Połączenie klawiatury matrycowej z mikrokontrolerem

Co to jest klawiatura Matrix?

Klawiatura to najpowszechniej stosowane urządzenia układów cyfrowych, mikrokontrolerów czy obwodów telefonicznych. Wiele aplikacji wymaga dużej liczby kluczy podłączonych do systemu komputerowego. Pod warunkiem, że w przeważającej części zawiera numery, może być dodatkowo nazywany klawiaturą numeryczną. Aby móc z niego efektywnie korzystać, potrzebujemy ich podstawowego zrozumienia. Klawiatura matrycowa składa się z rozmieszczenia przełączników w formacie macierzowym w rzędach i kolumnach z pinami I / O mikrokontrolera połączonymi z rzędami i kolumnami matrycy tak, że przełączniki w każdym rzędzie są podłączone do jednego pinu, a przełączniki w każdej kolumnie są podłączone do kolejna szpilka. Klawiatura to ogólnie układ matrycowy przełączników taktowych, które są zasadniczo przełącznikami przyciskowymi.

Jak działa klawiatura Matrix?

Istnieje wiele technik w zależności od klawiatury połączeniowej z mikrokontrolerem, ale podstawowa logika jest taka sama, kolumny są tworzone jako wejście i sterują rzędami, tworząc je jako wyjściowe. Aby wykryć, który klawisz jest wciśnięty na klawiaturze matrycowej, linie wierszy należy obniżyć jeden po drugim i odczytać kolumny.

Tutaj zobaczymy klawiaturę matrycową 4 × 3. Jest to 12-klawiszowa klawiatura składająca się z czterech rzędów i trzech kolumn. Załóżmy, że jeśli wiersz1 jest niski, przeczytaj kolumny. Jeśli którykolwiek z klawiszy w wierszu 1 zostanie naciśnięty, wówczas odpowiednio kolumna 1 da niski, to znaczy jeśli drugi klawisz zostanie naciśnięty w wierszu 1, wówczas kolumna 2 da niski. Załóżmy, że jeśli wciśniemy jeden na klawiaturze, to D1 i D2 zostaną włączone, nawiązuje połączenie i wyświetla numer na wyświetlaczu LCD przez mikrokontroler. Podobnie, wszystkie klawisze będą wykonywać tę samą operację, co klawisz pierwszy. Nie możemy nacisnąć dwóch klawiszy jednocześnie. Między naciśnięciami klawisza powinno być różnica czasu.

Łączenie klawiatury matrycowej z mikrokontrolerem 8051

Z obwodu styki 1.0 do pinu 1.3 portu 1 mikrokontrolera są połączone z rzędami klawiatury, a piny 1.4 do pinu 1.6 portu 1 mikrokontrolera 8051 są połączone z kolumnami klawiatury.

Gdy cyfry wciśnięte na klawiaturze matrycy ładują odpowiedni stan logiczny na wejściu mikrokontrolera, tj. Portu 1. Program jest tak napisany, że po naciśnięciu powiedzmy1111 mikrokontroler dostarcza wysokie polecenie logiczne na wyjściu sterownika. Ta wyjściowa logika wysokiego poziomu z mikrokontrolera jest następnie podawana do wejścia IC sterownika przekaźnika, aby wyjście ULN2003 było niskie, aby włączyć odpowiedni przekaźnik, który z kolei włącza obciążenie zgodnie z hasłem wysłanym z klawiatury. Na przykład, jeśli 1111 jest wciśnięty, odpowiednie obciążenie 1 jest włączane, a po ponownym naciśnięciu 1111 wyłącza się. W związku z tym wszystkie inne obciążenia są obsługiwane zgodnie z hasłami.

Na przykład: 1. Aby włączyć 1. hasło wyłącznika automatycznego to „1111”

2. Aby wyłączyć 1. hasło wyłącznika automatycznego to „1111”

3. Aby włączyć 2. hasło wyłącznika automatycznego to „2222”

4. Aby wyłączyć 2. hasło wyłącznika automatycznego to „2222”

Schemat obwodu klawiatury matrycy

Aplikacja wykorzystująca macierz połączoną z mikrokontrolerem - zaprogramowane wysyłanie wiadomości.

