Матричная клавиатура 4×4 использует 8 проводников (4 для строк, 4 для столбцов) для управления 16 кнопками. Это достигается за счёт матричной организации кнопок, где каждая из них находится на пересечении строки и столбца. Вот как это работает:
1. Структура матрицы
4 строки (Rows) и 4 столбца (Columns) образуют сетку.
Каждая кнопка соединяет одну строку и один столбец.
Например, кнопка в позиции (1,1) соединяет строку 1 и столбец 1.
2. Принцип сканирования
Ардуино определяет нажатую кнопку, последовательно активируя строки и читая сигналы со столбцов:
Активация строки: Подаётся высокий сигнал (HIGH) на одну строку (остальные — LOW).
Проверка столбцов: Читаются сигналы на столбцах. Если столбец получает HIGH, это означает, что кнопка на пересечении активной строки и этого столбца нажата.
Циклическое сканирование: Процесс повторяется для всех строк.
3. Схема подключения
Строки подключаются к цифровым выходам Arduino (например, пины 2–5).
Столбцы подключаются к цифровым входам с подтягивающими резисторами к LOW (пины 6–9, режим INPUT_PULLUP).
5. Проблемы и решения
Фантомные нажатия: Возникают при одновременном нажатии нескольких кнопок. Решение — добавление диодов в разрыв каждой кнопки.
Дребезг контактов: Используйте программную задержку или фильтрацию сигнала.
Итог:
Матричная клавиатура экономит пины Arduino за счёт организации кнопок в сетку. Для работы требуется 8 проводов и алгоритм поочерёдного сканирования строк. Это стандартный подход для устройств с большим количеством кнопок.