan trọng khác nhau,

• Vòng lặp thiết lập: để khai báo Đầu vào, đầu ra và những thứ khác như Serial.begin, v.v. (quan trọng)
• Vòng lặp hư không: dành cho các tác vụ phải chạy / thực thi mãi mãi. (quan trọng)
• Sự kiện bàn phím: để đọc các phím đã nhấn và lưu giữ phím đã nhấn cho mục đích xác nhận thêm.
• Sự kiện kiểm tra mật khẩu (): Đây là đường hầm của mật khẩu nhằm mục đích xác thực. Mã sẽ hiển thị thêm nếu mật khẩu đã nhập là đúng hay sai.

Tôi đã sử dụng đèn LED để hiển thị thời tiết mật khẩu đã nhập là đúng hay sai. Đèn xanh xuất hiện khi mật khẩu là đúng, nếu không, đèn LED màu đỏ sẽ sáng lên để thông báo mật khẩu sai. Bạn thậm chí có thể sử dụng rơ le hoặc động cơ thay cho đèn LED. Vì vậy, bạn có thể kiểm soát cửa hoặc bất kỳ thiết bị nào bằng mật khẩu.

đó là tất cả về chương trình của arduino… tải lên mã.

Bước 6: Thời gian vui vẻ

Yepiee… chúng tôi đã làm được.. Xin chúc mừng!

Hãy tận hưởng dự án này, hãy cố ý nhập sai mật khẩu, sử dụng một số thiết bị đầu ra khác ngoài đèn LED. Khám phá thư viện mà chúng tôi đã tải xuống trước đó, có rất nhiều khái niệm thú vị trong các thư viện đó, giao diện cho chúng để có một số suy nghĩ mới và thích làm lại nó. Thật là vui khi làm tất cả những điều đó và nói EUREKA !!. Khoa trương ……

Tôi sẽ giao diện một màn hình LCD như là phần nâng cấp của tôi cho dự án này và tất nhiên là chia sẻ với các bạn một lần nữa.um.. Hãy cho tôi biết, những gì cần bổ sung với màn hình LCD cho phiên bản tiếp theo của dự án này. Bạn có thể bình luận bên dưới.

Và vâng, nếu các bạn gặp phải bất kỳ sự cố cơ bản nào thì hãy chuyển sang bước tiếp theo. Tôi đã bao gồm các bước Khắc phục sự cố, và như tôi đã nói ở phần đầu, Có một cách cho người mới bắt đầu cũng….

Cảm ơn tất cả…..:

Bước 7: Khắc phục sự cố và hướng dẫn

Xin đừng ngần ngại hỏi tôi về sự nghi ngờ của hướng dẫn để khắc phục sự cố. Bạn có thể gửi mail trực tiếp cho mình TẠI ĐÂY. Bạn thậm chí có thể bình luận bên dưới, tôi cùng với những người hướng dẫn sẽ cố gắng giải quyết các vấn đề khắc phục sự cố của bạn.

• Lỗi biên dịch: tải lại cửa sổ và thử lại. Nếu tiếp tục thì mã có thể bị lỗi.
• Lỗi tải lên: kiểm tra tính khả dụng của bảng từ thanh menu Công cụ >> bảng. & Cổng.
• Cổng không phát hiện: một lần nữa đây có thể là cùng một vấn đề kiểm tra bo mạch và cổng, hãy thử khởi động lại hệ thống.
• không tìm thấy bảng: kiểm tra tính khả dụng của bảng từ thanh menu Công cụ >> bảng. & Cổng. lần nữa.

nếu chương trình được tải lên arduino thành công thì;

Hiển thị phím bị nhấn sai trong Màn hình nối tiếp: Kiểm tra hệ thống dây điện và kết nối lỏng lẻo của bàn phím, sau đó kiểm tra mã ngay trong thời tiết ma trận hiển thị bạn đã nhập sai số pin chưa

Hướng dẫn cho người mới bắt đầu:

Các bạn ơi, trước 3 năm mình cũng như bạn bây giờ, không biết thế nào là điện trở, arduino IDE, thư viện … Nhưng có điều là mình đang nghiên cứu về arduino, bắt đầu từ việc tải PDF và học từ đó. Bây giờ tôi là một kỹ sư cơ điện tử. Cũng như tự tìm hiểu về arduino. Tôi có thể hiểu những vấn đề mà người mới bắt đầu gặp phải…

Tôi đã đính kèm một bản PDF để bạn đọc. Bạn cũng có thể bắt đầu từ cuốn sách đó. Tôi cũng đã làm cho dự án này dễ hiểu đối với bạn, bao gồm cả chương trình. bình luận bên dưới nếu bạn có bất kỳ nghi ngờ nào. May mắn nhất.