کیپد چطور کار میکند؟ همه چیز در مورد ماژول صفحه کلید

صفحه کلید 4×4 یک دستگاه ورودی کوچک و مقرون به صرفه است که معمولاً در انواع پروژه های الکترونیکی استفاده می شود. این کیپد شامل 16 دکمه است که در یک شبکه 4×4 مرتب شده اند و با یک غشای انعطاف پذیر پوشیده شده است که از دکمه ها محافظت می کند و دوام آنها را تضمین می کند.

پایه های کیپد 4*4

پین های یک صفحه کلید 4*4 در تصویر زیر نشان داده شده است.

پایه های صفحه‌ کلید غشایی ۴×۴ از ۸ پین، ۴ پایه برای ستون‌ها و ۴ پایه برای ردیف‌ها تشکیل می‌شود. پیکربندی پین ممکن است بسته به مدل صفحه کلید  متفاوت باشد، اما ایده کلی این است که ستون ها به پایه های ورودی میکروکنترلر (یا برد آردوینو) و ردیف ها به پایه های خروجی میکروکنترلر متصل می شوند.

داخل یک صفحه کلید 4×4

1. زیرلایه: ماده ای غیر رسانا، مانند پلاستیک، که به عنوان پایه صفحه کلید عمل می کند.

2. آثار رسانا: سیم‌ها یا نوارهای فلزی نازک، معمولاً از مس یا نقره ساخته می‌شوند که بین دکمه‌ها و میکروکنترلر قرار دارند.

3. دکمه ها: دکمه های انعطاف پذیر ساخته شده از سیلیکون یا مواد مشابه، که با فشار دادن یک مدار الکتریکی را کامل می کند و به ردیاب های رسانا متصل می شود.

4. چسب: لایه ای از مواد چسبنده مانند چسب یا نوار که برای چسباندن دکمه ها به زیرلایه استفاده می شود.

5. لایه پوشش: یک لایه شفاف که دکمه ها را می پوشاند و از صفحه کلید در برابر آسیب و سایش محافظت می کند.

6. کنتاکت های الکتریکی: اتصالات بین صفحه کلید و میکروکنترلر که معمولاً از پین های فلزی ساخته می شوند و به میکروکنترلر اجازه می دهند وضعیت دکمه ها را بخواند.

سوالات متداول در مورد کیپد 4*4

صفحه کلید غشایی 4×4 چه کاری انجام می دهد؟

استفاده از صفحه کلید غشایی 4×4 بسته به کاربرد متفاوت است. به عنوان مثال، می تواند برای ورود داده های عددی یا الفبایی، پیمایش منو، یا به عنوان یک رابط کنترلی ساده برای یک دستگاه استفاده شود. اندازه جمع و جور و هزینه کم آن، آن را به یک انتخاب محبوب برای بسیاری از پروژه ها تبدیل کرده است که در آن به یک دستگاه ورودی کوچک و ساده نیاز است.

اندازه صفحه کلید 4*4 چقدر است؟

اندازه صفحه‌کلید غشایی 4×4 می‌تواند متفاوت باشد، اما اندازه‌ی معمولی برای یک صفحه‌کلید غشایی استاندارد 4×4 حدود 70×77 میلی‌متر (2.75 اینچ در 3 اینچ) است. با این حال، اندازه می تواند با توجه به سازنده و مدل خاص صفحه کلید تفاوت داشته باشد. برخی ممکن است بسته به نیازهای برنامه یا ترجیحات طراح کوچکتر یا بزرگتر باشند. علاوه بر این، ضخامت صفحه‌کلید غشایی نیز می‌تواند متفاوت باشد و معمولاً از 0.5 میلی‌متر تا 1.5 میلی‌متر متغیر است.

نحوه کار ماژول کیپد

هنگامی که دکمه ای روی صفحه کلید غشایی فشار داده می شود، یک مدار الکتریکی را تکمیل می کند و سیگنالی را به میکروکنترلر می فرستد. میکروکنترلر یک تراشه کامپیوتری است که ورودی دکمه ها را پردازش می کند و تعیین می کند کدام کلید فشرده شده است.

تمام سطرها و ستون‌ها در صفحه کلید به منظور کاهش تعداد پین‌های i/o به هم متصل می‌شوند. به طور معمول اتصال 16 دکمه فشاری  بدون استفاده از حالت مالتی پلکس به 17 پین I/O نیاز دارد. 16 پین برای دکمه های فشاری و 1 برای زمین مورد نیاز است.

با اتصال سطرها و ستون ها به یکدیگر فقط 8 پین لازم است. این تکنیک خاص به عنوان مالتی پلکس نامیده می شود. صفحه کلید 4×4 دارای 4 ردیف و 4 ستون است بنابراین در مجموع دارای 4 + 4 = 8 پایه خروجی است.

هنگامی که دکمه ای روی صفحه کلید غشایی فشار داده می شود، یک ردیف را به یک ستون متصل می کند و اجازه می دهد جریان الکتریکی کمی بین آنها جریان یابد. این یک مدار الکتریکی ایجاد می کند که می تواند توسط میکروکنترلر شناسایی شود، که سپس میکروکنترلر می تواند تعیین کند که کدام دکمه بر اساس ترکیب ردیف و ستون متصل شده است. فشار دکمه تغییری در ولتاژ یا جریان ایجاد می کند که میکروکنترلر می تواند آن را تشخیص داده و به عنوان سیگنال ورودی تفسیر کند. صفحه کلید ممکن است از یک روش اسکن استفاده کند که در آن میکروکنترلر یک سری پالس به هر ردیف می فرستد و ولتاژ هر ستون را اندازه گیری می کند تا مشخص کند کدام دکمه فشرده شده است.

به عنوان مثال، هنگامی که کلید ‘2’ فشار داده می شود. ردیف 1 و ستون 2 متصل هستند و میکروکنترلر می داند که ‘2’ فشرده شده است