Pomysł polega na wykorzystaniu Mikrokontrolera do wysyłania wymaganych wiadomości na podany numer telefonu komórkowego za pośrednictwem komunikacji GSM. Komunikaty są wprowadzane za pomocą klawiatury i efektywnie przechowywane w mikrokontrolerze.

Naprawiono liczbę wiadomości przechowywanych w mikrokontrolerze oznaczonych pewnymi liczbami. Są one przywoływane po wprowadzeniu numeru telefonu komórkowego odbiorcy, dzięki czemu sama wiadomość jest przesyłana kablem z interfejsem RS232 do modemu GSM. W momencie włączenia zasilania na wyświetlaczu LCD w pierwszej linii powinien pojawić się komunikat „Testowanie GSM”, a następnie na 2^ndzmniejsz liczbę od „20 do 0” tylko wtedy, gdy modem jest zasilany, a karta SIM jest na swoim miejscu.

Każda wiadomość jest przechowywana w Mikrokontrolerze odpowiadającym numerowi seryjnemu zaczynając od 1 i po naciśnięciu odpowiedniego numeru poprzez klawiaturę podłączoną do mikrokontrolera odpowiednia wiadomość jest wysyłana na wprowadzony numer komórkowy poprzez modem GSM.

Zaprogramowany obwód wysyłania wiadomości:

Obwód składa się z następujących elementów:

• Mikrokontroler AT89C52, który jest odpowiednio zaprogramowany do wysyłania wiadomości.

• Klawiatura połączona z mikrokontrolerem w celu wprowadzenia numeru telefonu komórkowego oraz numeru wiadomości.

• Wyświetlacz LCD połączony z mikrokontrolerem, który wyświetla niezbędne instrukcje zgodnie z programem, aby umożliwić użytkownikowi wykonanie niezbędnych zadań.

• Modem GSM do przesyłania wiadomości na podany numer telefonu komórkowego.

• Złącze RS 232 do podłączenia do modemu GSM.

• Układ scalony Max 232, który działa jako pośrednik między mikrokontrolerem a złączem RS 232.

• Układ kryształów zapewniający odpowiednie wejście zegara do mikrokontrolera.

Na polecenie z wyświetlacza LCD numer telefonu komórkowego wprowadza się za pomocą klawiatury i zapisuje w odpowiednim miejscu w pamięci. Następnie za pomocą klawiatury wprowadza się liczbę od 1 do 9, a Mikrokontroler odpowiednio wysyła komunikat odpowiadający tej liczbie. Wiadomość jest wysyłana do modemu GSM przez złącze RS 232 i układ scalony przesuwnika poziomu, który przesyła wiadomość na podany numer telefonu komórkowego. Cała operacja jest odpowiednio wyświetlana na wyświetlaczu LCD.

Po pewnym czasie pojawia się komunikat „System wysyłania wiadomości na bazie GSM”, a po naciśnięciu przycisku programu wyświetlacz zmienia się na komunikat - „Wprowadź numer telefonu komórkowego”. Po wprowadzeniu numeru telefonu komórkowego wciśnięty jest #, który zachęca do wpisania numeru wiadomości. Po umieszczeniu numeru wiadomości i ponownym naciśnięciu # oznacza, że ​​„wysyłanie wiadomości”, A po pewnym czasie wyświetla komunikat„ wiadomość wysłana ”, a następnie powraca do normalnego wyświetlania.

Jeśli nie otrzymujesz żadnej z tych wiadomości, oznacza to, że karta SIM nie otrzymuje sygnału / sieć jest niedostępna.

Standardowe zasilanie 12 V DC i 5 V poprzez regulator jest wykonane z transformatora obniżającego napięcie 12 V wraz z mostkiem prostowniczym i kondensatorem filtrującym.