【Arduino入門】膜スイッチ(キーパッド)を制御しキーを読み取ってみる

Arduino Elegoo MEGA2560 R3ボードで膜スイッチ(キーパッド)を制御しキーを読み取ってみます。

■用意したもの

・Arduinoバージョン1.8.13がインストールされているPC(Windows10)

・Elegoo MEGA2560 R3ボード、1個

・膜スイッチ(キーパッド)、1個(Arduino Membrane Keypad Tutorial,Membrane switchmodule)

・オス – オス ジャンパー線(ジャンパーワイヤ)(M-M wires (Male to Male jumper wires))、8つ

それぞれ(ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版)に付属しているものです。

■膜スイッチ(キーパッド)への理解

膜スイッチ(キーパッド)は、携帯電話、電子レンジ、ドアロックなど、あらゆる種類のデバイスで使用されています。 膜スイッチ(キーパッド)を使用してユーザ入力を行います。

今回の膜スイッチ(キーパッド)は、マトリックス符号化方式が用いられています。マトリックス符号化方式は、16個のキー(0-9、A-D、*、#)がありますが、本体には「8個」の出力ピンしかありません。 リニア・キーパッドの場合は、17 本の出力ピン(各キーとグランド・ピンに1 本)が必要となり、マトリックス符号化方式の方が出力ピンが少ないのが特徴です。

出力ピンが少ないため、必要な接続を大幅に少なくすることが可能で、配線も少なくて済みます。

■膜スイッチ(キーパッド)とオスからオスのジャンパー線を接続する

それでは、Elegoo MEGA2560 R3ボードで膜スイッチ(キーパッド)を制御しキーの読み取りを行いたいと思いますので、まずは、膜スイッチ(キーパッド)とオスからオスのジャンパー線を接続します。

膜スイッチ(キーパッド)の出力ピンにしっかりと差し込みます。

■Elegoo MEGA2560 R3ボードとオスからオスのジャンパー線を繋ぐ

膜スイッチ(キーパッド)の出力ピンにジャンパー線を接続した後は、Elegoo MEGA2560 R3ボードとオスからオスのジャンパー線を接続します。

今回は、上記のような配線しました。

■Elegoo MEGA2560 R3ボードをPC(パソコン)に接続する

接続後、Elegoo MEGA2560 R3ボードをUSBケーブルを使って、PC(パソコン)に接続する。

■コードをアップロードし、マイコンボードに書き込む

接続後、ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版に付属したCD-ROMをパソコンで読み取ります。

CD-ROMから「日本語」をクリックする。

「code」をクリックする。

「Lesson 11 Membrane Switch Module」をクリックする。

「custom_keypad」をクリックする。

「custom_keypad.ino」をクリックする。

クリックすると、「Arduino」が起動し、ウインドウ内に「custom_keypad」のコードが表示されます。

このコードをMEGA2560 R3ボードに書き込みを行いますが、その前に「Keypad」というライブラリがないと、書き込みが行えませんので、CD-ROMの「Lesson 11 Membrane Switch Module」の中にあった「Keypad.zip」をコピーし、Windows10のローカル上に保存します。

保存後、「Arduino」のウインドウ上部の「スケッチ」をクリックします。クリックした後に、「ライブラリをインクルード」をクリックし、「.ZIP形式のライブラリをインストール」をクリックします。

クリックすると「インストールするライブラリを含むZIPファイルまたはフォルダを指定してください。」というウインドウが表示されますので、「Keypad.zip」を選択し、「開く」ボタンをクリックします。

クリックすると、「スケッチ」の「ライブラリをインクルード」の「提供されたライブラリ」に「Keypad」が追加されますので、こちらをクリックします。クリックすると、「Keypad」ライブラリが追加された状態になります。

ライブラリが追加された後は、「Arduino」の上部にある「マイコンボードに書き込む・書込装置を使って書き込み」ボタンをクリックします。クリックする際は、接続したPC(パソコン)でMEGA2560 R3ボードが認識されているかを確認し、クリックします。

クリックすると、「ボードへの書き込みが完了しました。」と表示され、書き込みが成功しました。

書き込み後、「Arduino」のウインドウ上部の「シリアルモニタ」をクリックします。

クリックすると、「シリアルモニタ」のウインドウが表示されますので、こちらでキーの読み取りが確認できます。

■膜スイッチ(キーパッド)で入力したキーを読み取れたのか検証

コードの書き込み後、実際に膜スイッチ(キーパッド)で入力したキーを読み取れたのかの検証を行いましたが、こちらで入力したキーがシリアルモニタに表示され、読み取ることを確認できました。

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