如何自定义5x5键盘

从零开始制作一个5x5键盘矩阵。

大家好，欢迎回来。这是一些有趣又有用的东西。定制的5x5按钮矩阵板从头开始构建。

在这里，我们使用简单的行-列框架创建一个简单的25个按钮矩阵板，其中按钮排列在五行和五列中以形成按钮网格。当你按下按钮时，它完成了一行和一列之间的电路，由微控制器检测并显示在OLED屏幕上。

开发这个项目的目的是开发一个需要尽可能多的按钮的计算器项目；因此，我们创建了这个矩阵板来帮助我们在计算器项目的修补阶段。

本文是关于这个项目的整个构建过程，所以让我们从构建开始。

材料要求

这些是这个项目中使用的材料：

•定制PCB（由Seeed Studio Fusion提供）

•Tacktile按钮

•公头引脚连接器CON10

•电路试验板

•SSD1306 OLED屏幕

•树莓派PICO 2

•跳线

键盘设计流程

在项目开始时，我们将所有按钮排列成五行五列。

我们创建了一个按钮矩阵（受键盘矩阵板的启发），其中所有按钮都放置在行和列的网格中，每一行和列都连接到CON10头引脚连接器。

微控制器扫描矩阵，设置每一行高，然后检查每一列。按下按钮，行和列之间的电路就完成了。知道哪一行是高的，哪一列读取信号允许微控制器确定哪个按钮被按下。

这种方法减少了所需的I/O引脚数量，因为我们使用25个按钮，而标准方法需要所有按钮25个I/O引脚；然而，这种方法允许我们总共只使用10个I/O引脚。

通过创建原理图，我们能够导出网表并为这个项目开发电路板设计，其中包括将按钮放置在GRID配置中并根据原理图连接走线。我们完成了电路板，然后导出gerber数据，这些数据将与PCB制造商共享以创建样品。

Seeed Studio Fusion

在完成Gerber数据后，我们将文件上传到Seeed Fusion的网站上，并订购了带有黑色丝网的白色Solder mask。

pcb在一周内就收到了，考虑到比率，它们的质量是超级好的，这也是相当低的。

Seeed Fusion PCB服务为PCB制造和PCB组装提供一站式原型设计，因此，他们在7个工作日内生产出高质量的PCB和快速交钥匙PCB。

Seeed Studio Fusion PCB组装服务负责整个制造过程，从Seeed Studio FusionAgile制造和硬件定制到零件采购，组装和测试服务，因此您可以确保他们获得高质量的产品。

在衡量市场兴趣并验证工作原型之后，Seeed Propagate Service可以通过专业指导和强大的连接网络帮助您将产品推向市场。

PCB组装工艺

•组装过程开始于将所有25个开关放在矩阵PCB上各自的焊盘上；我们在这里使用6x6的粘性按钮，我们必须确保所有按钮都正确地添加到它们的垫上，因为一些按钮的销在放置在足迹时弯曲。

•接下来，我们用烙铁焊接所有的开关垫在板的底部。

•随后，我们将CON10公头引脚放在其位置，并从板的顶部焊接其焊盘。

•矩阵板现在组装。

树莓派Pico安装

•使用PICO 2， OLED显示器，breadboard，按钮矩阵和一些跳线，我们通过将从C1到C5的所有列引脚与GPIO16， GPIO17, GPIO18， GPIO19和GPIO20连接来创建基本设置。

•GPIO0、GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO6连接第1 ~ 5行。

•OLED屏幕的VCC连接到PICO的VBUS，而GND连接到GND。

•OLED的SDA连接到PICO的SDA引脚（GPIO4）， SCL连接到GPIO5，这是PICO的SCL引脚。

代码

下面是我们创建的一个快速测试图，看看是否所有的按钮映射都是正确的。

这段代码初始化一个OLED显示器，并设置一个按钮矩阵，其中行和列交换，以检测按钮按下。当按钮被按下时，它会识别被按下的按钮，在OLED屏幕上显示按钮编号，并相应地更新显示。

我们在这个草图中使用Adafruit_SSD1306库，在使用此代码之前，您需要先下载并安装该库。

结论

这是这个小按钮的最终结果，一个DIY键盘矩阵，可以使用几个I/O引脚在任何项目中添加多个按钮。在这种情况下，如果定期连接，我们总共有25个按钮，需要25个I/O引脚，但是这个矩阵允许用户只使用10个I/O引脚来控制25个按钮，如果使用的微控制器具有有限的I/O引脚，这是理想的。

本文编译自hackster.io