V tomto článku by som Vám chcel predstaviť klávesnicu, ktorá slúži pre rýchly a pohodlný prístup a spusteniu aplikácií vo vašom PC. Ide o tzv. "Makro klávesnicu", ktorú možno naprogramovať - ​​nastaviť jej príkazy, funkcie atď ... Reálne využitie bude mať v uľahčenie práce v CAD programoch, ale nájde využitie napríklad aj pri streamovanie video hier. Pod jednotlivé tlačidlá je možné nastaviť sled kláves, ktorý klávesnica vyšle do PC pomocou USB portu. Na nižšie uvedených obrázkoch je klávesnica, ktorá má naprogramované spustenie jednotlivých programov.

Popis zapojenia

Zapojenie je veľmi jednoduché, jedná sa iba o prepojenie modulu Arduino Micro (ATmega32u4 s vstavaným USB) a PCB klávesnice. Tento modul má tú výhodu, že neobsahuje USB-sériový prevodník a preto sa v PC tvári ako samostatné HID zariadenie, možno ho teda využiť napríklad ako klávesnicu. K tomuto modulu je zapojených 8 tlačidiel, ktoré pri zopnutí spínajú napájacie napätie voči GND. Ku každému tlačidlu je paralelne pripojený keramický kondenzátor 100nF, ktorý filtruje jeho prípadne záchvevy pri zopnutí a rozopnutí tlačidla. Vnútri mikroprocesora sú softvérovo aktivované pull-up rezistory, ktoré v nezopnutom stave privádzajú na vstup prúd a tým pádom sú v stave logickej 1. V tomto ukážkovom zapojené je využité 8 spínačov a sú obsadené vstupy D2 až D9. Plošný spoj sa spínačmi je s Arduino Micro prepojený 9 vodičovým plochým káblom. Tlačidlá sú použité Omron B3F-4055 (12 × 12) s hmatníkom, ktorý možno jednoducho rozobrať s doň vložiť papierik s ikonou programu pre spustenie. K samotnému modulu sa potom pripájame pomocou Micro USB kábla.

Detail osadenej PCB

Modul obsahuje celkovo 14 digitálnych a 4 analógové vstupy, a je teda možnék nemu jednoducho pripojiť až 18 tlačidiel, prípadne využiť maticové zapojenie pre zvýšenie počtu tlačidiel. Často sa využíva aj zapojenie pomocou analógového vstupu, kedy v rade rezistorov fungujú spínače ako odbočky, ktorý mení hodnotu v odporovom deliči.

Pre tento účel vznikla aj krabička vyrobená na 3D tlačiarni, ktorá celému zapojenie dodáva "profesionálny vzhľad". Krabička sa skladá z 2 kusov. Spodný diel, v ktorom je uchytené Arduino Micro a horný rámček, ktorý uchytáva plošný spoj so spínačmi.

Plošný spoj a osadenie PCB

Osadzovací plán klávesnice

PCB klávesnice. Skutočná veľkosť DPS ​​je 61,0 x 32,7 mm.

Krabička z 3D tlačiarne

Krabička bola navrhnutá pre 8 kusov tlačidiel a Arduino Micro. Viečko krabičky má veľmi malú vôľu, vďaka tomu "zacvakne" a slúži aj ako aretácia plošného spoja so spínačmi. Súbory je možné stiahnuť v nasledujúcom odkaze, sú voľne k dispozícii na stránkach Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:4766586, alebo na tomto odkaze - klikni.

Detail krabičky.

Arduino kód

Kód pre túto konštrukciu je voľne k dispozícii, nižšie popíšem najčastejšie používané makrá a uvediem príklady reálneho použitia. Kompletné kód na túto konštrukciu je k dispozícii tu: https://pastebin.com/fKvN8VMe.

1. if ((buttonState1 != previousButtonState1)
2.      && (buttonState1 == LOW)) {
3.    Keyboard.write(KEY_LEFT_GUI); //WINDOWS
4.    delay(100);
5.    Keyboard.println("word");
6.    delay(100);
7.    Keyboard.write(KEY_RETURN);  //ENTER
8.    delay(200);
9.  }
10.  previousButtonState1 = buttonState1;

Konkrétne táto zobrazená časť kódu má na starosti spúšťanie program Microsoft Word. Riadok 1 a 2 je podmienka KEĎ, ktorá vyhodnocuje stlačenie tlačidla. Prvá časť podmienky vyhodnocuje dlhé stlačenie tlačidla (stráži aby sa príkaz stále neopakoval) a druhá časť je už samotné stlačenie tlačidla. Riadok 3 odosiela stlačenie klávesu Windows (otvorí ponuku Štart). Riadok 5 vypíše text "word", ktorý nájde danú aplikácie v PC. Riadok číslo 7 odosiela stlačenie klávesu Enter. Za každým príkazom je potrebné program "pozastaviť" pomocou funkcie delay, počítač by potom nestíhal prichádzajúce dáta po USB správne vyhodnocovať. Na riadku 10 zapisujeme do premennej aktuálny stav tlačidla, s ktorým sa pracuje v prvej časti podmienky.

Článok bol preložený a redakčne upravený z českého originálu "Programovatelná Makro Klávesnice"

Zdroj : Hobbyelektro.eu