Arduino klawiatura z dzielnika napięciowego i ADC

[Lukasz1979]

Realizując swój pierwszy samodzielny projekt natknąłem się na problem, który (jak mi się wydaje) można rozwiązać z wykorzystaniem ADC oraz rezystorów połączonych w roli dzielników napięcia. Będę wdzięczny, jeśli ktoś bardziej doświadczony "rzuci okiem" na moje wypociny i potwierdzi, czy można tak postępować (ja nie widzę przeciwskazań, ale być może coś mi umyka).

Problem - zbyt mała ilość dostępnych wyjść/wejść cyfrowych w projekcie zawierającym wyświetlacz LCD, serwo, sporo diod sygnalizacyjnych i 5 przycisków. Oczywiście wiem (przynajmniej pobieżnie), że można użyć wyświetlacza I2C, klawiatury matrycowej itp. ale na razie chciałbym oprzeć się na już posiadanych elementach (poza tym klawiatura matrycowa i tak zajmuje sporo pinów).

Pomysł (być może naiwny ale taki przyszedł mi do głowy) - zamiast "marnować" piny na przyciski, postanowiłem połączyć przyciski z rezystorami służacymi jako dzielniki napięcia w taki sposób (rysowane w Cuircuits/Tinkercad):

Dzięki różnym wartościom rezystorów (stopniowane co ok. 330R) na ADC możemy otrzymać inny odczyt przy każdym przycisku. Rezystor 10k stale "podciąga" wejście A0 d0 5V dla zabezpieczenia przed zakłóceniami, kiedy żaden przycisk nie jest wciśnięty.

W celu testowym zbudowałem układ na płytce łączac szeregowo rezystory 1k i 330R:

i napisałem krótki program próbny:

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(1, 2, 3, 4, 5, 6);
int odczyt=0;
int odczytzmapowany=0;
void setup() {
 lcd.begin(16, 2); //Deklaracja typu
  lcd.setCursor(0, 0); //Ustawienie kursora
  lcd.print("TEST KLAWIATURY"); //Wyświetlenie tekstu
  lcd.setCursor(0, 1); //Ustawienie kursora
  lcd.print("1 PINOWEJ"); //Wyświetlenie tekstu
delay(2000); lcd.clear();

}

void loop() {
odczyt=analogRead(A0);
  while(odczyt>200){odczyt=analogRead(A0);}
  odczyt=analogRead(A0);
  odczytzmapowany=map(odczyt,30,145,1,5);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("NACISNIETO ");lcd.print(odczytzmapowany);
    lcd.setCursor(0, 10);
    lcd.print("ODCZYT ADC ");lcd.print(odczyt);
  delay(1000);
  lcd.clear();

}

Poniżej efekt:

 

Być może warto byłoby zwiększyć "rozrzut" rezystorów dla większej pewności, że nie dojdzie do błędów odczytu, ale wydaje mi się, że układ działa poprawnie. Czy są jakieś poważniejsze przeszkody techniczne dla stosowania w praktyce takiego rozwiązania?

 

 

 

[ethanak]

Właśnie po raz kolejny wynalazłeś koło 🙂

Wrzuć w Google (grafika) hasło "Arduino resistive keyboard", jest parę fajnych przykładów jak to można zrobić (np. drabinka rezystorów, podłączenie klawiatury matrycowej do jednego pinu itp.). Tak jak Ty połączyłeś można zrobić niezależny odczyt każdego klawisza, ale więcej niż 6 raczej nie wyjdzie.

A tak swoją drogą to jednak warto zainwestować w I2C do wyświetlacza - choćby z tego powodu że trochę mniej kabli.

[Lukasz1979]

1 minutę temu, ethanak napisał:

Właśnie po raz kolejny wynalazłeś koło 🙂

Wrzuć w Google (grafika) hasło "Arduino resistive keyboard", jest parę fajnych przykładów jak to można zrobić (np. drabinka rezystorów, podłączenie klawiatury matrycowej do jednego pinu itp.). Tak jak Ty połączyłeś można zrobić niezależny odczyt każdego klawisza, ale więcej niż 6 raczej nie wyjdzie.

A tak swoją drogą to jednak warto zainwestować w I2C do wyświetlacza - choćby z tego powodu że trochę mniej kabli.

Dzięki za odpowiedź. No tak, można to było znaleźć.... Ale z drugiej strony jak się coś samemu wykombinuje to lepiej zapada w pamięć (raczej nie miałem złudzeń, że dokonałem epokowego wynalazku 😉  - chciałem tylko potwierdzenia, że nie popełniłem jakiegoś powaznego błędu). I2C oczywiście w planach, ale chcę wykonać jedno urządzenie, które będzie już pracować na stale (mam jeszcze jakiegoś chińskiego klona Arduino, który będzie tym zarządzał) i warto wykorzystać posiadany wyświetlacz zamiast zostawiać go w szufladzie. Do kolejnych projektów podejdę już z I2C. Na razie, przed zakupem elementów do 2 części kursu chcę zrobić już coś praktycznego.

A czemu uważasz, że granicą jest 6 przycisków? Jeśli spojrzysz na odczyty ADC (widoczne na gifie) to zapas jest jeszcze duży....

[ethanak]

11 minut temu, Lukasz1979 napisał:

A czemu uważasz, że granicą jest 6 przycisków?

Przy założeniu że naciśnięty jest tylko jeden klawisz, może być ich oczywiście więcej. Ale jeśli chciałbyś zrealizować niezależny odczyt - rozdzielczość ADC może być za mała.

Kiedyś była tu dyskusja na ten temat ale nie mogę znaleźć...

W każdym razie robiłem odczyt zderzaków w robocie (niezależne cztery mikroswitche) i działało świetnie, teraz właśnie będę musiał zrobić klawiaturę na 6 niezależnych klawiszy i pewnie skończy się na dobieranych rezystorach.

Co do wyświetlacza - można kupić sam moduł I2C, robiłem tak jak mi nie odpowiadały kolory w gotowcach (były tylko niebieskie negatywy, a ja chciałem zielony).

Edytowano Listopad 24, 2019 przez ethanak

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Lukasz1979]

11 godzin temu, ethanak napisał:

Co do wyświetlacza - można kupić sam moduł I2C, 

O, dziękuję za radę. Pozdrawiam!