從零開始制作一個5x5鍵盤矩陣。

大家好，歡迎回來。這是一些有趣又有用的東西。定制的5x5按鈕矩陣板從頭開始構建。

在這里，我們使用簡單的行-列框架創(chuàng)建一個簡單的25個按鈕矩陣板，其中按鈕排列在五行和五列中以形成按鈕網(wǎng)格。當你按下按鈕時，它完成了一行和一列之間的電路，由微控制器檢測并顯示在OLED屏幕上。

開發(fā)這個項目的目的是開發(fā)一個需要盡可能多的按鈕的計算器項目；因此，我們創(chuàng)建了這個矩陣板來幫助我們在計算器項目的修補階段。

本文是關于這個項目的整個構建過程，所以讓我們從構建開始。

材料要求

這些是這個項目中使用的材料：

?定制PCB（由Seeed Studio Fusion提供）

?Tacktile按鈕

?公頭引腳連接器CON10

?電路試驗板

?SSD1306 OLED屏幕

?樹莓派PICO 2

?跳線

鍵盤設計流程

在項目開始時，我們將所有按鈕排列成五行五列。

我們創(chuàng)建了一個按鈕矩陣（受鍵盤矩陣板的啟發(fā)），其中所有按鈕都放置在行和列的網(wǎng)格中，每一行和列都連接到CON10頭引腳連接器。

微控制器掃描矩陣，設置每一行高，然后檢查每一列。按下按鈕，行和列之間的電路就完成了。知道哪一行是高的，哪一列讀取信號允許微控制器確定哪個按鈕被按下。

這種方法減少了所需的I/O引腳數(shù)量，因為我們使用25個按鈕，而標準方法需要所有按鈕25個I/O引腳；然而，這種方法允許我們總共只使用10個I/O引腳。

通過創(chuàng)建原理圖，我們能夠導出網(wǎng)表并為這個項目開發(fā)電路板設計，其中包括將按鈕放置在GRID配置中并根據(jù)原理圖連接走線。我們完成了電路板，然后導出gerber數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將與PCB制造商共享以創(chuàng)建樣品。

Seeed Studio Fusion

在完成Gerber數(shù)據(jù)后，我們將文件上傳到Seeed Fusion的網(wǎng)站上，并訂購了帶有黑色絲網(wǎng)的白色Solder mask。

pcb在一周內就收到了，考慮到比率，它們的質量是超級好的，這也是相當?shù)偷摹?

Seeed Fusion PCB服務為PCB制造和PCB組裝提供一站式原型設計，因此，他們在7個工作日內生產出高質量的PCB和快速交鑰匙PCB。

Seeed Studio Fusion PCB組裝服務負責整個制造過程，從Seeed Studio FusionAgile制造和硬件定制到零件采購，組裝和測試服務，因此您可以確保他們獲得高質量的產品。

在衡量市場興趣并驗證工作原型之后，Seeed Propagate Service可以通過專業(yè)指導和強大的連接網(wǎng)絡幫助您將產品推向市場。

PCB組裝工藝

?組裝過程開始于將所有25個開關放在矩陣PCB上各自的焊盤上；我們在這里使用6x6的粘性按鈕，我們必須確保所有按鈕都正確地添加到它們的墊上，因為一些按鈕的銷在放置在足跡時彎曲。

?接下來，我們用烙鐵焊接所有的開關墊在板的底部。

?隨后，我們將CON10公頭引腳放在其位置，并從板的頂部焊接其焊盤。

?矩陣板現(xiàn)在組裝。

樹莓派Pico安裝

?使用PICO 2， OLED顯示器，breadboard，按鈕矩陣和一些跳線，我們通過將從C1到C5的所有列引腳與GPIO16， GPIO17, GPIO18， GPIO19和GPIO20連接來創(chuàng)建基本設置。

?GPIO0、GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO6連接第1 ~ 5行。

?OLED屏幕的VCC連接到PICO的VBUS，而GND連接到GND。

?OLED的SDA連接到PICO的SDA引腳（GPIO4）， SCL連接到GPIO5，這是PICO的SCL引腳。

代碼

下面是我們創(chuàng)建的一個快速測試圖，看看是否所有的按鈕映射都是正確的。

這段代碼初始化一個OLED顯示器，并設置一個按鈕矩陣，其中行和列交換，以檢測按鈕按下。當按鈕被按下時，它會識別被按下的按鈕，在OLED屏幕上顯示按鈕編號，并相應地更新顯示。

我們在這個草圖中使用Adafruit_SSD1306庫，在使用此代碼之前，您需要先下載并安裝該庫。

結論

這是這個小按鈕的最終結果，一個DIY鍵盤矩陣，可以使用幾個I/O引腳在任何項目中添加多個按鈕。在這種情況下，如果定期連接，我們總共有25個按鈕，需要25個I/O引腳，但是這個矩陣允許用戶只使用10個I/O引腳來控制25個按鈕，如果使用的微控制器具有有限的I/O引腳，這是理想的。

本文編譯自hackster.io