====== KeyPad(4×4)ユニット(I2C対応) ======
===== 概要 =====
前回製作した、KeyPad(4×4)を、I2C対応に改良し、汎用的に使えるようにしました。
===== 動作原理 =====
I2Cのスレーブ機能としての、基本的な構造は、前回製作した、LCDモニター(I2C対応)と同じです。
KeyPadの制御方式(キーマトリクススキャン)は、前回製作した、KeyPad(4×4)と同じです。
<メモリ構造>
KeyPadの押下されたキーのデータを設定するために、1バイトのメモリを使用します。
【0x00】押下キーデータ
* 押下時には、"1234567890ABCD*#"の何れかがセットされます。
* 非押下時には、0x00がセットされます。
* 本ユニットが、一定時間(200msec)経過後に自動的に0x00をセットする方法(SW_MODE(0))
* マスターからの操作によって、0x00をセットする方法(SW_MODE(1))
<処理の流れ>
- KeyPadをキーマトリクススキャンする。(何れかのキーが押下されるまで繰り返す)
- 押下されたキーの内容を、メモリ【0x00】にセットする。
- SW_MODE(1)の場合には、1.へ戻る。
- SW_MODE(0)の場合には、200msec後に、メモリ【0x00】に0x00をセットする。
<マスター側から、本ユニットの押下キーデータを、取得する方法>
- 【0x00】押下キーデータの内容を読み込む。\\
Soft_I2C_Start();
Soft_I2C_Write(0xF0);
Soft_I2C_Write(0x00);
Soft_I2C_Start();
Soft_I2C_Write(0xF1);
kp = Soft_I2C_Read(NO_ACK);//押下キーデータを読み込んで、kpにセットする。
Soft_I2C_Stop();
- キーが押されているかを確認する。
* kpが、0x00であれば、1.へ戻る。
* kpが、0x00以外であれば、キーが押されているので、3.へ。
- 【0x00】押下キーデータの内容をクリアする。\\
Soft_I2C_Start();
Soft_I2C_Write(0xF0);
Soft_I2C_Write(0x00);
Soft_I2C_Write(0x00);//押下キーデータを、0x00でクリアする。
Soft_I2C_Stop();
===== 回路図 =====
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-080935.png}}
===== ソースコード =====
//**********************************************************************
/*
＜ＫｅｙＰａｄ（４×４）（Ｉ２Ｃ対応）＞
*/
//**********************************************************************
#define LED PORTB.F5
#define SW_ADDR1 PORTB.F0
#define SW_ADDR2 PORTB.F2
#define SW_ADDR3 PORTB.F3
#define SW_MODE PORTB.F6
#define ADDR_BASE 0xF0
#define ON 0
#define OFF 1
#define DATA_SIZE 1
//**********************************************************************
void i2c_Write(unsigned short dat)
{
while (SSPSTAT.BF == 1)
;
while (1) {
SSPCON.WCOL = 0;
SSPBUF = dat;
if (SSPCON.WCOL == 1)
continue;
//
SSPCON.CKP = 1;
return;
}
}
//**********************************************************************
static unsigned short i2c_memory[DATA_SIZE], i2c_pnt, i2c_flg, i2c_tmp;
//**********************************************************************
void i2c_Handler()
{
if (SSPSTAT.P == 1) //ストップビットを検出しても何もしない。
asm nop;
if (SSPSTAT.S == 1) //スタートビットを検出しても何もしない。
asm nop;
//
i2c_tmp = SSPSTAT & 0b00101101;
//
if (i2c_tmp == 0b00001001) { //書き込みモード、デバイスアドレス
i2c_tmp = SSPBUF;
i2c_flg = 0;
i2c_pnt = 0;
return;
}
if (i2c_tmp == 0b00101001) { //書き込みモード、データ
if (i2c_flg == 0) {
i2c_pnt = SSPBUF;
i2c_flg = 1;
return;
}
if (i2c_flg == 1) {
i2c_memory[i2c_pnt] = SSPBUF;
i2c_pnt++;
return;
}
}
if (i2c_tmp == 0b00001100) { //読み込みモード、デバイスアドレス
i2c_Write(i2c_memory[i2c_pnt]);
i2c_pnt++;
return;
}
if (i2c_tmp == 0b00101100) { //読み込みモード、データ（ＡＣＫ）
i2c_Write(i2c_memory[i2c_pnt]);
i2c_pnt++;
return;
}
if (i2c_tmp == 0b00101000) { //読み込みモード、データ（ＮＯ＿ＡＣＫ）
i2c_tmp = SSPBUF;
SSPCON = 0b00111110;
return;
}
}
//**********************************************************************
void interrupt()
{
if (PIR1.SSPIF == 1) {
PIR1.SSPIF = 0;
//
LED = ON;
i2c_Handler();
LED = OFF;
}
}
//**********************************************************************
unsigned short keyPad_keySearch()
{
unsigned short kp;
//
kp = 0x00;
//
PORTA.F6 = 0;
switch (PORTA & 0b00111100) {
case 0b00111000:
kp = 'D';
break;
case 0b00110100:
kp = 'C';
break;
case 0b00101100:
kp = 'B';
break;
case 0b00011100:
kp = 'A';
break;
}
PORTA.F6 = 1;
//
PORTA.F7 = 0;
switch (PORTA & 0b00111100) {
case 0b00111000:
kp = '#';
break;
case 0b00110100:
kp = '9';
break;
case 0b00101100:
kp = '6';
break;
case 0b00011100:
kp = '3';
break;
}
PORTA.F7 = 1;
//
PORTA.F0 = 0;
switch (PORTA & 0b00111100) {
case 0b00111000:
kp = '0';
break;
case 0b00110100:
kp = '8';
break;
case 0b00101100:
kp = '5';
break;
case 0b00011100:
kp = '2';
break;
}
PORTA.F0 = 1;
//
PORTA.F1 = 0;
switch (PORTA & 0b00111100) {
case 0b00111000:
kp = '*';
break;
case 0b00110100:
kp = '7';
break;
case 0b00101100:
kp = '4';
break;
case 0b00011100:
