I/Oピン一つで読めるキーパッドの設計サービス

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2015年06月05日	公開。
2015年11月18日	サンプルスケッチ内のコメントに誤りがあったのを訂正。
2015年12月01日	E48系列に対応。
2022年09月17日	E6系列で計算した時に誤った結果が出る事がある不具合を修正。

I/Oピン一つで読めるキーパッドの製作例

I/Oピン一つで読めるキーパッドは、簡単かつ安価な回路で、マイコンのアナログ入力ピン一つを使って、多くのキーを読み取れる、便利な回路なのですが、抵抗分圧器を使った、多くのスイッチのセンシングの記事でも説明したとおり、抵抗値を求める方法が、少々難しいのが難点です。

そこで、設計条件を入力すれば抵抗値を自動的に求めるWebサービスを開始すれば、より多くの人に利用していただけるのではないかと思い、開設したのが、この設計サービスです。

設計パラメータを入力すると、設計したキーパッドの抵抗値の他に、抵抗分圧器の特性の分析結果や、設計したキーパッドをArduinoで使うサンプルスケッチも出てきます。電子回路に詳しくなくても、とりあえず、指定された抵抗値でキーパッドを作り、サンプルスケッチをArduinoで動かせば、キーを読み取る事ができます。

サンプルスケッチは、Arduino Uno/Leonardo/Mega 2560などの、多くの8ビット系Arduinoで動作します。

なお、サンプルスケッチを動作させるには、ResKeypadというライブラリが必要です。ライブラリのインストール方法については、ResKeypadライブラリのページをご覧ください。

Arduinoの複数のアナログ入力ピンにそれぞれキーパッドを接続する事で、キーパッドを増設する事もできます。その場合のスケッチの作り方については、I/Oピン一つで読める4X4キーパッドキットサポートページ(4)の記事をご覧ください。

設計パラメータの入力

設計パラメータを設定して、計算ボタンをクリックしてください。下に計算結果が表示されます。

設計パラーメータ	設定値	備考
スイッチの数		2～100の範囲で設定してください。
抵抗の精度	%	0～20%の範囲で設定してください。
R1	kΩ	0.1～1000kΩの範囲で設定してください。回路を理論どおりに動作させるには、R1をアナログ入力ピンの入力インピーダンスよりも十分低く設定する必要があります。数kΩに設定すれば、たいていのマイコンで問題なく動作します。
使用するE系列		「丸めなし」を選択すると、抵抗値をE系列に丸めず、厳密解を求めます。

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このページで使われている用語の解説

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