このチュートリアルでは、4x2(8キー)タッチキーパッドをATMEGA32Aマイクロコントローラーとインターフェースします。キーパッドは、電子工学で使用される最も重要な入力デバイスの1つであることは誰もが知っています。このモジュールには実際のキーはありませんが、特別に設計された容量性金属パッドがあり、これらのパッドは非常に敏感です。したがって、人がパッドの1つに接触すると、対応するループに容量性の変化が生じ、この変化はモジュール内の制御電子機器によって感知されます。タッチへの応答として、対応するパッド出力ピンがハイになります。
8キーのタッチパッドの場合、8つの出力があります。このモジュールには他にも機能がありますが、ここではそれらについては説明しません。
必要なコンポーネント
ハードウェア: ATMEGA32マイクロコントローラー、電源(5v)、AVR-ISPプログラマー、JHD_162ALCD(16x2LCD)、100uFコンデンサー、100nFコンデンサー、1KΩ抵抗(2個)、タッチキーパッドモジュール。
ソフトウェア: Atmel studio6.1またはAtmelstudio 6.2、progispまたはflashmagic。
回路図と動作説明
回路では、ATMEGA32のPORTBがデータポートLCDに接続されています。ここで、PORTCを通常の通信ポートとして使用したい場合は、ヒューズバイトを変更してPORTCからATMEGAへのJTAG通信を無効にすることを忘れないでください。 16x2 LCDでは、バックライトがある場合は全体で16ピン、バックライトがない場合は14ピンになります。バックライトピンに電力を供給するか、そのままにしておくことができます。 14ピンには8つのデータピン(7-14またはD0-D7)、2つの電源ピン(1&2またはVSS&VDDまたはgnd&+ 5v)、コントラスト制御用の3番目のピン(VEE-文字の太さを制御します)があります。示されている)、および3つの制御ピン(RS&RW&E)
回路では、2つの制御ピンしか使用していないことがわかります。これにより、理解を深める柔軟性が得られます。コントラストビットとREAD / WRITEはあまり使用されないため、グランドに短絡できます。これにより、LCDが最高のコントラストと読み取りモードになります。ENABLEピンとRSピンを制御して、それに応じて文字とデータを送信する必要があります。
LCD用に行われる接続を以下に示します。
PIN1またはVSSをアースに接続
PIN2またはVDDまたはVCCから+ 5v電源
PIN3またはVEEを地面に接続(初心者に最適な最大のコントラストを提供)
PIN4またはRS(レジスタ選択)をuCのPD6に
PIN5またはRW(読み取り/書き込み)をグランドに接続(LCDを読み取りモードにすると、ユーザーの通信が容易になります)
PIN6またはE(有効)からuCのPD5
uCのPIN7またはD0からPB0
uCのPIN8またはD1からPB1
uCのPIN9またはD2からPB2
uCのPIN10またはD3からPB3
uCのPIN11またはD4からPB4
uCのPIN12またはD5からPB5
uCのPIN13またはD6からPB6
uCのPIN14またはD7からPB7
回路では8ビット通信(D0-D7)を使用していることがわかりますが、これは必須ではありません。4ビット通信(D4-D7)を使用できますが、4ビット通信プログラムでは少し複雑になります。
したがって、上記の表を観察することにより、LCDの10ピンをコントローラーに接続します。8ピンはデータピンで、2ピンは制御用です。
先に進む前に、容量性モジュールが2.5Vの電圧で動作することを知っておくことが重要です。また、タッチモジュールによって引き出される電流は高くありません。したがって、モジュールの2.5Vを5Vから取得するには、分圧回路を使用します。
抵抗による分圧回路フォーマーを下図に示します。
現在、分圧回路はモジュールやその他のリファレンスに低電圧を提供します。図に示すように、中間点の出力電圧は抵抗の比率です。したがって、5Vから2.5vを取得するには、R1 = R2 =1KΩを使用します。したがって、5Vの電源電圧の場合、中点電圧はグランドに対して2.5Vになります。分圧回路からのこの電圧はモジュールに接続されます。回路図に示すように、高調波をフィルタリングするためにコンデンサがその両端に接続されています。
タッチモジュールの出力ポートはatmegaコントローラーに接続されているため、パッドに触れると、対応するピン出力がハイになります。このロジックの変更は、コントローラーによって検出されます。コントローラは、ピンに基づいてLCDに数字を表示します。ピンはハイになります。
セキュリティ上の理由から、必須ではありませんが、すべてのモジュール出力ピンを10K抵抗を介してグランドにプルダウンできます。
TOUCH KEAYPAD INTERFACEの動作は、以下に示すCコードのステップバイステップで最もよく説明されています。