kp = '1';
break;
}
PORTA.F1 = 1;
//
return (kp);
}
//**********************************************************************
unsigned short keyPad_GetKey()
{
unsigned short newkp, oldkp, cnt;
//
oldkp = 0x00;
//
for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
newkp = keyPad_keySearch();
if ((newkp == 0x00) || (newkp != oldkp))
cnt = 0;
oldkp = newkp;
Delay_ms(5);
}
//
for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
if (keyPad_keySearch() != 0x00)
cnt = 0;
Delay_ms(5);
}
//
return (newkp);
}
//**********************************************************************
static unsigned short Luminance[10] = {255, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1, 0};
void main()
{
unsigned short cnt;
//
CMCON = 0b00000111; //コンパレータは使用しない。
ANSEL = 0b00000000; //A/Dコンバータは使用しない。
OSCCON = 0b01110000; //クロックは内臓8MHzを使用する。
TRISA = 0b00111100; //PORTAを設定する。
TRISB = 0b01011111; //PORTBを設定する。
OPTION_REG.NOT_RBPU = 0; //PORTBをプルアップする。
//Ｉ２Ｃを設定する。
SSPSTAT.SMP = 1;
SSPSTAT.CKE = 1;
SSPCON.WCOL = 0;
SSPCON.SSPOV = 0;
SSPCON.SSPEN = 1;
SSPCON.CKP = 1;
SSPCON.SSPM0 = 0;
SSPCON.SSPM1 = 1;
SSPCON.SSPM2 = 1;
SSPCON.SSPM3 = 1;
SSPADD = ADDR_BASE + ((SW_ADDR3 == 1) ? 8 : 0) + ((SW_ADDR2 == 1) ? 4 : 0) + ((SW_ADDR1 == 1) ? 2 : 0);
PIE1.SSPIE = 1;
PIR1.SSPIF = 0;
//
//
PORTA.F6 = 1;
PORTA.F7 = 1;
PORTA.F0 = 1;
PORTA.F1 = 1;
//
LED = OFF;
i2c_pnt = 0;
i2c_flg = 0;
i2c_memory[0] = 0x00;
//
for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
LED = ON;
Delay_ms(50);
LED = OFF;
Delay_ms(50);
}
// 割り込み(全体)の設定
INTCON.PEIE = 1;
INTCON.GIE = 1;
//
while (1) {
i2c_memory[0] = keyPad_GetKey();
//
if (SW_MODE == 0) {
Delay_ms(200);
i2c_memory[0] = 0x00;
}
}
}
//**********************************************************************
<参考>
※テストデータ送信用(I2Cマスター/PIC16F88)のプログラムです。
//**********************************************************************
/*
＜ＫｅｙＰａｄ（４×４）のテストデータ送信用（マスター）＞
*/
//**********************************************************************
#define ACK 1
#define NO_ACK 0
//**********************************************************************
void SwitchONcheck()
{
while (Button(&PORTB, 3, 1, 0) == 0)
;
while (Button(&PORTB, 3, 1, 1) == 0)
;
}
//**********************************************************************
void main()
{
unsigned short kp, l_cnt, c_cnt, cnt;
//
OSCCON = 0b01110000; // クロックを8Mhzに設定する。
ANSEL = 0b00000000; // Ａ／Ｄ変換は使用しない。
TRISA = 0b00110000;
TRISB = 0b00001111;
//
Lcd_Custom_Config(&PORTA, 1, 0, 7, 6, &PORTB, 5, 6, 7);
Lcd_Custom_Cmd(LCD_CURSOR_OFF);
Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
//
for (cnt = 0; cnt < 16; cnt++) {
Lcd_Custom_Chr(1, cnt + 1, 0xFF);
Delay_ms(50);
}
for (cnt = 0; cnt < 16; cnt++) {
Lcd_Custom_Chr(2, cnt + 1, 0xFF);
Delay_ms(50);
}
Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
//
l_cnt = 1;
c_cnt = 1;
//
Soft_I2C_Config(&PORTA, 2, 3); // SDA, SCL
//
while (1) {
//
Soft_I2C_Start();
Soft_I2C_Write(0xF0);
Soft_I2C_Write(0x00);
Soft_I2C_Start();
Soft_I2C_Write(0xF1);
kp = Soft_I2C_Read(NO_ACK);
Soft_I2C_Stop();
//
if (kp == 0x00) {
Delay_ms(100);
continue;
}
//
Soft_I2C_Start();
Soft_I2C_Write(0xF0);
Soft_I2C_Write(0x00);
Soft_I2C_Write(0x00);
Soft_I2C_Stop();
//
Lcd_Custom_Chr(l_cnt, c_cnt, kp);
c_cnt++;
if (c_cnt == 17) {
c_cnt = 1;
l_cnt++;
if (l_cnt == 3)
l_cnt = 1;
}
Delay_ms(100);
}
}
//**********************************************************************
===== 動作確認 =====
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-081126.png?500}}
左側が、スレーブ(本ユニット)、右側が、マスター側です。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-081142.png?500}}
KeyPadのスイッチを、横順、縦順で押していくと、その結果が、LCDに順次表示されていきます。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-081154.png}}{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-081159.png}}
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