しなぷすのハード製作記

I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキットサポートページ(1)

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I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキット 商品名 I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキット
税抜き小売価格 2000円
販売店 スイッチサイエンス 妙楽堂
2015年07月27日 暫定公開。
2015年09月12日 正式公開。

マイコンのアナログ入力ピンひとつで20個のキーが読み出せる!(複数キーの同時押しは非対応)

接続は、VCC、GND、アナログ出力の3本だけ!

キートップに入れる紙片を交換すると、お好みのキー割り当てに!

組み立て後の製品外観
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組み立て後の製品外観
キートップと透明キャップの間に文字を書いた紙片を入れた様子
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キートップと透明キャップの間に文字を書いた紙片を入れた様子

このキーパッドを使った電卓が、「電卓自作に役立つキーパッドの作り方」という記事で、Make:Japanにて紹介されました。また本サイトにも、 Arduinoを使った電卓の製作(1) という関連記事があります。

このページは、I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキットをご購入いただいた方、あるいはご購入を検討いただいている方のための、サポートページです。

このキットは、スイッチサイエンスの販売ページでご購入いただけます。

目次

1. 本製品をご購入いただく際に注意していただきたい点 … 1ページ
2. I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキットとは? … 1ページ
3. 仕様・回路図 … 1ページ
4. 本製品に含まれている部品 … 1ページ
5. キットの組み立てに必要な工具類 … 1ページ
6. キットの組み立て方 … 2ページ
6-1. 部品が揃っているか確認する … 2ページ
6-2. 抵抗を基板に半田付けする … 2ページ
6-3. タクトスイッチを基板に半田付けする … 2ページ
6-4. CN1にL字型ピンヘッダを半田付けする … 2ページ
6-5. スペーサを取り付ける … 2ページ
6-6. キートップを取り付ける … 2ページ
7. ResKeypadライブラリのインストール … 3ページ
8. 動作確認の方法 … 3ページ
9. キーパッドを利用するスケッチの作り方 … 4ページ
9-1. ResKeypadライブラリを使うための準備 … 4ページ
9-2. ResKeypadライブラリの関数群 … 4ページ
9-3. WaitForChar関数の使い方 … 4ページ
9-4. WaitForKey関数の使い方 … 4ページ
9-5. GetChar関数の使い方 … 4ページ
9-6. GetKey関数の使い方 … 4ページ
9-7. GetCharState関数の使い方 … 4ページ
9-8. GetKeyState関数の使い方 … 4ページ
10. 問い合わせ先 … 4ページ

1.本製品をご購入いただく際に注意していただきたい点

本製品は、組み立てキットです。組み立てには半田付け作業が必要です。半田付けに必要な工具を持っていて、半田付け経験のある方向けの製品ですのでご注意ください。

2.I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキットとは?

I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキットは、4行5列(または5行4列)、計20個のタクトスイッチがついたキーパッドです。マイコンのアナログ入力ピン(A/D変換入力ピン)1本で読み出せるように工夫してあるのが最大の特徴です。押したキーにより、出力電圧が変化するように作ってあります。Arduino用のライブラリとサンプルスケッチを提供していますが、他のマイコンでも、同様のプログラムを作れば、本製品を使えます。

タクトスイッチには、キーの割り当てを書いた紙片を入れられる透明キャップ付きのキートップを付属しました。

写真1、紙片をキートップと透明キャップではさみ込む様子
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写真1、紙片をキートップと透明キャップではさみ込む様子

初心者でも組み立てやすいように、比較的半田付けが易しい部品を選んでいます

使用感に影響の大きいタクトスイッチは、キーパッドとして使用しやすい160gfの作動力を指定して、中国のスイッチメーカーから、直輸入しています。(ただし、キートップと透明キャップは中国市場流通品)

なお、本製品では、複数のキーを同時に押した時は、押したキーの内、1つだけを認識する仕組みになっています。キーには優先順位があり、SW番号の若いキーが優先的に認識されます。(例えばSW3とSW4を同時に押した場合は、SW3のみが認識される。SW番号については回路図参照)

姉妹品にI/Oピン一つで読める4X4キーパッドキットI/Oピン一つで読める4X4キーパッド(完成品)がありますので、より小型のキーパッドをご希望の方は、これらの製品もご検討ください。

3.仕様・回路図

対応マイコンボード:Arduino Uno、Arduino Mega 2560、Arduino Leonardo、Arduono Pro 328 5V 16MHz、Seeeduino V3.0(Atmega 328P) (プログラムを自作することにより、ほかのマイコンでも使用可能)

対応Arduino IDE:1.0.1~1.6.X

キーの数:20個(5行4列)

