في هذا البرنامج التعليمي ، سنقوم بواجهة لوحة مفاتيح تعمل باللمس 4x2 (8 مفاتيح) مع متحكم ATMEGA32A. نعلم جميعًا أن لوحة المفاتيح هي واحدة من أهم أجهزة الإدخال المستخدمة في هندسة الإلكترونيات. لا تحتوي هذه الوحدة على مفاتيح فعلية ، ولكنها تحتوي على وسادات معدنية سعوية مصممة خصيصًا ، وهذه الوسادات حساسة للغاية. لذلك عندما يتلامس شخص ما مع إحدى الفوط ، سيحدث تغيير سعوي في الحلقة المقابلة ، وسيتم استشعار هذا التغيير بواسطة التحكم الإلكتروني في الوحدة. استجابةً للمس ، يرتفع دبوس خرج اللوحة المقابل.
للوحة اللمس المكونة من ثمانية مفاتيح ، سيكون لدينا ثمانية مخرجات. على الرغم من وجود ميزات أخرى مع هذه الوحدة ، إلا أننا لن نناقشها هنا.
المكونات مطلوبة
الأجهزة: متحكم ATMEGA32 ، مصدر طاقة (5 فولت) ، مبرمج AVR-ISP ، JHD_162ALCD (16x2LCD) ، مكثف 100 فائق التوهج ، مكثف 100 نانومتر ، مقاوم 1KΩ (قطعتان) ، وحدة لوحة مفاتيح تعمل باللمس.
البرنامج: Atmel studio 6.1 or Atmel studio 6.2، progisp or flash magic.
مخطط الدائرة وشرح العمل
في الدائرة PORTB من ATMEGA32 متصل بمنفذ بيانات LCD. هنا يجب على المرء أن يتذكر تعطيل اتصال JTAG في PORTC إلى ATMEGA عن طريق تغيير بايتات المصهر ، إذا أراد المرء استخدام PORTC كمنفذ اتصال عادي. في 16x2 LCD ، يوجد 16 دبوسًا في الكل إذا كان هناك ضوء خلفي ، وإذا لم يكن هناك ضوء خلفي ، فسيكون هناك 14 دبوسًا. يمكن للمرء أن يغادر أو يترك دبابيس الضوء الخلفي. يوجد الآن في 14 دبابيس 8 دبابيس بيانات (7-14 أو D0-D7) ، دبابيس إمداد طاقة (1 & 2 أو VSS & VDD أو gnd & + 5v) ، 3 دبوس rd للتحكم في التباين (يتحكم VEE في مدى سماكة الأحرف معروض) ، و 3 دبابيس تحكم (RS & RW & E)
في الدائرة ، يمكنك ملاحظة أنني أخذت دبابيس تحكم فقط ، وهذا يعطي مرونة في الفهم الأفضل ، ولا يتم استخدام بت التباين والقراءة / الكتابة في كثير من الأحيان حتى يمكن اختصارها على الأرض. هذا يضع LCD في أعلى وضع التباين والقراءة نحتاج فقط إلى التحكم في دبابيس ENABLE و RS لإرسال الأحرف والبيانات وفقًا لذلك.
فيما يلي التوصيلات التي تمت لشاشات الكريستال السائل:
PIN1 أو VSS على الأرض
PIN2 أو VDD أو VCC إلى + 5 فولت
PIN3 أو VEE على الأرض (يعطي أقصى تباين أفضل للمبتدئين)
PIN4 أو RS (اختيار التسجيل) إلى PD6 من uC
PIN5 أو RW (قراءة / كتابة) على الأرض (يؤدي وضع شاشة LCD في وضع القراءة إلى تسهيل الاتصال للمستخدم)
PIN6 أو E (تمكين) إلى PD5 من uC
PIN7 أو D0 إلى PB0 من uC
PIN8 أو D1 إلى PB1 من uC
PIN9 أو D2 إلى PB2 من uC
PIN10 أو D3 إلى PB3 من uC
PIN11 أو D4 إلى PB4 من uC
PIN12 أو D5 إلى PB5 من uC
PIN13 أو D6 إلى PB6 من uC
PIN14 أو D7 إلى PB7 من uC
في الدائرة يمكنك أن ترى أننا استخدمنا اتصال 8 بت (D0-D7) ولكن هذا ليس إلزاميًا ، يمكننا استخدام اتصال 4 بت (D4-D7) ولكن مع برنامج اتصال 4 بت يصبح معقدًا بعض الشيء.
لذلك من خلال مراقبة الجدول أعلاه ، نقوم بتوصيل 10 دبابيس من شاشة LCD بوحدة التحكم ، حيث تكون 8 دبابيس عبارة عن دبابيس بيانات و 2 دبابيس للتحكم.
قبل المضي قدمًا ، من المهم معرفة أن الوحدة السعوية تعمل بجهد 2.5 فولت. وكذلك التيار المرسوم بواسطة وحدة اللمس ليس مرتفعًا. لذلك للحصول على 2.5 فولت للوحدة من 5 فولت ، سنستخدم دائرة مقسم الجهد.
تظهر دائرة مقسم الجهد السابقة بواسطة المقاومات في الشكل أدناه.
الآن توفر دائرة مقسم الجهد الفولتية المنخفضة للوحدات والمراجع الأخرى. كما هو موضح في الشكل ، فإن جهد الخرج عند نقطة المنتصف هو نسبة المقاومة. لذلك من أجل الحصول على 2.5 فولت من 5 فولت ، سنستخدم R1 = R2 = 1KΩ ، لذلك بالنسبة لجهد إمداد 5 فولت ، سيكون جهد نقطة الوسط 2.5 فولت فيما يتعلق بالأرض. هذا الجهد من دائرة المقسم متصل بالوحدة. يتم توصيل مكثف عبره لتصفية التوافقيات ، كما هو موضح في مخطط الدائرة.
يتم توصيل منفذ إخراج الوحدة التي تعمل باللمس بوحدة تحكم atmega ، لذلك كلما تم لمس لوحة ، يرتفع خرج الدبوس المقابل. يتم استشعار هذا التغيير المنطقي بواسطة وحدة التحكم. تُظهر وحدة التحكم الرقم الموجود على شاشة LCD بناءً على الدبوس الذي يرتفع.
بالنسبة للأمان ، يمكن للمرء أن يسحب جميع دبابيس إخراج الوحدة إلى الأرض من خلال مقاومات 10K ، على الرغم من أنها ليست إلزامية.
من الأفضل شرح عمل TOUCH KEAYPAD INTERFACE خطوة بخطوة من رمز C الوارد أدناه.