Das Tastenfeld soll dazu verwendet werden um Multiplikationen durchzuführen und das Ergebnis soll im Seriellen Monitor und auf einem LCD angezeigt werden.
So sieht es aus:
Schließe das LCD an:
⇒LCD
Normalerweise wäre eine komplexe Verkabelung zum Betrieb eines LCDs nötig. Der ⇒I2C-Bus regelt über einen eigenen Mikroprozessor die Kommunikation der Datenleitungen untereinander. Es werden deshalb nur vier Anschlüsse benötigt.
Auf der Rückseite befindet sich ein Drehpotentiometer, mit dem die Helligkeit des LCDs eingestellt wird.
Benötigte Bibliotheken:
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Benötigte Bauteile:
- 4-zeiliges LCD mit I²C-Schnittstelle
- Lautsprecher
- Tastenpad 3×4
- Leitungsdrähte
Baue die Schaltung auf.
(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)
Das Tastenfeld besteht aus Reihen und Spalten, die von unten nach oben in einem ⇒zweidimensionalen Array angeordnet werden:
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 |
#include "Adafruit_Keypad.h" #include "LiquidCrystal_I2C.h" int LAUTSPRECHER = 13; // Größe des Tastenfeldes // 3 Spalten const byte SPALTEN = 3; // 4 Zeilen const byte REIHEN = 4; // die Ziffern/Zeichen: // Array 3 x 4 char Tasten[REIHEN][SPALTEN] = { { '#', '0', '*' }, { '9', '8', '7' }, { '6', '5', '4' }, { '3', '2', '1' } }; // die Pins für die 3 Spalten byte SpaltenPins[SPALTEN] = { 3, 4, 5 }; // die Pins für die 4 Zeilen byte ReihenPins[REIHEN] = { 6, 7, 8, 9 }; // TastenFeld ⇒ Name des Keypads // -> Zuordnung der Pins zu den REIHEN und SPALTEN des Arrays Adafruit_Keypad Tastenfeld = Adafruit_Keypad(makeKeymap(Tasten), ReihenPins, SpaltenPins, REIHEN, SPALTEN); /* LCD initialisieren 0x27 -> I2C-ID 20 -> Anzahl der Zeichen pro Zeile 4 -> Anzahl der Zeilen */ LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); // setzt die Position der Spalte auf dem LCD int PositionSpalte = 0; // char-Array für die eingegebenen Zeichen char Zeichen[50]; // Position des eingegebenen Zeichens im char-Array int Position = 0; // beinhaltet die vollständige Rechnung String Rechnung; |
Wenn dir die ID des verwendeten Displays nicht bekannt ist, kannst du sie mit folgendem ⇒Programm herausfinden.
Der setup-Teil:
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void setup() { Serial.begin(9600); // Tastenfeld starten Tastenfeld.begin(); // LCD einschalten, Startbildschirm zeigen lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Mal-Rechner"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("--------------------"); lcd.setCursor(0, 2); } |
Der loop-Teil:
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void loop() { String GleichZeichen = " = "; lcd.setCursor(Position, 2); // Tastenfeld abfragen Tastenfeld.tick(); while (Tastenfeld.available()) { /* wenn eine Aufgabe ausgegeben wurde LCD löschen, Anzeige neu aufbauen */ if (Rechnung != "") { Rechnung = ""; lcd.clear(); Position = 0; lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Mal-Rechner"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("--------------------"); lcd.setCursor(0, 2); // char-Array Zeichen leeren for (int i = 0; i < sizeof(Zeichen); i++) { Zeichen[i] = NULL; } Position = 0; PositionSpalte = 0; } // gedrückte Taste lesen keypadEvent Taste = Tastenfeld.read(); // wenn die Taste losgelassen wurde // Wert abgefragter Taste zu char umwandeln if (Taste.bit.EVENT == KEY_JUST_RELEASED) { // eingegebenes Zeichen an der aktuellen Position speichern Zeichen[Position] = (char)Taste.bit.KEY; // Ton ausgeben tone(LAUTSPRECHER, 1000); delay(50); noTone(LAUTSPRECHER); // Zeichen anzeigen // # soll nicht angezeigt werden if (Taste.bit.KEY != 35) { Serial.print(Zeichen[Position]); lcd.print(Zeichen[Position]); } // nächstes Zeichen -> Position erhöhen Position ++; // Ausgabe LCD eine Position weiter PositionSpalte ++; // # (ASCII-Code = 35) gedrückt ⇒ Rechnung ausführen if (Taste.bit.KEY == 35) { // char-Array in String umwandeln Rechnung = String(Zeichen); // letztes Zeichen ist # ⇒ muss entfernt werden Rechnung = Rechnung.substring(0, Position - 1); // Position des Malzeichens bestimmen // Zählung beginnt mit 0 int MalZeichen = Rechnung.indexOf('*'); // erster Faktor: von 0 bis zur Position des Malzeichens String FaktorEins = Rechnung.substring(0, MalZeichen); /* zweiter Faktor: von der Position hinter dem Malzeichen bis zum vorletzten Zeichen das letzte Zeichen ist # ⇒ soll entfernt werden */ String FaktorZwei = Rechnung.substring(MalZeichen + 1, Rechnung.length()); /* Produkt berechnen damit dürfen die beiden Faktoren nicht größer als 32768 sein long Produkt = FaktorEins.toInt() * FaktorZwei.toInt(); Zahlen nach long umwandeln */ long ErsterFaktor = FaktorEins.toInt(); long ZweiterFaktor = FaktorZwei.toInt(); long Produkt = ErsterFaktor * ZweiterFaktor; // String Rechnung "zusammenbauen" Rechnung = FaktorEins + " * " + FaktorZwei + GleichZeichen + String(Produkt); // Rechnung anzeigen RechnungAusgeben(); } } } } |
Ergänze das Programm mit der Funktion RechnungAusgeben().
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void RechnungAusgeben() { // Ausgabe Serieller Monitor Serial.println("\n" + Rechnung); // Ausgabe LCD lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.noCursor(); lcd.print("Mal-Rechner"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("--------------------"); lcd.setCursor(0, 2); /* Länge der Rechnung bestimmen das LCD hat nur 20 Zeichen wenn es mehr als 20 sind ⇒ Zeilenumbruch beim =-Zeichen */ int Laenge = Rechnung.length(); if (Laenge > 20) { // Position des =-Zeichen bestimmen int GleichZeichen = Rechnung.indexOf('='); // Rechnung bis =-Zeichen anzeigen lcd.print(Rechnung.substring(0, GleichZeichen + 1)); // Zeilenumbruch lcd.setCursor(0, 3); lcd.print(Rechnung.substring(GleichZeichen + 2, Rechnung.length())); } // wenn Laenge < 20 Zeichen else lcd.print(Rechnung); } |
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