【雕爷学编程】Arduino动手做（90）---4X4矩阵薄膜键盘模块3_arduino薄膜键盘数据输入

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验九十：4x4按键模块 轻触开关4*4薄膜矩阵形键盘单片机外扩外接控制键盘

16位4X4薄膜矩阵键盘模块的实验环境搭建
一、4X4薄膜矩阵键盘模块实验所需硬件清单
Arduino Uno开发板 X1
杜邦线 若干（备了9条）
LED发光二极管（蓝色）X1
高电平触发有源蜂鸣器模块X1
16位4X4薄膜矩阵键盘模块X1
高电平触发单路5V继电器模块X1
Proto Shield 原型扩展板（带mini面包板）X1

二、4X4薄膜矩阵键盘模块实验所需软件平台
代码编程 Arduino IDE （版本1.8.14）
仿真编程 Linkboy （版本V4.6.3）
图形编程 Mind+ （版本 V1.7.0 RC2.0）以及编玩边学（线上平台）

三、4X4薄膜矩阵键盘模块的实验接线
薄膜矩阵键盘模块接口为8P杜邦头，间距2.54mm，可插在排针上连接电路。
Keypad Pin 1 –> Arduino Pin 13
Keypad Pin 2 –> Arduino Pin 12
Keypad Pin 3 –> Arduino Pin 11
Keypad Pin 4 –> Arduino Pin 10
Keypad Pin 5 –> Arduino Pin 9
Keypad Pin 6 –> Arduino Pin 8
Keypad Pin 7 –> Arduino Pin 7
Keypad Pin 8 –> Arduino Pin 6

四、安装“Keypad.h”驱动库
1、打开 https://github.com/
2、搜索“Keypad”，下载安装红点处的文件

16位4X4薄膜矩阵键盘模块的实验
一、程序一：通过串口测试显示16位薄膜键盘的16个键值
1、Arduino参考开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  程序一：通过串口测试显示16位薄膜键盘的16个键值
*/

#include <Keypad.h>  //加载库

const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;

char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};//建立二维数组，用于设置按键的输出字符

byte rowPins[ROWS] = {6, 7, 8, 9}; //定义行引脚
byte colPins[COLS] = {10, 11, 12, 13}; //定义列引脚

Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );//实例化Keypad 对象

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("准备就绪！");
}

void loop() {
  char key = keypad.getKey(); //新建一个key 变量 用于获取键盘当前的值
  if (key != NO_KEY) {
    Serial.print("键盘输入=");
    Serial.println(key);
  }
}
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2、实验串口返回情况

3、实验场景图

二、程序二：串口显示4X4薄膜矩阵键盘的键值
1、实验开源图形编程（Mind+、Mixly、编玩边学）

2、实验串口返回情况

三、程序三：尝试不使用Keypad库来获取薄膜键盘的键值
1、Arduino参考开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  程序三：尝试不使用Keypad库来获取薄膜键盘的键值
*/

const byte colPins[4] = {9, 8, 7, 6};     // 设定「行」脚位
const byte rowPins[4] = {13, 12, 11, 10}; // 设定「列」脚位
const char keymap[4][4] = {     // 设定按鍵的「行、列」代表值
  
  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};

byte i, j;      // 暂存循环的索引数字
byte scanVal;   // 暂存扫描到的按键值

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  for (i=0; i<=3; i++) {
    pinMode(rowPins[i], INPUT);
    pinMode(colPins[i], OUTPUT);
    digitalWrite(colPins[i], HIGH);
    digitalWrite(rowPins[i], HIGH);
  }
}

void loop() {
  for (i = 0; i <= 3; i++) {
    for (j = 0; j <= 3; j++) {
      digitalWrite(colPins[j], LOW);
      scanVal = digitalRead(rowPins[i]);

      if (scanVal == LOW) {    //如果输入值是「低电位」…
        Serial.println(keymap[i][j]);  // 输出按鍵代表的字元
        delay(200);  // 扫描按键的间隔时间
        digitalWrite(colPins[j], HIGH);
        break;       // 跳出循环
      }

      digitalWrite(colPins[j], HIGH);
    }
  }
}
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2、实验串口返回情况

3、实验说明

Keypad库的运作方式大致与上面的实验程序相同，主要是多了消除弹跳（debounce）的程序，而且按键扫描的间隔时间是透过比对时间差，而非使用delay。这个实验的程序主要用于帮助理解扫描按键的原理，在实际项目制作上，还是要尽量使用Keypad库。

四、程序四：设定A\B\C\D按键来控制板载LED灯的亮灭与闪烁
1、实验开源仿真编程（Linkboy V4.63）

2、实验结果：
按下A#按键，点亮LED灯；
按下B#按键，熄灭LED灯；
按下C#按键，LED灯反转一次；
按下D#按键，LED灯连续闪烁。

3、实验场景图