Tomasz Bartuś

Obsługa przycisków za pomocą wejścia analogowego

Tomasz Bartuś

Wstęp

Na podstawie tutoriala Johna Boxall'a p.t.: "Using analog input for multiple buttons".

Idea podłączenia większej liczby przycisków z Arduino za pomocą pinu wejścia analogowego wynika z chęci oszczędzenia wejść cyfrowych, które mogą zostać wykorzystane w układach w bardziej produktywny sposób. W rozwiązaniu, które zostanie przedstawoione, wiele przycisków może być podłączonych do jednego pinu analogowego. Rozpoznanie, z jakim rodzajem akcji mamy w danej chwili do czynienia odbywa się w oparciu o interpretację wartości napięcia przekazywanego w momencie naciśnięcia przycisku z dzielników napięcia.

Istnieją dwa rozwiązania tematu sterowania przyciskami układów. Oba wykorzystują ideę pomiarów spadków napięć powstających w dzielnikach napięcia utworzonych na tzw. "drabinkach rezystorowych". W pierwszym rozwiązaniu, dla sterowania n przyciskami wykorzystuje się n rezystorów o różnych wartościach rezystancji (Fig. 2).

W drugim rozwiązaniu stosowanych jest n rezystorów o takiej samej wartości rezystancji (Fig. 3).

Działanie układów, w obu przypadkach opiera się o wykorzystanie funkcji analogRead() i interpretację wyników za pomocą jakiejś instrukcji warunkowej. W układzie z Fig. 1. zastosowano rozwiązanie oparte o jednakowej rezystory o rezystancji 100 Ω (Fig. 3).

Lista części

1. platforma prototypowa Arduino (tu Leonardo),
2. Konwerter I²C LCM1602,
3. przyciski montażowe (5 szt.),
4. rezystory 100 Ω (5 szt.),
5. dioda LED,
6. rezystor 150-200 Ω (1 szt.),
7. płytka prototypowa,
8. mostki/przewody

Dodatkowo w układzie zaimplementowano funkcje: sygnalizacji naciśnięcia przycisku poprzez zaświecenie diody LED oraz wyłączania podświetlenia LCD po upływie czasu 2500ms od momentu naciśnięcia dowolnego przycisku.

Zastosowanie w drabince rezystorów oporników o rezystancji 100Ω powoduje, że na wejściu analogowym (w tym przypadku A5) rejestrowane są następujące wartości napięcia:

1. 1-szy rezystor - ok. 90,
2. 2-gi rezystor - ok. 530,
3. 3-ci rezystor - ok. 690,
4. 4-ty rezystor - ok. 770,
5. 5-ty rezystor - ok. 820.

Kod:

#include <Wire.h>                // Dołączenie biblioteki Wire
#include <LiquidCrystal_I2C.h>   // Dołączenie biblioteki I2C dla LCD
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);  // Ustawienie adresu ukladu na 0x27

int a = 0;
unsigned long czas;              // Zmienna mierząca czas po naciśnięciu przycisku

void setup()  
{
  lcd.begin(16, 2);              // Inicjalizacja LCD 2x16
  pinMode(A5, INPUT_PULLUP);     // Pin analogowy przycisków
  lcd.noBacklight();             // Wyłączenie podświetlenia LCD
  pinMode(8, OUTPUT);            // Pin cyfrowy LED sygnalzujący naciśnięcie przycisku
  digitalWrite(8, LOW); 
}

void loop() 
{
  a = analogRead(5);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("analogRead()");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("wartosc: ");
  lcd.print(a);

  if (a < 900){                  // Zdarzenie polegające na naciśnięciu dowolnego przycisku
    digitalWrite(8, HIGH);
    czas = millis();             // zaczynamy zliczać czas
  } else{
    digitalWrite(8, LOW);
  }
  
  if (millis() - czas <= 2500){  // zapalenie podświetlenia LCD
    lcd.backlight();
  }
  else                           // zgaszenie podświetlenia LCD
  {    
    lcd.noBacklight();           // wyłącz podświetlenie LCD
  }
    delay(250);
}