37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来—小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

(资料图片)

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百三十一：YL-004老款20按键独立键盘 跑马灯矩阵键盘模块

4X4矩阵键盘

是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组。矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。由于电路设计时需要更多的外部输入，单独的控制一个按键需要浪费很多的IO资源，所以就有了矩阵键盘，常用的矩阵键盘有4X4和8X8,其中用的最多的是4X4。

工作原理

矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4X4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。由于单片机IO端口具有线与的功能，因此当任意一个按键按下时，行和列都有一根线被线与，通过运算就可以得出按键的坐标从而判断按键键值。

行列扫描法原理1、使行线为编程的输入线，列线是输出线，拉低所有的列线，判断行线的变化，如果有按键按下，按键按下的对应行线被拉低，否则所有的行线都为高电平。2、在第一步判断有键按下后， 延时10ms消除机械抖动，再次读取行值，如果此行线还处于低电平状态则进入下 一步，否则返回第一步重新判断。3、开始扫描按键位置，采用逐 行扫描，每间隔1ms的时间，分别拉低第一列，第二列，第三列，第四 列，无论拉低哪一列其他三列都为高电平，读取行值找到按键的位置，分别把行值和列值储存在寄存器里。4、从寄存器中找到行值和列 值并把其合并，得到按键值，对此按键值进行编码，按照从第一行第一个一直到第四行第四个逐行进行编码，编码值从“0000” 至“1111” ， 再进行译码，最后显示按键号码。

4*4矩阵键盘+4位独立按键+8位跑马灯组合模块

4*4矩阵键盘+4位独立按键+8位跑马灯组合模块参考电原理图

模块上4*4矩阵键盘有一个8脚的端口，理论上可以直接插到Arduino的0-7脚上，但0,1脚用于串口通信，所以只能选择2~13脚，这里选用了2-9脚。

Keypad Pin L1 –> Arduino Pin 2  （行）

Keypad Pin L2 –> Arduino Pin 3

Keypad Pin L3 –> Arduino Pin 4

Keypad Pin L4 –> Arduino Pin 5

Keypad Pin R1 –> Arduino Pin 6  （列）

Keypad Pin R2 –> Arduino Pin 7

Keypad Pin R3 –> Arduino Pin 8

Keypad Pin R4 –> Arduino Pin 9

测试矩阵键盘部分接线示意图

矩阵键盘所需库文件<Keypad>在Arduino IDE 或者以上版本中, 项目->加载库->管理库中搜索Keypad，然后安装即可。也可以下载库（需要下载库文件 /Chris--A/Keypad），然后手动添加到IDE中。

Arduino实验开源代码

串口输出16位矩阵键值

程序之二：矩阵键盘部分测试每个按键的按下与松开

实验串口返回情况

程序之三：矩阵键盘部分测试按键'*'和 '#'控制LED灯（板载13脚）

'#'键控制LED灯自锁开关，'*'键按下时LED闪烁，松开熄灭

测试跑马灯部分接线示意图

程序之四：测试跑马灯部分，循环逐个点亮，逐个熄灭

Arduino实验场景图

程序之五：测试跑马灯部分，循环单个熄灭

测试独立按键部分+跑马灯部分

程序之六：测试独立按键部分+跑马灯部分，按键控制跑马灯

实验开源图形编程（Mind+、编玩边学）

实验开源仿真编程（Linkboy ）