キー読み取りの方式:抵抗分圧方式

基板の大きさ:縦92mm×横80mm

I/Oピン一つで読める4X5キーパッドキット(Rev.A)の回路図(PDF形式):4X5keypad_A.pdf(67kB)

クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
しなぷす 作『I/Oピン一つで読める4X5キーパッド』はクリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 4.0 国際 ライセンスで提供されています。

4.本製品に含まれている部品

写真2、本製品に含まれる全部品の写真 (定規は製品に含まれません)
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写真2、本製品に含まれる全部品の写真
(定規は製品に含まれません)

本製品に含まれる部品を次の表に示します。

表1、部品表
数量 部品番号 部品の種類 仕様 写真(クリックすると拡大)
1 R1 カーボン抵抗 3.3kΩ±5%、1/8W(橙橙赤金) 3.3kΩ
1 R2 カーボン抵抗 82Ω±5%、1/8W(灰赤黒金) 82Ω
1 R3 カーボン抵抗 100Ω±5%、1/8W(茶黒茶金) 100Ω
1 R4 カーボン抵抗 130Ω±5%、1/8W(茶橙茶金) 130Ω
1 R5 カーボン抵抗 180Ω±5%、1/8W(茶灰茶金) 180Ω
1 R6 カーボン抵抗 220Ω±5%、1/8W(赤赤茶金) 220Ω
1 R7 カーボン抵抗 300Ω±5%、1/8W(橙黒茶金) 300Ω
1 R8 カーボン抵抗 360Ω±5%、1/8W(橙青茶金) 360Ω
1 R9 カーボン抵抗 470Ω±5%、1/8W(黄紫茶金) 470Ω
1 R10 カーボン抵抗 620Ω±5%、1/8W(青赤茶金) 620Ω
1 R11 カーボン抵抗 820Ω±5%、1/8W(灰赤茶金) 820Ω
1 R12 カーボン抵抗 1.1kΩ±5%、1/8W(茶茶赤金) 1.1kΩ
1 R13  カーボン抵抗 1.5kΩ±5%、1/8W(茶緑赤金) 1.5kΩ
1 R14 カーボン抵抗 2kΩ±5%、1/8W(赤黒赤金) 2kΩ
1 R15 カーボン抵抗 3kΩ±5%、1/8W(橙黒赤金) 3kΩ
1 R16 カーボン抵抗 4.3kΩ±5%、1/8W(黄橙赤金) 4.3kΩ
1 R17 カーボン抵抗 6.8kΩ±5%、1/8W(青灰赤金) 6.8kΩ
1 R18 カーボン抵抗 12kΩ±5%、1/8W(茶赤橙金) 12kΩ
1 R19 カーボン抵抗 24kΩ±5%、1/8W(赤黄橙金) 4kΩ
1 R20 カーボン抵抗 75kΩ±5%、1/8W(紫緑橙金) 75kΩ
20 SW1~SW20 タクトスイッチ  12X12X7.3mm タクトスイッチ
20   キートップ 12X12mmタクトスイッチ用 キートップ
20   透明キャップ 12X12mmタクトスイッチ用 透明キャップ
1 CN1 L字型ピンヘッダ 2.54mmピッチ3ピン L字ヘッダ
1   基板 縦92mm×横80mm×厚さ1.6mm 基板
4   樹脂スペーサ
M3×6mm、両側メス
(長さが変わることがあります)
樹脂スペーサ
4   ネジ
M3×5mm
(長さが変わることがあります)
ネジ
3   両側ヘッダ付きケーブル
ヘッダ:片側オス、片側メス
長さ:20cm
(3本のケーブルの色は、それぞれ違う色になりますが、どの3色になるかは、お選びいただけません。また、ケーブルの長さが変更になる場合があります。)
両側ヘッダ付きケーブル

5.キットの組み立てに必要な工具類

I/Oピン一つで読める4X4キーパッドキットを組み立てるには、以下の工具が必要です。別途ご用意ください。

写真3、各種工具の写真
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写真3、各種工具の写真

なお、必須ではありませんが、ルーペ(または虫眼鏡)と、抵抗値の測れるデジタルマルチメータ(デジタルテスタ)があると、抵抗値の確認に便利です。

写真4、ルーペの写真
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写真4、ルーペの写真
写真5、デジタルマルチメータの写真
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写真5、デジタルマルチメータの写真

上の写真のルーペは、100円ショップ(ダイソー)で買った3倍のルーペです。本格的なルーペを買うと2千円程度しますが、100円ショップのルーペでも、結構重宝します。なければ虫眼鏡でも結構です。

なおこちらのページには、工具の使い方や半田付けの方法の簡単な説明がありますので、是非ご覧ください。

次のページでは、キットの組み立て方を紹介します。

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