В мире электроники и встроенных систем эффективная обработка вводимых пользователем данных является важнейшим аспектом разработки интерактивных проектов. Прерывания клавиатуры обеспечивают простой способ обнаружения нажатий клавиш и быстрого реагирования на них. В этой статье блога мы рассмотрим интеграцию прерываний клавиатуры с расширителем ввода-вывода PCF8574, популярным выбором как среди любителей, так и среди профессионалов. Мы рассмотрим несколько методов использования прерываний клавиатуры и предоставим примеры кода, которые помогут вам реализовать их в ваших проектах. Итак, начнём!

Метод 1: опрос

Самый простой метод обнаружения нажатия клавиш с помощью PCF8574 — использование метода опроса. Это включает в себя постоянное сканирование клавиатуры на предмет любых изменений в состоянии клавиш. Вот пример фрагмента кода в Arduino:

#include <Wire.h>
#include <PCF8574.h>
PCF8574 keypad(0x20);  // Replace with your PCF8574 address
void setup() {
  Wire.begin();
  keypad.begin();
}
void loop() {
  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    if (keypad.read(i) == LOW) {
      // Key i is pressed
      // Handle the key press here
    }
  }
  delay(100);  // Adjust delay as per your requirements
}

Метод 2: подход, основанный на прерываниях

Метод опроса может быть ресурсоемким, особенно в проектах, где скорость ответа имеет решающее значение. В таких случаях использование прерываний может значительно повысить производительность. PCF8574 поддерживает функцию прерывания, что позволяет нам мгновенно обнаруживать нажатия клавиш без непрерывного сканирования. Вот пример фрагмента кода в Arduino:

#include <Wire.h>
#include <PCF8574.h>
PCF8574 keypad(0x20);  // Replace with your PCF8574 address
void setup() {
  Wire.begin();
  keypad.begin();
  keypad.enableInterrupts();
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(keypad.getInterruptPin()), handleKeyPress, FALLING);
}
void loop() {
  // Other tasks can be performed here
}
void handleKeyPress() {
  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    if (keypad.read(i) == LOW) {
      // Key i is pressed
      // Handle the key press here
    }
  }
}

Метод 3: использование внешних библиотек

Чтобы упростить интеграцию прерываний клавиатуры с PCF8574, вы можете воспользоваться существующими библиотеками. Такие библиотеки, как «Клавиатура» для Arduino или «pcf8574_gpio_interrupt» для Raspberry Pi, предоставляют абстракции высокого уровня, упрощая управление вводом с клавиатуры. Вот пример использования библиотеки «Клавиатура» в Arduino:

#include <Wire.h>
#include <PCF8574.h>
#include <Keypad.h>
PCF8574 pcf8574(0x20);  // Replace with your PCF8574 address
const byte ROWS = 4;  // Number of rows in the keypad
const byte COLS = 4;  // Number of columns in the keypad
char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};
byte rowPins[ROWS] = {5, 4, 3, 2};     // Connect to the row pinouts of the keypad
byte colPins[COLS] = {9, 8, 7, 6};     // Connect to the column pinouts of the keypad
Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);
void setup() {
  Wire.begin();
  pcf8574.begin();
  pcf8574.enableInterrupts();
}
void loop() {
  char key = keypad.getKey();
  if (key) {
    // Key 'key' is pressed
    // Handle the key press here
  }
}

В этой статье блога мы рассмотрели различные методы реализации прерываний клавиатуры с помощью расширителя ввода-вывода PCF8574. Мы начали с простого метода опроса, перешли к более эффективному подходу, основанному на прерываниях, и даже обсудили использование внешних библиотек для оптимизации процесса. Включив эти методы в свои проекты, вы сможете легко обрабатывать вводимые пользователем данные, что приведет к созданию более отзывчивых и интерактивных приложений. Теперь, вооружившись этими знаниями, вы можете с уверенностью отправиться в путешествие по электронике!