基于XIAO SAMD21开发板的数字键盘制作方案

柴火创客空间 2024-09-06 285

柴火创客空间

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描述

今天小编给大家带来了来自印度的Arnov Sharma 制作的基于XIAO SAMD21的数字键盘项目,该项目可以通过按键在电脑和OLED的屏幕上输入0-9的阿拉伯数字，可以当作一个数字副键盘来使用。

这个项目的核心是 XIAO SAMD21 开发板和 XIAO 扩展板配对，其中包含一个板载 OLED 显示屏，我们在这个项目中使用它来显示按钮按下。扩展板固定在3D打印的特制外壳上。外壳内包含了 9个12x12 毫米的触觉按钮。这些按钮由在Fusion360中建模的支架部件牢固地固定。

材料清单

XIAO SAMD21开发板    

XIAO扩展板

3D打印零件

12x12mm 点动按钮*9

第一步：代码实现

由Seeed Studio制造的 XIAO SAMD21 微控制器和 XIAO 扩展板构成了该项目的核心。它配备了丰富的外设，包括 OLED、RTC、SD 卡 Sot、无源蜂鸣器、复位/用户按钮、5V 伺服连接器和 Grove 连接器，用于将多个 Grove 设备与 XIAO 配对。它还包含一个电池充电 IC，用于将此设置与锂电池作为电源进行分级。

项目的第一步相当简单：我们将测试代码上传到 XIAO SAMD21 ，并利用扩展板的板载按钮（连接到 D1）用作输入数字 1 的小键盘。

 



#include         //TEST SKETCH
int buttonPin = 1;  // Set a button to any pin          




          
void setup()          
{          
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin, HIGH);  // Pull the button high          
}          




          
void loop()          
{          
  if (digitalRead(buttonPin) == 0)  // if the button goes low          
  {          
    Keyboard.write('1');  // send a '1' to the computer via Keyboard HID          
    delay(500);  // delay so there aren't a kajillion z's          
  }          
}        
  


 



	 



	测试结束后，我们可以准备更多的功能，比如从 9 个按钮中获取输入，并通过 XIAO 内部 SAMD21 微控制器的 HID 协议输出数字。



	以下为键盘中使用的主要代码



	 




#include




          
#include
#include
#include




          
#define OLED_WIDTH 128          
#define OLED_HEIGHT 64          
          
#define OLED_ADDR   0x3C          
Adafruit_SSD1306 display(OLED_WIDTH, OLED_HEIGHT);         
          
int buttonPin1 = 0;            
int buttonPin2 = 1;           
int buttonPin3 = 2;           
int buttonPin4 = 3;           
int buttonPin5 = 6;           
int buttonPin6 = 7;           
int buttonPin7 = 8;           
int buttonPin8 = 9;           
int buttonPin9 = 10;           


          
void setup()          
{          
  pinMode(buttonPin1, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin1, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin2, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin2, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin3, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin3, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin4, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin4, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin5, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin5, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin6, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin6, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin7, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin7, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin8, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin8, HIGH);  // Pull the bu11tton high          




          
  pinMode(buttonPin9, INPUT_PULLUP);  // Set the button as an input          
  digitalWrite(buttonPin9, HIGH);  // Pull the bu11tton high       
          
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR);          
  display.clearDisplay();           
}          




          
void loop()          
{          
  if (digitalRead(buttonPin1) == 0) // 01          
  {          
    Keyboard.write('1');            
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("1");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }          
    display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin2) == 0) // 02          
  {          
    Keyboard.write('2');            
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("2");          
  display.display();                
  delay(500);            
  }          




          
display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin3) == 0)  // 03           
  {          
    Keyboard.write('3');           
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("3");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }          




          
display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin4) == 0)  // 04           
  {          
    Keyboard.write('4');           
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("4");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }            




          
display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin5) == 0)  // 05           
  {          
    Keyboard.write('5');           
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("5");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }          
          
display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin6) == 0)  // 06           
  {          
    Keyboard.write('6');           
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("6");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }           




          
display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin7) == 0)  // 07          
  {          
    Keyboard.write('7');           
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("7");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }           




          
display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin8) == 0)  // 08          
  {          
    Keyboard.write('8');           
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("8");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }           




          
display.clearDisplay();          




          
  if (digitalRead(buttonPin9) == 0)  // 09          
  {          
    Keyboard.write('9');           
              
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(4);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(55, 20);          
  display.println("9");          
  display.display();          
  delay(500);            
  }          
            
display.clearDisplay();             




          
}        
  


 



	 



	此代码实质上充当一个简单的键盘输入系统，模拟在按下相应的物理按钮时按键盘上的按键。此外，它还在OLED显示屏上提供视觉反馈，以指示已按下哪个按钮。



	我们使用的是 Adafruit SSD1306 OLED 库，您需要先下载并安装该库，然后再上传此草图。 



	第二步：外观设计



	该项目的第二步从外观设计开始，它由首先创建的 XIAO 扩展板模型组成，该模型放置在一个矩形主体上，该主体从内部容纳了九个按钮。



	XIAO扩展板使用四个M2螺钉从顶部安装。



	我们从外壳内部安装了按钮，并创建了九个方形开口来放置开关同时创造了一个开关支架，它用四个 M2 螺钉固定到位，以便将开关固定在原位。



	此外，我们还创建了一个盖子，可以从后面关闭设备。该设备通过盖子上的矩形延伸部分从顶部抬高，使其有点倾斜。



	设计完成后，我们导出了设计的所有网格文件，并使用带有 0.4mm 喷嘴的 Ender 3 打印它们。



	主体采用橙色PLA印刷，盖子和开关支架均采用透明PLA印刷。



	组装过程：添加按钮  



	对于开关，我们将使用 12mm x 12mm 方形触觉按钮。



	首先，我们只需在主体内一次一个地将每个开关拾取并插入其指定位置，将它们全部放入插槽中。



	接下来，我们将 3D 打印的开关支架添加到其位置，并使用四个 M2 螺钉使其静止。该支架将保持所有开关完好无损地固定在原位。



	接线方法



	l每个开关的 GND 端子使用烙铁和银铜线相互连接。对于此阶段，我们坚持使用提供的接线图。



	l接下来，我们在每个开关上放置连接线;该连接线将添加 XIAO 的数字引脚，用于开关输入。



	微控制器



	XIAO 扩展板使用从顶部插入的四个 M2 螺钉安装在其适当的位置。接下来，我们开始最后一个接线步骤，该步骤涉及根据提供的接线图将 XIAO 上的数字引脚与每个开关上的连接线对齐。对于此过程，使用烙铁。最后，我们将盖子放在底部，并用六个 M2 螺钉将其固定到主体上。



	该项目已完全组装完成。



	总结



	这是这个简单而实用的构建的结果：一个功能齐全的 HID 数字键盘，如果您的笔记本电脑缺少专用的数字键盘，您可以使用它来输入数字。您还可以修改此项目，通过为每个按钮分配字母或函数来代替数字来操作宏键盘。

                                         
                    
                    
                


                
                
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