初学者
10 分钟

使用MC74HC165A和STM32G071RB简化复杂系统的操作

简化你的控制:16个按钮,一个杰作

4x4 Key Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

4x4 Key Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

选择我们的16合1按钮集成解决方案,最大化空间和功能,满足您的控制需求。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

4x4 Key Click基于16个带消抖电路的按钮和两个ON Semiconductor生产的MC74HC165A,8位并行输入/串行输出移位寄存器。键盘的最右侧一列标有A至D的字母,而其他12个按钮则标记得像电话键盘一样,因此很容易将这个4x4 Click板集成到任何设计中。16个按钮的输出线 直接连接到串联(串接)链中的两个移位寄存

器的并行数据输入,因此在主控MCU上占用的引脚更少。移位寄存器允许同时按下所有16个按钮,并且每个按钮都会被注册。4X4 Click板通过 mikroBUS™插座上的SPI串行接口与主控MCU通信。在这种情况下,SPI接口使用移位寄存器尽可能地节省MCU的IO引脚。移位寄存器的时 钟使能引脚不可用户配置,且被固定接

地,因此移位寄存器始终处于使能状态。这个Click板™可以通过PWR SEL跳线选择使用3.3V或5V的逻辑电平工作。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以适当地使用通信线路。此外,这个Click板™配备了一个库,其中包含易于使用的功能和示例代码,可用作进一步开发的参考。

4x4 Key Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

4x4 Key Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

这个库包含4x4 Key Click驱动程序的API。

关键功能:

  • c4x4key_get_data - 获取16位数据的函数。

  • c4x4key_get_btn_position - 获取按下按钮位置的函数。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief 4x4Key Click example
 * 
 * # Description
 * The library covers all the necessary functions to control the 4x4 Key Click.
 * 4x4 Key Click communicates with the target board via SPI interface. 
 * This library contains drivers for reading data from a sensor and get 
 * the position of the pressed button.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configuring Clicks and log objects.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of 4x4 Key Click board.
 * Detects and logs whether any of the buttons is pressed.
 * Results are being sent to the Usart Terminal
 * where you can track their changes.
 * All data logs on usb uart when the button is triggered.
 * 
 * \author Nenad Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c4x4key.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static c4x4key_t c4x4key;
static log_t logger;

static uint16_t btn_data_old;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    c4x4key_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    c4x4key_cfg_setup( &cfg );
    C4X4KEY_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c4x4key_init( &c4x4key, &cfg );
    
    btn_data_old = 0;
    
    log_printf( &logger, "   4x4 Key Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Press any button\r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t btn_data;
    
    btn_data = c4x4key_get_data( &c4x4key );

    if ( btn_data_old != btn_data )
    {
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_0 )
        {
            log_printf( &logger, "         0\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_1 )
        {
            log_printf( &logger, "         1\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_2 )
        {
            log_printf( &logger, "         2\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_3 )
        {
            log_printf( &logger, "         3\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_4 )
        {
            log_printf( &logger, "         4\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_5 )
        {
            log_printf( &logger, "         5\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_6 )
        {
            log_printf( &logger, "         6\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_7 )
        {
            log_printf( &logger, "         7\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_8 )
        {
            log_printf( &logger, "         8\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_9 )
        {
            log_printf( &logger, "         9\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_A )
        {
            log_printf( &logger, "         A\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_B )
        {
            log_printf( &logger, "         B\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_C )
        {
            log_printf( &logger, "         C\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_D )
        {
            log_printf( &logger, "         D\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_STAR )
        {
            log_printf( &logger, "         *\r\n" );
        }
        
        if ( btn_data == C4X4KEY_BUTTON_HASH )
        {
            log_printf( &logger, "         #\r\n" );
        }

        btn_data_old = btn_data;
    }
    Delay_10ms();
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

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资源

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